Elektroantrieb aus der Achse: Doppelte Reichweite mit dem E-Lkw
Trailer Dynamics entwickelt einen Elektroantrieb für Auflieger, bei dem der Motor die mittlere der drei Achsen des Anhängers antreibt. Die Kraftaufteilung zwischen Auflieger und Zugmaschine liege bei 60:40, "dabei übernimmt unser E-Motor die 60 Prozent," sagte Michael W. Nimtsch, Geschäftsführer des Unternehmens aus Eschweiler bei Aachen, im Gespräch mit Golem.de. Womit die Zugmaschine fahre, sei egal. Das könne Diesel, Gas oder Strom sein.
Viele produzierende Unternehmen setzten sich für ihre eigene Klimaneutralität zeitliche Ziele. Bei der Emissionsbilanzierung nach dem Greenhouse Gas Protocol spielen die Logistik von Vorprodukten sowie die Auslieferung der Endprodukte (Scope 3) eine entscheidende Rolle.
Ein Praxistest mit dem Logistikdienstleister DSV brachte auf einer 360 km langen Strecke eine Dieseleinsparung von 48 Prozent mit dem elektrifizierten Anhänger. Zieht eine elektrifizierte Zugmaschine, liegt der Vorteil neben dem emissionsfreien Betrieb bei der gesteigerten Reichweite. "Wir schaffen eine Verdopplung der Reichweite und liegen dann im Bereich von 800 km," sagt Nimtsch.
Die Idee, auch Anhänger mit einem E-Motor auszustatten, ist nicht neu. Das gibt es bereits für Wohnwagen .
Sensoren messen Bewegungen der Zugmaschine
Doch gehen bei Trailer Dynamics die Gespanne keine physische Verbindung ein. Es gibt weder eine Kabel- noch eine Datenverbindung zwischen Zugmaschine und Auflieger. Schließlich kann es passieren, dass ein Auflieger am Tag von mehreren unterschiedlichen Zugmaschinen bewegt wird.
Die Flexibilität ermögliche es Speditionen, das Trailer-Dynamics-System direkt einzusetzen, ohne neue Zugmaschinen anzuschaffen. "Wir lösen das über Sensoren und eine Kontrolleinheit," erklärt Nimtsch.
Der Auflieger darf laut gesetzlichen Vorgaben zu keiner Zeit die Zugmaschine schieben. Sensoren am sogenannten Königszapfen messen die Längs- und Querbewegungen der Zugmaschine. Daraus errechnet die Kontrolleinheit das passende Maß an Unterstützung.
Motor von Achse getrennt
Aufgrund des hohen Gewichts eines beladenen Aufliegers sowie Unebenheiten der Fahrbahn sind die E-Motoren nicht direkt in die Achse integriert. Die zwei 360 kW starken Motoren hängen am Auflieger und übertragen die Kraft per Getriebe auf die mittlere Achse.
Auch die Batteriepakete sind auf der Unterseite des Aufliegers befestigt. Wer den Auflieger hergestellt hat, ist ebenfalls egal: Die Batterie-Motor-Kombination könne bei allen Anbietern montiert werden, sagt Nimtsch.
Kunden haben die Wahl zwischen den Batterie-Größen 187, 367 und 551 kWh. Trailer Dynamics setzt auf ein 800-Volt-System und nutzt aufgrund von Preis, Zyklenfestigkeit und Langlebigkeit LFP-Batterien. Ein Thermomanagement sorgt dafür, dass die Zellen stets im passenden Temperaturfenster arbeiten.
Laden im Depot
Bei einem Ladestopp müssten Fahrer eines E-Trucks zwei Ladesäulen belegen oder nacheinander laden. "Das ist eher unrealistisch mit Blick auf Zeit und Preise. Wir denken eher ans Depotladen," erläutert Nimtsch. Neben fehlenden öffentlichen Ladeplätzen für Lkw-Gespanne ist das aktuelle Preisniveau an Ladesäulen ein Hemmschuh für Speditionen.
Ein E-Truck wird beim Start bei der Spedition beladen und dann wieder am Ziel, was meist ein Logistik-Hub ist. Mit Industriestrom liegen die Preise hier in etwa bei 0,20 Euro pro Kilowattstunde. Nutzen die Betreiber die Flächen ihrer Hallendächer für Photovoltaikzellen, sinkt der Kilowattpreis nochmals.
Batterie automatisch wechseln
Die Alternative zum Laden ist ein Batteriewechsel, wie Nio ihn bei Pkw bereits anbietet (g+) . "Genau darüber denken wir nach und wollen die Möglichkeiten in einer Machbarkeitsstudie belegen," kündigt Nimtsch an.
Gemeinsam mit der Spedition DB Schenker und dem Batteriehersteller CATL wird man den Batterietausch bei Lkw-Aufliegern testen. "Die Batterietausch-Technologie wird eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Herausforderungen im Bereich der Ladeinfrastruktur spielen und den Markthochlauf des emissionsfreien Schwerlastverkehrs speziell in Europa unterstützen," sagt Wolfgang Janda, Executive Vice President von DB Schenker Europe.
Innerhalb von fünf Minuten wird eines oder werden mehrere Batteriepakete unter dem Auflieger automatisch getauscht. Nimtsch hat neben dem Zeitvorteil den geringeren Anschaffungspreis im Blick: "Wenn die Batterien nicht gekauft, sondern nach Nutzung bezahlt werden, sinkt Anschaffungspreis um rund 30 Prozent."
6.700 Reservierungen für den E-Auflieger
Auch die Sorge um eine Leistungsdegradation der Zellen entfällt. Dafür hat der Stationsbetreiber die Möglichkeit, das Speichervolumen der Batterien am Regelenergiemarkt anzubieten und dadurch weitere Einnahmen zu erzielen.
Doch bis die erste Tauschstation in Betrieb geht, wird es noch dauern. Bislang existiert sie nur als kleines Modell. Das 2018 gegründete Unternehmen hat heute zwölf Prototyp-Auflieger auf der Straße.
Für das kommende Jahr plant Nimtsch einige hundert Vorserienfahrzeuge, die 2026 in größerer Stückzahl in Serie gehen sollen. Aktuell beschäftigt das Unternehmen 70 Mitarbeiter, von denen ein Drittel mit der Softwareentwicklung beschäftigt ist.
In der Logistikbranche kommt die Idee von Trailer Dynamics gut an. Nimtsch berichtet von 6.700 Reservierungen, die allerdings noch unverbindlich seien.
"Mir erzählte ein Fahrer nach einer Testfahrt mit einem E-Truck und unserem Trailer begeistert, dass er auf seiner Stammstrecke 20 Minuten schneller war, weil er bei Steigungen vollbeladen statt mit 30 konstant mit 80 km/h unterwegs war," sagt Nimtsch. Bei den Auflagen für die Arbeits- und Ruhezeiten der Fahrer bedeutet dieser Zeitvorteil bares Geld für den Spediteur.
Verbrauch der Zugmaschine sinkt auf ein Drittel
Golem,de begleitete Anfang September eine E-Truck-Rallye über 300 km von Essen nach Hannover. Dabei wurde der elektrifizierte Auflieger von Trailer Dynamics mit 16 Tonnen Ladung von einem Volvo FH Electric Truck gezogen.
Am Ziel stand in der Verbrauchsübersicht im Fahrerhaus 41 kWh auf 100 km. Ohne die Antriebshilfe von hinten hätte der Verbrauch bei 123 kWh gelegen.
Die Batterie der Zugmaschine speichert 540 kWh. Somit wäre für den Volvo-Truck in Hannover noch längst nicht Feierabend gewesen.
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