PW-Bauteile senken die Kosten für den LKW-Hybrid
Das europäische Projekt EcoChamps will Bauteile vereinheitlichen und so Synergien für den Hybridantrieb im LKW nutzen. DAF koordiniert dieses Projekt, bei dem LKW- und PW-Hersteller sowie Zulieferer zusammenspannen. Im DAF-Hybrid stammt der E-Motor aus dem Hybrid des BMW X5.
Still und leise wurde im Mai 2015 das europäische Projekt EcoChamps aufgegleist. Was wie eine Meisterschaft klingt, geht in Tat und Wahrheit auf den komplizierten Projektnamen zurück: European COmpetitiveness in Commercial Hybrid and AutoMotive PowertrainS, übersetzt Europäische Wettbewerbsfähigkeit von Nutzfahrzeug-Hybrid und Automobil-Antriebssträngen. Das Ziel des Projekts ist eine Kollaboration verschiedener Hersteller, um mithilfe von Hybridkomponenten aus dem Automobilsektor die Kosten und das Gewicht bei Fahrzeugen im Nutzfahrzeugsektor zu reduzieren.
Unter der Koordination von DAF haben sich dazu 25 Firmen aus der Nutzfahrzeug-, der Automobil- und der Zulieferindustrie zusammengeschlossen. Dabei gilt es zu beachten, dass hier nicht die maximale Reichweite im elektrischen Betrieb des Hybriden das Ziel ist, sondern die Verbesserung der Antriebseffizienz um 20 Prozent bei gleichzeitiger Gewichts- und Platzreduktion um ebenfalls 20 Prozent. Durch Skalierung und Normierung sollen dabei jedoch die Kosten gegenüber einem konventionellen Antrieb höchstens um zehn Prozent steigen.
Standards schaffen Im Endeffekt soll Anfang 2020 ein modulares System mit standardisierten Rahmenbedingungen auf den Markt kommen, das gleichermassen im Personwagen wie im Nutzfahrzeug zum Einsatz gelangen kann. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Skalierungseffekt, der sich positiv auf die Kosten beim Nutzfahrzeug, aber auch beim Auto auswirkt. Für die leichteren Nutzfahrzeuge wurde im Projekt auf die beim Personenwagen existierenden Hybrid-Standardvorgaben gesetzt. Beim Lastwagen, wo keinerlei Standards zum Hybrid existierten, wurden im Rahmen von EcoChamps ein vorläufiges Regelwerk und etliche ergänzende Massnahmen als Basis für modulare und standardisierte Rahmenbedingungen erstellt.
Wie in der Projektbezeichnung enthalten, hat EcoChamps auch zum Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen. Das hat positive Auswirkungen auf die Planungssicherheit der Zulieferfirmen, fördert die Konkurrenz der Hersteller und verhilft zum erwähnten Skaliereffekt bei Einzelkomponenten.
Daf-Demofahrzeug Am Rande der Solutrans-Messe in Lyon ergab sich erstmals die Möglichkeit, das Demonstrationsfahrzeug von DAF mit diesem Ansatz näher anzuschauen und zu fahren. Der 10,8 Liter grosse Paccar-MX11-Reihen-Sechszylinder (320 kW) wurde durch einen Elektromotor mit 90 kW Leistungsspitze ergänzt, der von einer Batterie mit 17,6 kWh gespeist wird. Dazu kommen Komponenten, die einem Standardisierungsprozess unterzogen wurden, wie der elektrische Luftkompressor, der DC/DC-Spannungswandler und die elektrische Lenkpumpe. Lenkpumpe und Luftkompressor haben in der eingebauten Version zudem das Potenzial, auch in einem vollelektrisch betriebenen Fahrzeug eingesetzt werden zu können
Elektromotor und Inverter in der DAF-Zugmaschine stammen aus dem BMW X5 Plug-in-Hybrid, die Batterie wiederum ist von Samsung und stammt ebenfalls aus deren PW-Sortiment. Das Leistungspotenzial der Antriebseinheit ist daher für einen 40-Tonnen-Sattelzug in einem Bereich, der ein elektrisches Losfahren nicht zulässt, aber das in Bewegung befindliche Fahrzeug unterstützen und gar rein elektrisch weiterfahren lassen kann. Tatsächlich fährt der Lastwagen mit dem Diesel los, unterstützt durch den Elektromotor. Erst Tempi oberhalb von 40 km/h ermöglichen es in Abhängigkeit von Last und Topografie, auf reinen E-Betrieb zu wechseln. Im Schiebetrieb und auf Bergab-Passagen arbeitet der E-Motor natürlich als Generator und gewinnt kinetische Energie zurück. Zur zusätzlichen Energierückgewinnung gelangt ein Wärmetauscher von Bosch zum Einsatz, der am Auspuffende Hitze in elektrische Energie wandelt. Dieser Wärmetauscher ist als Komplettmodul konzipiert, um eine modulare Herangehensweise zu ermöglichen.
Gemäss DAF-Entwicklungsvorstand Ron Borsboom konnte mit den Systemen in einem ersten Anlauf eine Verbesserung der Effizienz um gut 13 Prozent erzielt werden. In den nächsten Monaten gilt es, die Implementierung und Optimierung fortzusetzen. Dabei äusserte sich Borsboom zuversichtlich, die anvisierten 20 Prozent zu erzielen.
Als Nebeneffekt des EcoChamps-Projektes lassen sich Komponenten auch ausserhalb einer Hybridisierung in grösserem Mass nutzen. Durch standardisierte Schnittstellen bei der Lenkung – dies nur als Beispiel – kann in extrem unterschiedlichen Fahrzeugen wie dem Fiat 500 und dem DAF XF die gleiche Steuereinheit genutzt werden, lediglich die Hardware muss den Tonnagen entsprechend unterschiedlich dimensioniert werden.
