Ausgangssituation
Im Rahmen des EMPA-Trac-Projekts wurde eine modulare E-Drive-Plattform für Kommunalfahrzeuge auf der Grundlage einer Gleichteilestrategie sehr effizient entwickelt. Die Kernkompetenz der Antriebsplattform ist der rein elektrische Triebkopf, welcher die Vorteile der präzisen Traktionskontrolle des Elektroantriebs, der gewichtsoptimierten Kraftverteilung im Fahrzeug und der Gleichteilestrategie zur Minimierung der Produktionskosten vereint. Die Entwicklung nutzt alle ökologischen Vorteile der emissionsfreien Mobilität, versteht jedoch die elektrische Antriebstechnik als Grundlagentechnologie für eine deutliche Reduktion des Gesamtgewichts sowie einer äußerst effizienten Antriebsleistung.
Der hohe Individualisierungsgrad von Fahrzeugen in kommunalen Anwendungen begünstigt den Einsatz einer modularen, elektrischen Antriebstechnik, da ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand zwei-, drei- oder sogar vierachsige Versionen aus den gleichen Modulen aufgebaut werden können. Mittels elektrischer Nebenabtriebe (E-PTO) kann das Fahrzeug präzise an die tatsächlichen Einsatzanforderungen angepasst werden. Dadurch werden die Herstellungskosten der Fahrzeughardware wesentlich reduziert, was eine Kompensation der Kosten des Batteriepakets ermöglicht.
Bisher erreichte Ergebnisse
Der EMPA-Trac Demonstrator wurde Ende 2020 als 6×4 fertig aufgebaut und bis zum Projektende im Mai 2021 in einer ersten Test- und Erprobungsphase sehr erfolgreich eingesetzt und zum Abschluss im Rahmen einer Presseveranstaltung präsentiert.
Vollständig realisierte Projektziele
- Komplett segmentierter Zentral-Kastenrahmen bestehend aus drei identische Achsmodulen, zwei baugleichen Batteriesegmenten und zwei E-PTO-Modulen (elektrische Zapfwellen).
- Fahrerhaus mit schwenkbarem Steuerstand für wahlweise links- oder rechtsgelenkte Arbeitsaufgaben.
- EUR-2-Kuppelplatte vorne und hinten; identische E-PTO-Boxen vorne und hinten.
- Traktionsmotoren und Nebenabtriebe (E-PTO) sind identisch und werden über eine gemeinsame zentrale VCU gesteuert.
- Durchgängiges Gleichteileprinzip: Von den Traggelenken über die Verglasung, von den Traktionsmotoren bis zu den elektrischen Nebenantrieben, letztlich bis zu den Achsmodulen und Batterieblöcken finden sich 88% aller Bauteile mehrfach am Fahrzeug. Identische Teile reduzieren die Produktions- und Stückkosten ganz erheblich. Auch die Ersatzteilbewirtschaftung wird ressourcenschonend optimiert.
- Vollluftfederung mit höchstem Fahrkomfort und drei programmierbaren Fahrhöhen für unterschiedliche Einsatzbedingungen.
Die beiden 45kWh Li-Ionen Batterieblöcke sind vollständig zerlegbar und können im Reparaturfall oder bei Teilersatz bis auf 4 Rundzellen (= kleinste Einheit) rein mechanisch wieder abgebaut werden, wodurch auch das Recycling über bestehende Anlagen sicherstellt ist.
Seit Projektende haben wir zahlreiche weitere Testfahrten absolviert und auch Kooperationsgespräche geführt, um den EMPA-Trac wie geplant zur Serienreife weiterzuentwickeln. Eine Entscheidung darüber wird nicht vor 2023 fallen, da wir noch zwei konstruktive Änderungen am Fahrzeug selbst vornehmen wollen: elektrifizierte Einzelradlenkung und Akku-Wechselsystem.
Projektleitung
Adolf TOBIAS GesmbH
Peter Kainz, Project Manager Prototypes
peter.kainz@stmk.or.at
Projektkonsortium
- AIT Austrian Institute of Technology GmbH,
- Hellpower-Energy e. U.,
- TÜV Austria Automotive GmbH
