Demag Cranes Tochter Gottwald Port Technology erforscht in einem Partnerkonsortium alternative Antriebe im Schwerlastbereich

Düsseldorf,   24. September 2010

  • BMBF fördert Verbundprojekt mit knapp 1,2 Mio. EUR
  • Bessere Energieeffizienz bei Antrieben im Fokus
  • 25 Prozent Kraftstoffeinsparung angestrebt

Die Gottwald Port Technology GmbH (Gottwald), eine Tochtergesellschaft der Demag Cranes AG, beteiligt sich zusammen mit der REFU Elektronik GmbH und dem Institut für Kraftfahrzeuge (ika) der RWTH Aachen University an einem Konsortium zur Erforschung alternativer Antriebe im Schwerlastbereich. Zum 1. Juli 2010 hat das Konsortium die Förderzusage für ein Verbundprojekt zur Verbesserung der Energieeffizienz bei Schwerlastfahrzeugen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) erhalten. Das übergeordnete Ziel des Projekts besteht in der Erforschung einer Systemlösung für energieeffiziente Antriebsstränge in industriellen Schwerlastfahrzeugen.

Technologische Spitzenstellung Deutschlands festigen

Das Projekt ist Bestandteil der Fördermaßnahme „Leistungselektronik zur Energieeffizienzsteigerung“ und wird vom BMBF im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung und des Programms „Informations- und Kommunikationstechnologie 2020“ (IKT 2020) mit etwa 1,17 Mio. EUR unterstützt. Das Gesamtvolumen des auf zwei Jahre angelegten Projekts beträgt circa 2,3 Mio. EUR. Ziel des IKT 2020-Programms ist es unter anderem, die technologische Spitzenstellung Deutschlands im Bereich der IKT zu festigen und auszubauen.

Effizienzgewinne durch besseren Wirkungsgrad

Aufgrund des besseren Wirkungsgrads ist die Industrie zunehmend bestrebt, auch in Schwerlastfahrzeugen statt der bisherigen diesel-mechanischen und diesel-hydraulischen Antriebstechnik den energetisch günstigeren diesel-elektrischen Antrieb einzusetzen. Bereits heute verfügen moderne Transportfahrzeuge im Schwerlastbereich beim Einsatz auf freiem Gelände meistens über einen diesel-elektrischen Antriebsstrang. Dieser umfasst im Wesentlichen einen Dieselmotor, einen Generator und Elektromotoren für die Fahrantriebe, die über eine entsprechende Leistungselektronik mit Strom versorgt werden. Bei dieser Antriebsart besteht weiteres Optimierungspotenzial, weshalb sich das Projekt alternativen Antriebstechnologien zuwendet, zu denen auch Hybridantriebe gehören. Es folgt damit der Entwicklungstendenz in der Automobilindustrie, in der alternative Antriebe bereits seit Jahren intensiv untersucht und entwickelt werden. Aktuell sind einige PKW-Modelle und Busse mit Hybridantrieben einschließlich Energiespeichertechnologien am Markt verfügbar. Vor diesem Hintergrund haben verschiedene Hersteller im Bereich der alternativen Antriebe den vermehrten Einsatz von Hybridantrieben für die nahe Zukunft angekündigt und mit der Umsetzung begonnen.

Anforderungen an PKW und Schwerlastfahrzeugen unterscheiden sich wesentlich

Da sich jedoch die Anforderungen an den Antrieb eines Schwerlastfahrzeugs wesentlich von denen eines PKW hinsichtlich Fahrzeugmasse, Last- und Geschwindigkeitsprofilen, Einsatzdauer, Lebensdaueranforderungen etc. unterscheiden, ist eine Übertragung von Technologien vom PKW auf Schwerlastfahrzeuge nur sehr eingeschränkt möglich. Die in vieler Hinsicht unterschiedlichen Randbedingungen erfordern folglich eine umfassende Erforschung auf dem Gebiet alternativer Antriebe für den Einsatz in Schwerlastfahrzeugen.

Das Konsortium beabsichtigt daher unter Führung von Demag Cranes eine Systemlösung für energieeffiziente Antriebsstränge zu entwickeln, die zukünftig sowohl für Transportfahrzeuge als auch für Umschlaggeräte im Schwerlastbereich eingesetzt werden kann. Eine Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse auf andere Fahrzeuge und Anwendungen ist in jedem Fall erwünscht. Die derzeit üblicherweise eingesetzten diesel-elektrischen Antriebsstränge sind für den stark schwankenden Leistungsbedarf in einer Fahrzeuganwendung mit Blick auf die Energieeffizienz nur unzureichend optimiert. Vor allem im Schwerlastbereich führt die ineffiziente Nutzung der Antriebe zu erhöhten Fahrzeugbetriebskosten.

