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Forschung "Energieeffizienter Lastzug"

Energieeffizienter Lastzug Forschung für umweltfreundlichen Straßengütertransport

Die Kraftstoffkosten, die bei Nutzfahrzeugen im Fernverkehr derzeit etwa 30 Prozent der Betriebskosten ausmachen, steigen stetig. Ferner beabsichtigt die EU-Kommission, eine CO2-Zertifizierung auch für schwere Nutzfahrzeuge einzuführen. Dazu wird seit einigen Jahren an einem geeigneten Verfahren gearbeitet, um die CO2-Emissionen schwerer Nutzfahrzeuge realitätsnah zu ermitteln. Vor diesem Hintergrund hat die Forschungsvereinigung Automobiltechnik e. V. (FAT) Projekte initiiert, in denen die Potenziale von fahrzeugseitigen Maßnahmen, die den Kraftstoffverbrauch nachhaltig reduzieren, eruiert werden.

Bei beladenen 40-Tonnen-Lastzügen, die auf ebenen Straßen fahren, werden ca. 40 Prozent des Kraftstoffs für die Überwindung der Fahrwiderstände verbraucht. Im Fernverkehr sind der Rollwiderstand und der Luftwiderstand die dominierenden Fahrwiderstände. Bei den aerodynamischen Untersuchungen von Sattelzügen (Abbildung) zeigte sich, dass sich der Luftwiderstand beachtlich reduzieren lässt, wenn am Sattelauflieger die Freiräume an den Fahrzeuglängsseiten verkleidet werden. Dazu bringt man am Heck Klappen, sogenannte Boattails, mit einer Länge von etwa 0,5 Metern an. Bei Gliederzügen reduziert eine aerodynamisch ausgeformte Verkleidung am Heck des Lastwagenaufbaus den Luftwiderstand des Zuges nennenswert, da die Luft über dem Zwischenraum von Lastwagen und Anhänger kontinuierlicher hinwegströmt.

Die für diese Untersuchungen erarbeiteten, generischen Fahrzeugmodelle finden auch zunehmend Interesse auf EU-Ebene bei der Entwicklung des CO2-Zertifizierungsverfahrens für schwere Nutzfahrzeuge.


                       

Abbildung: Aerodynamische Simulation mit dem generischen Sattelzugmodell

Quelle: FluiDyna GmbH

Durch eine neu entwickelte Messmethodik gelang es erstmalig, den Rollwiderstand von Nutzfahrzeugreifen auf realen Fahrbahnen zu messen. Dabei wurde der Einfluss reifenrollwiderstandsrelevanter Parameter wie Radlast, Reifenfülldruck und Ober­flächenrauhigkeit der Fahrbahn, ermittelt. Der Rollwiderstand eines Lastzuges wird - neben dem Reifen - auch durch weitere Lastzug- und Achsparameter beeinflusst. Um die unterschiedlichen Einflüsse auf den Gesamtfahrzeugrollwiderstand quantifizieren zu können, wurde ein Simulationsmodell erarbeitet, das alle Primär- und Sekundäreffekte der Einflussgrößen auf den Kraftstoffverbrauch systematisch betrachtet.

Weitere laufende Forschungsvorhaben werden zusätzliche Potenziale am Gesamtsystem "Lastzug" identifizieren, um den Gütertransport auf der Straße zukünftig noch energieeffizienter gestalten zu können.

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Erstveröffentlichung: 25.08.2008 Letzte Aktualisierung: 18.03.2014