Die Elektrifizierung des PKW-Bereichs schreitet Schritt für Schritt weiter voran. Aktuell durch die allgegenwärtige Situation gebremst merkt man dennoch, dass sich etwas bewegt. Für einige noch zu langsam, aber zumindest die Richtung stimmt. Im Bereich der Nutzfahrzeuge – Transporter und LKW – sieht es allerdings noch nicht ganz so rosig aus. Forscher der McGill’s Faculty of Engineering helfen dabei, Wege zu finden, diese Herausforderung zu meistern und den Weg in eine grünere Zukunft für den kanadischen Transportsektor zu ebnen.
Das McGill Intelligent Automation Lab von Boulet hat in den letzten zehn Jahren in Zusammenarbeit mit Industriepartnern an elektrischen Antriebssträngen gearbeitet und will in Zukunft seinen Teil dazu beitragen diesen wichtigen Verkehrssektor zu elektrifizieren. Benoit Boulet, Professor für Elektrotechnik und stellvertretender Dekan für Forschung und Innovation an der Fakultät, gibt zu verstehen, dass es das Ziel war und ist die „Möglichkeiten für die Elektrifizierung von Lieferwagen zu prüfen.“
Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen ein Muss für Klimawandel
„Wir waren der Meinung, dass sich Kurier-Lkw für die Elektrifizierung sehr gut eignen. Ihre kurzen Strecken mit vielen Stop-and-Go-Absetz- und Abholvorgängen begünstigen den Batteriebetrieb: Jedes Mal, wenn ein Lkw abbremst, kann der Elektromotor Energie in die Batterie zurückspeisen und so die Reichweite des Fahrzeugs verbessern. Unternehmen, die Flotten betreiben, wollen auch Kosten sparen, denn die Kraftstoffkosten sind extrem hoch“, stellt Boulet fest.
„Die Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen wäre ein gewaltiger Schritt. Wenn alle Fahrzeuge elektrifiziert würden, würden wir die gesamten CO2-Emissionen in Kanada um 27 Prozent und in Quebec um etwa 43 Prozent reduzieren.“ – Benoit Boulet, Professor für Elektrotechnik ab der McGill’s Faculty of Engineering
In den vergangenen zehn Jahren hat sich die Forschungsgruppe um verschiedenste Partner bemüht, um den den elektrischen Antriebsstrang in Nutzfahrzeuge zu integrieren. Dazu schloss sie sich mit Cummins Inc. zusammen, einem führenden Hersteller von Dieselmotoren – aber auch einer, der die Zukunft der elektrischen Antriebstechnologien im Blick hat. Ein wichtiger Beitrag des McGill-Labors bestand in der Bereitstellung eines digitalen Touchscreen-Displays, mit dem der Fahrer Informationen über das Fahrzeug, wie den Ladezustand der Batterie, überwachen kann.
Feldversuche zeigen Potenziale am besten auf
Aus Erfahrungen entsprechender Feldversuche konnte die Forschungsgruppe der McGill’s Faculty of Engineering berichten, dass Fahrer und Kunden den leisen, schadstofffreien Betrieb der elektrifizierten Nutzfahrzeuge sehr schätzen. Man ist allerdings auch auf Herausforderungen im Alltag aufmerksam geworden. Denn im Gegensatz zu konventionellen Autos arbeiten die meisten elektrisch betriebenen Personenwagen mit einem Ein-Gang-Getriebe. Für große Lastwagen und Busse ist es mit Ein-Gang-Getrieben sehr schwierig, sowohl eine ausreichende Beschleunigung aus dem Stillstand als auch die für die Autobahnfahrt erforderlichen Höchstgeschwindigkeiten zu erreichen, erklärt Boulet. „Daher müssen Unternehmen den Motor, die Leistungselektronik und die Batterie überdimensionieren, um beide Spezifikationen erfüllen zu können“, so der Forscher weiter.
Um dieses Problem zu lösen, hat Boulets Forschungsgruppe ein patentiertes hocheffizientes elektrisches Zweiganggetriebe entwickelt – eines, das ohne Kupplung auskommt und reibungslos vom ersten in den zweiten Gang schaltet. Durch den Wegfall der Notwendigkeit, andere Komponenten überdimensionieren zu müssen, verspricht dieser Ansatz auch zu einer deutlichen Senkung der Fahrzeugherstellungskosten beizutragen. Aktuell arbeitet man mit einem großen Automobilzulieferer zusammen, um fortschrittlichere Mehrganggetriebe für den potenziellen Einsatz in den größten Fahrzeugen auf der Straße zu entwickeln.
Auf die Frage, wie schnell die Lkw-Hersteller damit beginnen könnten, diese Mehrgang-Getriebetechnologie in ihre neuen Modelle einzubauen, beantworte Boulet wie folgt: „Die Technologie funktioniert, es ist erwiesen, dass sie funktioniert. Aber die Entscheidung, sie in einen Lastwagen – oder in einen Bus – einzubauen, ist etwas, das mehr mit dem Geschäftsumfeld und der Anwendung auf dem Markt zu tun hat. Wir arbeiten zur Zeit aktiv mit einem Unternehmen zusammen, und es gibt Unternehmen, mit denen wir verhandeln und Projekte in Betracht ziehen.“
Quelle: McGILL Reporter – Electrifying truck fleets to cut Canada’s carbon emissions
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