Hybridspeicher für Sattelzüge : Maximierung der Ladeeffizienz

Es kombiniert Hochenergie- und Hochleistungszellen, ermöglicht eine erhöhte Ladeleistungen und Ladezeiten werden signifikant reduziert. Die Lebensdauer der Batterien wird durch optimierte Ladezyklen verlängert, wodurch die Reichweite der elektrischen Lkw steigt. Von den Ergebnissen profitieren Transport- und Logistikunternehmen sowie Hersteller in der Elektromobilität. Gütertransport muss umweltschonender und effizienter werden. In dem Projekt "Elektrisches Antriebskooperations- und Energiesystem für schwere Nutzfahrzeuge - evTrailer2" haben die Projektpartner aus Industrie und Wissenschaft die Energieeffizienz von schweren Sattelzügen (N3, über zwölf Tonnen) durch innovative Elektrotraktionssysteme gesteigert. Ein Projektteam aus dem Fraunhofer LBF hat einen modernen Hybridspeicher entwickelt und verbessert damit die Energieeffizienz konventioneller Sattelzüge erheblich. Durch die dynamische Lastverteilung zwischen den Speichern können Leistungen von bis zu 600 kW beim Beschleunigen abgegeben werden.

Im Sommer 2025 ging das Gesamtsystem "evTrailer" in Betrieb und beeindruckt durch beispiellose Effizienz. Der Anhänger ist mit einem elektrischen Antriebsstrang ausgestattet, der zwei elektrische Maschinen und eine Traktionsbatterie umfasst, die Energie beim Bremsen sowie beim Bergabfahren zurückgewinnt und die Zugmaschine unterstützt. Das Plug-in-Hybridfahrzeug ermöglicht eine kraftvolle Nachladung der Batterie, unterstützt durch Solarpanels an den Seiten und dem Dach. Ein im Labor getestetes hybrides Batteriesystem kombiniert Hochenergie- und Hochleistungszellen, um das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig Leistungsspitzen während der Rückgewinnung oder beim Bergauffahren gewährleisten zu können. Für das Energiemanagement wurde eine cloudbasierte prädiktive Betriebsstrategie entwickelt.

Das energetisch und elektronisch mit dem "evTrailer" gekoppelte Bugrad (Dolly) ermöglicht ein autarkes Rangieren ohne Zugmaschine in Ladeflächen und Depots. Ein neu gestalteter zweiachsiger Dolly übernimmt das von der Zugmaschine getragene Gewicht. Außerdem kann der Anhänger mit am Prüfstand getesteten zweigängigen Getrieben ausgestattet werden, die hohe Drehmomente für Gierbewegungen radselektiv ermöglichen und den elektrischen Maschinen hocheffiziente Betriebsbedingungen bieten. Die Multilevel-Trailer-Control-Unit (TCU) gewährleistet eine sichere elektronische und funktionale Kopplung von Photovoltaik, Batterie, Antrieben, Bugrad sowie weiterer Sensorik und Aktorik. Die Hochvolt-Boxen PDU-smart und PDU-small sind für die energetische Verschaltung und Überwachung der Hochvolt-Komponenten verantwortlich. Zudem liefert die Betriebsstrategie Sollwerte über Mobilfunk an einen mobilen Fleet-PC, der mit der TCU gekoppelt ist.

Mit diesen Entwicklungen setzt das Projekt »evTrailer2« neue Standards in Effizienz und Nachhaltigkeit für schwere Nutzfahrzeuge. „Die Testphase hat eindeutig gezeigt,dass schwere Nutzfahrzeuge energiesparend betrieben werden können", betont Projektleiter Michael Wißbach von der CuroCon GmbH.

Der »evTrailer« und seine Komponenten werden auch nach Abschluss des Förderprojekts weiter betrieben. Dabei sammelt er wertvolle Daten, die als Grundlage für die zukünftige Kommerzialisierung des Systems dienen. Der »evTrailer« unterstützt Zugmaschinen mit verbauter Elektroachse und ermöglicht Fahrten in Schrittgeschwindigkeit auf Betriebshöfen, wodurch Belade- und Entladevorgänge in Verteilerzentren ohne Zugfahrzeug realisiert werden können.