Radnahe E-Antriebe Elektrisch Tonnen bewegen

Weniger Lärm, sauberere Luft: Mit radnahen Elektroantrieben von ZF sind auch die Schwergewichte unter den Nutzfahrzeugen im Stadtverkehr emissionsfrei unterwegs.

Mit rund vier Milliarden Menschen lebt heute über die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten: Urbanisierung ist ein globaler Megatrend, der bereits jetzt voll zum Tragen kommt. Tendenz steigend. Mit den entsprechenden Konsequenzen – in Metropolen wie London ist die Luftbelastung durch Abgase teilweise so groß, dass die Verwaltung den Verkehr für dieselgetriebene Großfahrzeuge einschränken muss. Aber auch in kleineren Städten stöhnen die Bewohner unter dem steigenden Personen- und Güterverkehrsaufkommen und wünschen sich sauberere Luft und weniger Lärm. Elektromobilität heißt hier eines der Hauptschlagwörter: Elektroantriebe senken nicht nur Schadstoffemissionen, sondern arbeiten auch deutlich leiser als Verbrennungsmotoren. Und gerade für den innerstädtischen Nutzfahrzeugverkehr sind sie eine interessante Alternative. Denn im Vergleich zum Fernverkehr sind die Reichweiten von Stadtbussen und Verteiler-Lkw überschaubar, und in Fahrpausen oder nachts im Depot lassen sich die Fahrzeuge an die Steckdose hängen.

Beim Thema Elektromobilität gibt es für schwere Fahrzeuge eine ganze Reihe Möglichkeiten – von mit Dieselmotoren kombinierten Hybridgetrieben bis zu rein elektrischen radnahen oder Zentralantrieben. Die Position der Motoren auf der Fahrzeugachse sorgt bei letzteren beiden für unterschiedliche Leistungseigenschaften. „Für uns ist es wichtig, alle diese Entwicklungen zu verfolgen und immer vorne mit dabei zu sein. So können wir den Nutzfahrzeugherstellern jederzeit ein breites Sortiment an Elektroantrieben für sämtliche Anforderungen bieten“, erklärt Andreas Moser, der bei ZF für Achs- und Getriebesysteme für Busse verantwortlich ist. „Für sehr leistungsstarke Anwendungen beispielsweise haben wir festgestellt, dass insbesondere unser radnaher E-Antrieb eine vielseitige und attraktive Option ist.“

Ein elektrischer Allrounder

Bei diesem Konzept sorgen zwei direkt an den Rädern positionierte kompakte Elektromotoren für die notwendige Antriebskraft, um auch vollbesetzte Stadtbusse oder große Verteiler-Lkw voranzubringen. Mit jeweils 125 kW sind die Motoren extrem leistungsfähig – zumal am Rad mit zweimal 11.000 Newtonmeter genug Abtriebsmoment anliegt, dass selbst ein 26-Tonner steile Passagen mit nur einer Antriebsachse bewältigen kann. Ein weiterer großer Pluspunkt: Das System ist kompatibel mit einer Vielzahl von Antriebsarten und kann sowohl vollelektrisch, gespeist von einer Batterie oder Brennstoffzelle, per Oberleitung oder als serieller Hybrid mit einem Verbrennungsmotor betrieben werden.

Emissionsfrei durch die City

Am Anfang stand die AVE 130: Die ZF Elektroportalachse kommt bei Niederflurbussen zwischenzeitlich serienmäßig zum Einsatz.

Im Einsatz ist der radnahe E-Antrieb bereits seit 2012 in der AVE 130, einer Niederflur-Portalachse für Stadtbusse, denn für Verkehrsbetriebe sind immer strengere städtische Emissionsvorschriften besonders heikel. Mit der AVE 130 bekamen sie erstmals die Möglichkeit, Busse über einen längeren Zeitraum rein elektrisch und damit emissionsfrei zu betreiben. Die Verkehrsbetriebe wissen auch die Kompatibilität mit unterschiedlichen Antriebskonzepten zu schätzen: Sie können die Variante wählen, die am besten zur lokalen Infrastruktur und der notwendigen Reichweite passt. Seit der Einführung haben über 300 AVE 130-Stadtbusse in Europa und Asien mehr als 14 Millionen Kilometer zurückgelegt.

