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BPW testet Wirtschaftlichkeit der ePower-Generatorachse für Betrieb von E-Kühler

Per Großversuch testete Nfz-Achsspezialist, ob es sich auch wirtschaftlich lohnt, elektrische Kältemaschinen für temperaturgeführte Transporte mit der Rekuperationsenergie der ePower-Generatorachse zu betreiben. Fazit: Kommt ganz auf den Einsatz an.

Das AxlePower System von BPW und ThermoKing zum Betrieb des elektrischen Kühlaggregats aus Rekuperationsenergie wurde Ende 2021 erstmals vorgestellt und nun in Hinsicht auf wirtschaftliche Aspekte untersucht. | Bild: BPW.
Das AxlePower System von BPW und ThermoKing zum Betrieb des elektrischen Kühlaggregats aus Rekuperationsenergie wurde Ende 2021 erstmals vorgestellt und nun in Hinsicht auf wirtschaftliche Aspekte untersucht. | Bild: BPW.
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Johannes Reichel
(erschienen bei PROFI-Werkstatt von Claudia Leistritz)

Kühltransporte sollen leiser, klimafreundlicher und nachhaltiger werden. Die Klimaschutzziele der Europäischen Union (EU) sehen drastische Reduzierungen der CO2-Emissionen vor. Neben der Elektrifizierung der Kältemaschinen selbst gibt es die Möglichkeit, die Energie für die Kühlaggregate ebenfalls aus elektrischer Energie bereitzustellen. Hierfür hat der Wiehler Lkw-Fahrwerkspezialist BPW mit dem Hersteller von Transport-Kühlanlagen ThermoKing die elektrische Generatorachse „ePower“ entwickelt, die den erforderlichen Strom aus der Rückgewinnung von Fahr- und Bremsenergie bezieht. Ob sich das für die Betreiber auch wirklich rechnet, hat BPW nun in einem Großversuch mit führenden Kühllogistikern auf 350.000 Testkilometern untersucht. Das Ergebnis nimmt sich dem Hersteller zufolge ermutigend aus, vor allem wenn es sich um den für E-Transporte idealen Einsatzradius handelt.

BPW, gegründet als Bergische Patentachsenfabrik Wiehl und heute offiziell als Bergische Achsen KG firmierend, gehört als Transport- und Logistik-Experte mit 125 Jahren Erfahrung zu den führenden Entwicklern modernster Fahrwerkskomponenten. Gegenwärtig fokussiert man sich in Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und weiteren Partnern der Branche vor allem auf Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebsstrangs sowie die Integration von digitalen Funktionen, zum Beispiel zur Erfassung von Sensordaten, in Fahrwerksysteme.

Ein weiteres Forschungsprojekt befasste sich kürzlich mit den wirtschaftlichen Auswirkungen aus der Nutzung des elektrischen Rekuperations-Achsmoduls „ePower“, das das nordrhein-westfälische Familienunternehmen zusammen mit dem Experten für Transport-Kühlanlagen ThermoKing entwickelt hat. Die Generatorachse erzeugt beim Bremsen und Fahren Strom für die elektrische Kältemaschine, um auf diese Weise eine emissionsfreie Transportkühlung zu ermöglichen, wie es heißt. Zur Problematik der Aufgabenstellung schreibt das Familienunternehmen in seiner Pressemeldung:

„Die Achse mit einem Generator zu verbinden ist kein Kunststück – wohl aber, es als Bestandteil der ungefederten Masse so zu konstruieren, dass es in jeder Fahrsituation zuverlässig arbeitet – und zwar ein ganzes Trailerleben lang.“

Zwei Generatoren in einem System

Die Achse ist Bestandteil des vor über zwei Jahren entwickelten und bereits Ende 2021 auf der Solutrans in Lyon vorgestellten Thermo King AxlePower Systems das dazu dient, Strom aus dem normalen Trailerbetrieb zurückzugewinnen und zu erzeugen, „um eine zugmaschinenunabhängige, zu 100 Prozent elektrische Kühlung für Trailer zu ermöglichen“, wie Partner ThermoKing beschreibt. Die Lösung, die laut BPW auch führende Transportunternehmen und Handelsketten überzeugt, hat auch bereits die Jury des Europäischen Transportpreises für Nachhaltigkeit 2024 zur Auszeichnung in der Kategorie Komponenten und Aggregate veranlasst.

Im AxlePower System kann die Generatorachse ePower elektrische wie hybride Kältemaschinen temperaturgeführter Transporte „CO2-neutral und leise“ durch Rückgewinnung von Energie beim Bremsen und Fahren mit Strom versorgen. Hierfür enthält das für fordernde Einsätze besonders robust ausgelegte Produkt zwei Generatoren statt nur einen, um „doppelte Power und Ausfallsicherheit“ zu gewährleisten. Da kein energieverbrauchendes und dadurch funktionshemmendes Differential vorgesehen sei, verfüge das System über einen besonders hohen Wirkungsgrad wie auch starke Leistungs- und Sicherheitsreserven, schreibt der Hersteller.

Intelligentes Energiemanagement

Als Besonderheit wird auch die intelligente Steuerung der Rekuperation herausgehoben, die sich bereits bei einer Geschwindigkeit von 15 km/h einschaltet und mehrere Funktionen vereint: So passt sich die Innovation permanent dem aktuellen Fahrzustand an und nutzt durch die integrierte Fahrsituationserkennung zum Aufladen der Kühlaggregat-Batterien bevorzugt Bremsvorgänge und Bergabfahrten, was die Zugmaschine entlastet.

