Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat auf der E-Highway-Teststrecke nahe Berlin die Praxistauglichkeit von Elektro-Lkw mit Stromabnehmer demonstriert. Solche Oberleitungs-Lkws könnten die Dekarbonisierung des Schwerlastverkehrs beschleunigen.
Eine erfolgreiche Verkehrswende erfordert die Elektrifizierung des gesamten Güterverkehrs. Doch gerade bei schweren Lastkraftwagen ist ein rein batterieelektrischer Antrieb keine Lösung. In einer mehrjähriger Praxisforschung hat der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen nun getestet, ob E-Lkws mit Oberleitungsstromabnehmern eine Alternative wären. Das Projekt „LiVePLuS“ (Lebenszyklus-Kostenreduktion im elektrischen Verteilerverkehr durch pantographenbasierte Baukasten-Systeme für Lastkraftwagen und Sattelzugmaschinen), das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wurde, brachte unterschiedliche Lkw-Prototypen für den elektrischen Schwerlastgüterverkehr hervor, die je nach Anwendungszweck eine Antriebsbatterie mit einem E-Motor und einem Oberleitungsstromabnehmer kombinieren. Auf der „Siemens Mobility“-Teststrecke in Groß Dölln nahe Berlin hat der RWTH-Lehrstuhl jetzt die Praxistauglichkeit der umkonfigurierten Sattelzugmaschinen bei einer Demofahrt unter Beweis gestellt.
Baukastenprinzip zur schnellen Umrüstung
Dazu hatte das PEM-Team einen modularen Baukasten mit Batterie und Oberleitungsstromabnehmer (Pantograph) konzipiert, die sich auch in herkömmliche Sattelzugmaschinen implementieren lassen. Wobei die Antriebsbatterie für Zubringerfahrten und der Pantograph für die Energieversorgung auf der Langstrecke gedacht ist. Die Vorteile: Während bei emissionsfreien Alternativen die gesamte benötigte Energie an Bord des Fahrzeuges mitgeführt werden muss, kann sie beim Pantographen-Lkw über eine Oberleitung extern zugeführt werden. Das ermöglicht es, die Batteriekapazität so klein zu halten, dass sie lediglich die Strecke bis zu einer Oberleitung überbrücken muss. Im Vergleich zu Diesel-Lkw müssen bei diesem Konzept auch nur geringe Einbußen bei der Zuladung hingenommen werden. Durch einen effizienten Energiefluss von der Erzeugung bis zu den Verbrauchern im Lkw ist die Pantographentechnologie zudem äußerst effizient, wodurch sich nach geringeren Anschaffungskosten auch niedrigere Betriebskosten erzielen lassen.
„Durch die Energieversorgung mit Hilfe der Oberleitung lässt sich die Kapazität der Batterie klein auslegen und gleichzeitig eine hohe Reichweite realisieren“, erklärt Fabian Schmitt, Bereichsleiter „Zero Emission Trucks“ am Lehrstuhl PEM.
Basis für künftige Serienentwicklungen
Im Lauf des mehrjährigen Projekts hatte das PEM-Team zwei Sattelzugmaschinen umgerüstet und auf Teststrecken mit Oberleitungsinfrastruktur geprüft, um die Forschungsergebnisse zu validieren. Die Erkenntnisse sollen die Eignung von Sattelzugmaschinen mit Pantographen nachweisen und als Basis für künftige Serienentwicklungen dienen.
Weitere Infos zu dem Projekt unter www.liveplus.rwth-aachen.de und www.pem.rwth-aachen.de/go/id/iewvz