E-Mobility für Verteilerverkehr-Schwergewichte

Eine Technologie, die sich bereits im Serieneinsatz bewährt hat, ist auch für andere Nutzfahrzeugklassen attraktiv. Eine mögliche Zielgruppe: schwere Verteiler-Lkw, für die bisherige Elektroantriebe zu wenig Motorisierung bieten. Auch die Automobilbranche erkennt diesen Trend und präsentiert immer neue und teils schon sehr ausgereifte Prototypen und Konzeptfahrzeuge. Jüngstes Beispiel ist der kürzlich vorgestellte, rein elektrisch angetriebene Mercedes-Benz Urban eTruck mit 26 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht. Dessen von ZF-Ingenieuren maßgeschneidertes Motorkonzept mit zwei radnahen elektrischen Maschinen auf der Antriebsachse basiert auf der AVE 130. Damit landen Waren zuverlässig, leise und emissionsfrei in den Supermärkten von Großstädten.

Zusatzpower für Landwirtschaftsmaschinen

Gemeinsam geht es leichter: Dank des radnahen E-Antriebs im Anhänger meistert der Innovation Tractor 2016 auch Anstiege bis 30 Prozent mühelos.

Die Lebensmittel für die wachsende städtische Bevölkerung müssen aber nicht nur verteilt und zugeliefert, sondern auch produziert werden. Eine immer effizientere Landwirtschaft braucht zunehmend leistungsfähigere Maschinen, um schwere Anhänger auch durch anspruchsvolleres Gelände zu bewegen. Ein weiterer Fall für den radnahen E-Antrieb, das zeigt ZF mit seinem Innovation Tractor 2016: Im Anhänger findet sich eine speziell für Land- und Baumaschinen angepasste Variante der beiden elektrischen Radköpfe. Angetrieben durch ein Generatormodul im Traktor liefern sie zusätzliche Power für Passagen, an denen herkömmliche Gespanne überfordert wären. Strecken auf feuchtem oder lockerem Untergrund meistert der Innovation Tractor genauso problemlos wie Anstiege von bis zu 30 Prozent. Zusätzlicher Vorteil: Weil am Anhänger weitere Leistung bereit steht, können der Traktor oder der Traktormotor selbst kleiner ausfallen – ideal für Landwirte, die sich nur deshalb für viel Motorisierung im Traktor entscheiden, weil sie ab und an mit voll beladenem Anhänger unterwegs sind.

Bereit für die Mobilität von morgen

„Wir haben mit Blick auf die globalen Megatrends früh die Weichen für die elektromobile Zukunft gestellt“, sagt Moser. „Der radnahe E-Antrieb ist da nur ein Beispiel – unser Portfolio für Nutzfahrzeuge deckt auch leichtere Kurzstreckenfahrzeuge und Fernverkehrsanwendungen ab.“ Darunter fallen etwa ein Zentralantrieb für Busse oder mittelschwere Verteiler-Lkw und ein aus dem Pkw-Bereich adaptierter zentraler Achsantrieb für die Leichtgewichte unter den Lieferfahrzeugen als rein elektrische Optionen für den Stadtverkehr. Mit dem TraXon Hybrid-Getriebe können dagegen auch 40-Tonner im Fernverkehr sämtliche Vorteile eines Hybridantriebs nutzen. Darüber hinaus sorgt bei ZF die richtige Software dafür, dass die Antriebssysteme mitdenken und effizient arbeiten – schließlich entscheidet das Energiemanagement im Fahrzeug über die tatsächlich erzielbare Reichweite. Das zahlt sich aus: Busse mit der AVE 130 heimsen zwischenzeitlich Preise ein. Der Urbino 12 electric des polnischen Busherstellers Solaris ist im August zum Bus des Jahres 2017 gewählt worden. Für Moser ist es nur eine Frage der Zeit, bis sich Elektromobilität für Nutzfahrzeuge auf breiter Front durchsetzt.

Der Urbino Electric 12 des polnischen Herstellers Solaris hat den Titel Bus of the Year 2017 verliehen bekommen. Angetrieben wird der rein elektrisch fahrende Stadtbus von der ZF Elektroportalachse AVE 130.

Bild: Solaris Bus & Coach S.A.

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