Und bevor die Batterie in einen kritischen Ladezustand zu geraten droht, wird zur Stromerzeugung auch der Schleppbetrieb genutzt. So sind auch längere Strecken mit ausreichend Batteriereserve abgesichert. In der Produktbeschreibung verlautet BPW, pro Jahr und Trailer ließen sich mit dem System bis zu 4.000 Liter an Kraftstoff und bis zu 10 Tonnen an CO2 einsparen, jeweils abhängig von Einsatz und Ausstattung. So resumiert der Hersteller:

„Durch das Gesamtsystem der beiden Partner können drohende Fahrverbote und Lieferbeschränkungen vermieden, Ressourcen geschont und die Nachhaltigkeit in der Transportkette verbessert werden.“

Wie steht es um den Kostenfaktor?

Doch rechnet sich der Aufwand für die vom Bundesamt für Logistik und Mobilität (BALM) geförderte Technologie tatsächlich für die Transportunternehmen? Oder anders formuliert: „Wie schlägt sich das System im alltäglichen Kühltransport – und wie wirtschaftlich ist es wirklich?“ so fragten die beiden an der Entwicklung beteiligten Transportspezialisten.

Um die „Performance des Systems in typischen Einsatzszenarien“ zu untersuchen starteten BPW und ThermoKing also eine Testreihe, in die mehr als zehn führende europäische Kühllogistiker sowie Trailerhersteller eingebunden waren. Dabei leisteten die Testfahrzeuge auf europäischen und südafrikanischen Straßen bisher 350.000 Kilometer ab.

Multifunktional

Laut Meldung war das Ergebnis durchweg überzeugend: sowohl im reinen Verteilerverkehr wie im Mix mit Langstreckenfahrten habe ePower „maximale Effizienz“ bewiesen. Ein Versuchstrailer habe zum Beispiel 20 Wochen lang nonstop allein durch die im Stop-and-Go-Verkehr und bei Bergabfahrten gewonnene Energie zum Kühlen verwenden können. Bei diesem Test habe sich auch gezeigt, dass stationäres Zwischenladen – beispielsweise über Nacht – technisch gar nicht nötig sei. Dies liege an der weiteren Besonderheit der ePower, das Batteriemanagement durch das „Battery Balancing“, das bei e-Fahrzeugen die chemische Abnutzung des Akkus einschränken soll, während der Fahrt ausführen zu lassen – was daneben auch kostentreibende Standzeiten vermeide.

Rein elektrisch in Ballungsräumen, auf der Langstrecke besser Diesel

So ließe sich die Generatorachse in der Verteilerlogistik also ganz einfach ohne Veränderung bestehender logistischer Prozesse oder des Flottenmanagement einsetzen, stellt BPW heraus. Auch amortisiere sich die Anschaffung des Gesamtsystems inklusive Kühlaggregat und Batteriepacks bereits innerhalb der üblichen Haltedauer des Trailers.

Als wirtschaftlich besonders lohnend habe sich die Kombination mit der rein elektrischen Kühlung vor allem für einen Einsatz in Ballungsräumen herausgestellt, für den Mischverkehr empfiehlt BPW ein diesel-elektrisches Hybridaggregat. Für die Nutzung im Langstreckenbetrieb allerdings seien größere Batterien erforderlich, weshalb zumindest aktuell für diesen Einsatzbereich der Diesel immer noch als wirtschaftlichster Kühlantrieb unschlagbar bleibe.

Laut Franz Gerhard Jungkamp, Bereichsleiter Betrieb/Logistik bei dem Münsteraner Großhandelsunternehmen L. Stroetmann Lebensmittel, handelt es sich bei der ePower um die „erste konsequent praxistaugliche Lösung für temperaturgeführte Transporte“. Sie ließe sich ohne Einbußen an Wirtschaftlichkeit oder nachteiligen Wirkungen auf logistische Abläufe einsetzen. Das Familienunternehmen hat als Großhandelspartner der Edeka-Gruppe mit eigenen Groß- und Einzelhandelsmärkten das Prinzip umweltgerechte Logistiklösungen als Wachstumsstrategie integriert. Die Entwicklung eines Aufliegers, der optimal auf den Einsatzradius der Stroetmann-Kühllogistik von 350 Kilometern abgestimmt war, lag daher ganz im Interesse des Unternehmens und wurde demzufolge „intensiv unterstützt“. Fazit für diesen Einsatzbereich:

„Schon die Testphase verlief besser als erwartet, die Batterie ist so stark, dass die Kühlung auch bei vierstündigen Wartezeiten nicht ans Stromnetz muss.“

In Bezug auf die Sicherheits- Merkmale der Generatorachse bestätigt Katarina Kermelk, Produktmanagerin bei BPW, sie erfülle die höchsten automobilen Sicherheitsstandards nach der Norm für sicherheitsrelevante elektrische und elektronische Systeme in Kraftfahrzeugen ISO 26262 und wurde zudem bereits von führenden europäischen Trailerherstellern genehmigt. Die europäische Typgenehmigung der bereits seit Oktober 2023 in Serie gefertigten ePower werde noch für diesen Sommer erwartet. „Damit können vollelektrische und hybride Kühlauflieger mit ePower erstmals ohne Einzelabnahme ausgeliefert werden.“

Weitere Innovationen im Blick

Nach der Serienproduktion der ePower will BPW seine Kräfte und die gewonnenen Erfahrungen nun zur Erforschung weiterer elektrischer Anwendungsbereiche im Trailer nutzen. Kermelk sagt:

„Mit ePower haben wir die konstruktiven Herausforderungen der Energierückgewinnung gelöst. Das macht viele Entwicklungen möglich. Für BPW gelten dabei immer die Grundsätze der Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit.“

Die ePower wird auch auf der IAA Transportation von 17. bis 22. September 2024 in Hannover vorgestellt: Halle 26, Stand A30.

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