25 Prozent Kraftstoffeinsparung angestrebt

Das jetzt gestartete Projekt hat eine deutliche Zunahme der Energieeffizienz der Antriebsstränge mit Kraftstoffeinsparungen von mindestens 25 Prozent zum Ziel. „Mit den erwarteten Einsparungen durch die alternativen Antriebsstränge lassen sich zum einen die Betriebskosten von Schwerlastfahrzeugen langfristig deutlich senken, zum anderen leisten wir einen Beitrag zur ökologischen Verbesserung unserer Produkte“, sagt Thomas H. Hagen, Mitglied des Vorstands der Demag Cranes AG und verantwortlich für die Geschäftssegmente Industriekrane und Hafentechnologie.

Erweiterung auf Hybridantrieb

Als Grundlage für die angestrebte Systemlösung soll ein zuvor optimierter diesel-elektrischer Antriebsstrang systematisch untersucht und anschließend zu einem hybriden Antriebsstrang einschließlich des elektrischen Energiespeichers erweitert werden. Der Fokus liegt dabei insbesondere in der Erforschung der Leistungs- und Energieflüsse von Haupt- und Nebenverbrauchern des Fahrzeugs sowie deren Optimierung mit Hilfe leistungselektronischer Komponenten.

Aufgabenteilung im Konsortium

Das Aufgabengebiet von Demag Cranes umfasst die Integration der neuen Komponenten des Antriebsstrangs in ein Fahrzeug, inklusive des zusätzlichen elektrischen Energiespeichers für den Hybridantrieb. Die leistungselektronischen Komponenten werden durch REFU Elektronik bereitgestellt. Dabei wird zur Steigerung der Energieeffizienz sowohl die Hard- als auch die Software der Leistungselektronik optimiert. Die Potenziale, die sich aufgrund einer Optimierung der Antriebsstruktur und der neuen Funktionalitäten ergeben, werden anhand von Simulationsrechnungen des Projektpartners ika quantitativ analysiert. Es ergibt sich eine aus Sicht des Gesamtsystems optimale Komponentenauslegung sowie eine Betriebsstrategie, die auf das Betriebsverhalten des Fahrzeugs abgestimmt ist. Mit Hilfe der neu gewonnenen Erkenntnisse soll eine variable Systemlösung für energie-effiziente Antriebsstränge von Schwerlastfahrzeugen systematisch untersucht und bewertet werden.

Experten im Bereich diesel-elektrischer Antriebe

Demag Cranes verfügt über eine umfangreiche Erfahrung in Entwicklung und Einsatz dieselelektrischer Antriebe. Unter der Marke Gottwald vertreibt der Konzern unter anderem als einziger Anbieter weltweit Hafenmobilkrane mit dieser energieeffizienten Antriebstechnologie. Erst vor kurzem wurde auf der Weltleitmesse für Hafentechnologie TOC Europe 2010 in Valencia, Spanien der erste Hafenmobilkran mit Hybridtechnologie für elektrische Antriebe vorgestellt. Dabei wird über den Einsatz spezieller Kurzzeitenergiespeicher (Hochleistungskondensatoren) beim Absenken der Last über den Bremsvorgang Energie zurückgewonnen und Kraftstoffeinsparungen im zweistelligen Prozentbereich erzielt. Damit unterstreicht Demag Cranes seinen Anspruch als Innovations- und Technologieführer in der Hafentechnologie, auch bei der Entwicklung von Antrieben für den nachhaltigen Betrieb von Umschlaggeräten wegweisend zu sein.

Über die Demag Cranes AG

Die Demag Cranes AG ist einer der weltweit führenden Anbieter von Industriekranen und Krankomponenten, Hafenkranen und Technologien zur Hafenautomatisierung. Services, insbesondere Instandhaltung und Modernisierung, sind ein weiteres Kernelement des Leistungsspektrums. Der Konzern ist in die Geschäftssegmente Industriekrane, Hafentechnologie und Services gegliedert und verfügt mit Demag und Gottwald über starke und etablierte Marken. Demag Cranes sieht seine Kernkompetenz in der Entwicklung und Konstruktion technisch anspruchsvoller Krane und Hebezeuge sowie von automatisierten Transport- und Logistiksystemen in Häfen, der Erbringung von Serviceleistungen für diese Produkte und der Fertigung hochwertiger Komponenten.

Als globaler Anbieter produziert Demag Cranes in 16 Ländern auf fünf Kontinenten und betreibt über Tochtergesellschaften, Vertretungen und ein Joint Venture ein weltweites Vertriebs- und Servicenetz mit Präsenz in mehr als 60 Ländern. Im Geschäftsjahr 2008/2009 erwirtschafteten 5.934 Mitarbeiter einen Umsatz von 1.047,6 Mio. EUR. Die Demag Cranes Aktie (WKN: DCAG01) ist seit Ende Juni 2006 im Prime Standard der Deutschen Börse an der Frankfurter Wertpapierbörse notiert und unter anderem im MDAX®-Aktienindex gelistet.

Demag Cranes. We Can Handle It.


 

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