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12.10.2021 | Leichte Lkw + Transporter | Nachricht | Onlineartikel

Fraunhofer zeigt generatorelektrischen Antrieb für leichte Nfz

Autor:
Patrick Schäfer
1:30 Min. Lesedauer

In einem Projekt wurde ein generatorelektrischer Antrieb für einen 12-t-Lkw entwickelt. Er verbindet die Reichweiten- und Infrastrukturvorteile von Verbrennungsmotoren mit der Effizienz von Elektroantrieben.

Im Forschungsprojekt "Hocheffizienten Antriebsstrang für Nutzfahrzeuge unter Berücksichtigung der nationalen Mobilitäts- und Wasserstoffstrategie" (HANNAe) standen biogene Kraftstoffe, eine Wärmekraftmaschine im Stationärbetrieb sowie der Energiespeicher zur vollständigen Integration der Rekuperationsenergie im Fokus. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben gemeinsam mit dem Produktbereich "Neue Antriebssysteme" des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT sowie den Instituten für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM und für Solare Energiesysteme ISE einen für die Anforderungen des leichten Nfz-Verteilerverkehrs optimierten generatorelektrischen Antriebsstrang entwickelt. 

Angetrieben würde das Nutzfahrzeug von einem bedarfsgerecht abgestimmten Elektromotor, der es ermöglicht, Kurzstrecken batterieelektrisch zu bewältigen. Der E-Motor sorgt zudem für die Umwandlung der kinetischen Energie bei der Fahrzeugverzögerung (Rekuperation). Der Generator, ein Dreizylinder-Motor, ist für den Betrieb mit biogenen gasförmigen Brennstoffen ausgelegt. Er hat eine konstante Leistung von 50 kW und lädt den 32 kWh großen, aus Lithium-Eisenphosphat-Hochleistungszellen bestehenden Energiespeicher. Für lange Strecken wird das Batteriesystem ständig im Fahren geladen, dabei läuft der Gasmotor immer mit dem besten Wirkungsgrad. So lassen sich Reichweiten von bis zu 300 km erzielen.

Generatorelektrischer Antrieb mit Vorteilen

Zudem kann die Abwärme des Generator im Winter zur Temperierung des Innenraums genutzt werden. Im Sommer versorgt er die Klimaanlage mit Energie. Mit dem generatorelektrischen Antrieb können so effiziente Lkw für den Verteilerverkehr gefertigt werden, ohne auf zu schwere und teure Batteriepakete zurückgreifen zu müssen. "Aufgrund der deutlich reduzierten Kraftstoffkosten würde sich der Mehrpreis des generator-elektrischen Lkw innerhalb von zwei Jahren amortisieren und die CO2-Emissionen deutlich reduziert", erklärt Rüdiger Zinke, der das Projekt gemeinsam mit Artur Schönemann am Fraunhofer LBF betreut.

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