RWTH Aachen komplettiert Konzept für E-Truck-Antrieb

Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat das vom Bundesverkehrsministerium geförderte Forschungsprojekt „SeLv“ („Schwere Lastkraftwagen für die emissionsfreie Logistik im Schwerlastverkehr“) nach mehr als fünf Jahren beendet. Zum Abschluss präsentierte das PEM-Team einen dritten Prototypen-Lkw und den zweiten mit offizieller Straßenzulassung.

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines adaptierbaren, modularen Antriebsstrang-Baukastens für schwere Nutzfahrzeuge, der eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle mit einer Hochvolt-Antriebsbatterie verbindet und über eine hohe Produktreife für eine schnelle Industrialisierung verfügt. Das modulare System soll die Umrüstung von bestehenden Diesel-Lkw ermöglichen, sich für entsprechende OEMs sowie Fahrzeug-Umrüster eignen und künftig auch Nischen wie dem Baumaschinen-Sektor zur Verfügung stehen.

„Vielen Zulieferern wird es sehr schwer gemacht, neue Ideen in den Markt zu bringen“, sagt Professor Achim Kampker, der den Lehrstuhl PEM vor mehr als zehn Jahren an der RWTH Aachen gegründet hat und sich spätestens im Zuge der Miterfindung des von der „Deutsche Post DHL“ betriebenen Elektrofahrzeugs „StreetScooter“ einen Namen gemacht hat. „Aus der Automobilindustrie kommen dann häufig Fragen wie ‚Läuft das denn schon?‘ oder ‚Wie sicher ist das überhaupt?‘.“ Beim „SeLv“-Lkw handle es sich um eine reale Plattform mit Straßenzulassung, auf deren Basis künftige Interessenten ihre unterschiedlichen Batterie-, Wasserstoff- und Thermomanagement-Technologien oder Software-Applikationen integrieren und Unterstützung bei der Entwicklung zum Serienprodukt erhalten können.

Der Elektro- beziehungsweise Brennstoffzellen-Lkw mit 544 PS Dauer- und 640 PS Spitzenleistung soll je nach Dimensionierung der hinter der Fahrzeugkabine sitzenden Wasserstofftanks Reichweiten von 750 bis mehr als 1.000 Kilometern bieten. Die beste Route errechne ein speziell angepasstes Navigationssystem auf Basis der vorhandenen Wasserstoff- und Batterielade-Infrastruktur. Außerdem soll ein intelligentes Energiemanagement für eine gemäß dem Fahrprofil verteilte Batterie- und Brennstoffzellenleistung sorgen, um so einen optimalen Wirkungsgrad zu erreichen.

Das Projekt wurde im Rahmen der Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie (MKS) der Bundesregierung mit insgesamt fast 17 Millionen Euro gefördert.

Grundkonzept „SeLv“-Truck:
– Modularer, individuell konfigurierbarer Antriebsstrang
– Aufbau nach dem „Range Extender“-Prinzip mit groß dimensionierten Hochvoltbatterien bei relativ geringer Brennstoffzellenleistung
– Baukastenkonzept, das eine umfangreiche Vormontage außerhalb des Fahrzeugs erlaubt
– Vier unterschiedliche Module:
1) Antriebseinheit: zwei Zentralmotoren inklusive Dreiganggetriebe und Hochvolt-Leistungsverteilung im Modul, um die Kabelwege so kurz wie möglich zu halten; Aufhängung mittig im Rahmen, wirkt auf serienmäßiges Differential
2) Hochvolt-Batterieeinheiten: jeweils drei Packs pro Seite; Anbringung seitlich zwischen den Rädern; zusätzliche Unterbringung der Niederspannungsbatterien
3) Brennstoffzellen- und Hilfsaggregate-Einheit: zwei Brennstoffzellen und alle Hilfsaggregate inklusive elektrifizierter Luftpresser und Lenkhilfepumpe; Anbringung im ursprünglichen Motorraum
4) Tankbrücke: sechs Wasserstofftanks inklusive großem Brennstoffzellen-Kühler; Unterbringung hinter dem Fahrerhaus
– Kabel und Leitungen fast allesamt in die Module integriert und durch Übergabestellen miteinander verbunden, um die Umbauarbeiten am Fahrzeug minimal zu halten
– Antriebsstrang in schweren Nutzfahrzeugen erprobt, aber auch für weitere Anwendungen skalierbar (andere Antriebs- und Brennstoffzellenleistung, Batteriekapazität, Wasserstofftank-Volumen)

Daten der Prototypen „SeLv 2“ & „SeLv 3“:
– Dauer-/Spitzenleistung: 400/470 kW (544/640 PS)
– Batteriekapazität: 368 kWh (netto; LFP)
– Ladeleistung: 250 kW
– Batterieleistung: 489 kW
– Brennstoffzellenleistung: 170 kW
– Wasserstofftank-Kapazität: 35 kg bei 350 bar, 70 kg bei 700 bar

Weitere Informationen:
Brennstoffzellen-Truck der RWTH Aachen auf Demo-Tour