Kraftwerk an Bord eines neuen Elektro-Lkw: Die CO2-Emissionen sinken um bis zu 40 Prozent

Verbrennungsmotoren von leichten Lkw, die konstant im optimalen Drehzahlbereich arbeiten, verbrauchen erheblich weniger Sprit als bei einer realen Auslieferungsfahrt mit ständig wechselnder Drehzahl während einer Fahrt oft ändert. Das nutzen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) aus, um die Kohlenstoffdioxid-Emissionen eines solchen Fahrzeugs um bis zu 40 Prozent zu senken. Das Fahrzeug wird von Elektromotoren angetrieben, die ihren Strom aus Batteriepack an Bord mit einer Kapazität von 32 Kilowattstunden beziehen. Die Batterien lädt während der Fahrt ein Generator an Bord, den ein Flüssiggasmotor mit einer für ein Zwölf-Tonnen-Fahrzeug bescheidenen Leistung von 50 Kilowatt antreibt. Zusätzlich sinkt der Spritverbrauch, weil Bremsenergie in Form von Strom in die Batterien zurückfließt.

Bild: Fraunhofer LBF

1600 Kilogramm leichter als ein Batterie-Lkw

Der so ausgestattete Lkw ist zwar 400 Kilogramm schwerer als ein Fahrzeug, das von einem Dieselmotor angetrieben wird, weil Batterien, Drucktank und Generator nennenswert ins Gewicht fallen. Ein Elektro-Lkw gleicher Größe, dessen Motoren ihren Strom ausschließlich aus Batterien beziehen, wäre allerdings 1600 Kilogramm schwerer, weil er mit einem 2,5 Tonnen schweren Batteriepack mit einer Kapazität von 200 Kilowattstunden ausgestattet werden müsste, um eine Strecke von 200 Kilometern mit einer Ladung zu schaffen. Zudem fällt ins Gewicht, dass der generator-elektrische Lkw 1600 Kilogramm mehr zuladen kann. Entsprechend weniger Fahrten muss er unternehmen, um die gleiche Menge auszuliefern. Der LBF-Lkw schafft mit einer Tankfüllung eine Strecke von 300 Kilometern.

Mehrkosten amortisieren sich innerhalb von zwei Jahren

Das Konzept ist auch mit Blick auf 2025 attraktiv. Dann müssen die Hersteller für neue Lkw, die zu hohe Emissionen aufweisen, nach den Richtlinien der Europäischen Union bis zu 65.000 Euro zahlen. Die Grenzwerte, die von diesem Zeitpunkt vorgeschrieben sind, lassen sich mit herkömmlichen technischen Mitteln vermutlich nicht einhalten. „Der Mehrpreis des generator-elektrischen Lkw würde sich innerhalb von zwei Jahren durch die Treibstoffeinsparung amortisieren“, sagt Rüdiger Zinke, der das Projekt gemeinsam mit Artur Schönemann am Fraunhofer LBF betreut.

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Wissenschaft / Elektromobilität
13.10.2021 · 18:00 Uhr
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