eACTROS – Vollelektrisch im Praxistest

Die Unternehmen für den Praxistests der Mercedes-Benz eActros Lkw  stehen fest: Dachser, Edeka, Hermes, Kraftverkehr Nagel, Ludwig Meyer, pfenning logistics, TBS Rhein-Neckar und Rigterink aus Deutschland sowie Camion Transport und Migros aus der Schweiz. Mit einer Reichweite von 200 Kilometern positionieren sich die Fahrzeuge vor allem für den regionalen Verteilerverkehr. Während in Europa noch erprobt wird, sind Elektro-Lkw in China bereits im Einsatz.

Mercedes-Benz Trucks war bereits 2016 einer der ersten Hersteller Europas mit einem schweren Elektro-Lkw, dem eActros. Jetzt wollen die Schwaben den nächsten Schritt setzen zur Serienreife ihrer eActros-Modellreihe. Sie schicken ihre Elektro-Lkw in den harten Kundenalltag.

Bis 2020 im Test

Zehn eActros in zwei Varianten mit 18 bzw. 25 Tonnen Gesamtgewicht sind derzeit bei ebenso vielen Anwendern im Einsatz, welche die Alltagstauglichkeit und Wirtschaftlichkeit der Geräte unter realen Bedingungen testen. Die Elektro-Lkw-Flotte wird mindestens bis Mitte 2020 ihren Dienst tun. Sie soll dabei unter anderem den Energiebedarf nach Einsatzszenarien und die Wirtschaft­lichkeit der Elektro-Lkw ermitteln sowie in einer Öko-Bilanzierung die Umwelt­performance der Elektro-Lkw mit Diesel-Trucks über den gesamten Lebens­zyklus vergleichen. Die Forschungserkenntnisse fließen noch während der Tests in Optimierungen der Fahrzeuge ein, die Ergebnisse werden publiziert und eröffnen potenziellen Nutzern Möglichkeiten zur Optimierung ihrer Routenplanung oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle in der Logistik. Das langfristige Ziel von Mercedes-Benz ist ein emissionsfreies und leises Fahren in Städten mit Serien-Lkw.

eActros: Prototyp schon 2016

Bereits auf der Nutzfahrzeug IAA 2016 in Hannover zeigte Mercedes-Benz das Konzeptfahrzeug seines schweren elektrischen Verteiler-Lkw für den urbanen Raum. Die Resonanz auf die technische Machbarkeit eines solchen Fahrzeugs war durchweg positiv – von Öffentlichkeit, Politik und auch Kunden. Allein in Deutschland gab es Nach Angaben von Mercedes-Benz rund 150 konkrete Anfragen. Ein interdisziplinäres Team von Daimler Trucks konzipierte dabei ein Fahrzeug, das den Einsatz im Alltagsbetrieb meistern und in geringer Stückzahl bereits 2018 kurzfristig in Kundenhand übergeben werden kann.

Weiterentwicklung im Test. Seit der der Vorstellung des Prototypen auf der IAA 2016 hat sich bei der Entwicklung des eActros einiges getan. So ist das Fahrzeug komplett auf Elektromobilität ausgelegt. Insgesamt elf Batteriepakete sichern nun die Stromversorgung – und soweit es möglich ist, werden serienreife bzw. seriennahe Teile verwendet, die sich bereits bewährt haben. Dennoch gibt es noch immer zahlreiche technische und vor allem auch betriebs­wirtschaftliche Fragestellungen zu lösen, allen voran die Reichweite und Kosten der Batterien, aber auch die notwendige Infrastruktur für den Einsatz in den gewerblichen Flotten der Kunden. „Gemeinsam mit unseren Kunden wollen wir daher unseren eActros nun zügig so weiterentwickeln, dass er dem harten Betriebsalltag entspricht – technisch und wirtschaftlich. Deshalb geht eine sogenannte „Innovationsflotte“ von zehn Fahrzeugen in den Praxistest, die permanent bei ihrer Erprobung im Logistikalltag begleitet werden. Hieraus soll dann abgeleitet werden, was im Hinblick auf die Technik, Infrastruktur und Service noch zu tun ist, um den Elektro-Lkw wettbewerbsfähig zu machen. Mit dem Mercedes-Benz eActros gebe man nun schwere Elektro-Lkw als Zwei- und Dreiachser in Kundenhand. Zunächst steht bei den Praxistests der innerstädtische Waren- und Lieferverkehr im Fokus, so eine Presseinformation von Mercedes-Benz.

Zehn Elektro-Lkw bei zehn Pilotkunden

An dem Flottentest nehmen zehn Anwender aus unterschiedlichen Branchen in Deutschland und der Schweiz teil. Die Unternehmen sind Dachser, Edeka, Hermes, Kraftverkehr Nagel, Ludwig Meyer, pfenning logistics, TBS Rhein-Neckar und Rigterink aus Deutschland sowie Camion Transport und Migros aus der Schweiz. Diese Unternehmen verteilen allesamt Waren im Stadtverkehr – aber in völlig unterschiedlichen Branchen und Kategorien. Die Palette reicht von Lebens­mitteln bis zu Bau- und Werkstoffen.

Unterschiedliche Nutzungen. Die Fahrzeuge sind bei allen Test-Teilnehmern bei Aufgaben im Einsatz, die sonst mit konventionellen Dieselantrieben erledigt werden. Aufgrund der verschiedenen Anforderungen tragen die Fahrzeuge unterschiedliche Aufbauten. Je nach Bedarf sind Kühlkoffer, Trockenkoffer, Silo oder Plane im Einsatz. Vor dem Einsatz wurden die Fahrer der eActros speziell auf das Fahrzeug geschult. Die Pilotkunden testen die Fahrzeuge im Realbetrieb für zwölf Monate, dann gehen die Lkw für noch einmal zwölf Monate an eine zweite Runde anderer Unternehmen.

Bis zu 200 km Reichweite

Beim eActros wird der Rahmen des Actros als Basis genutzt. Darüber hinaus handelt es sich aber um eine vollständig auf Elektroantrieb ausgerichtete Architektur mit hohem Anteil spezifischer Teile. So basiert beispielsweise die Antriebsachse auf dem Typ ZF AVE 130, der sich als Niederflur-Portalachse in Hybrid- und Brennstoffzellen-Omnibussen von Mercedes-Benz bewährt hat und nun für den eActros wesentlich überarbeitet wird. Der Achskörper ist komplett neu konzipiert und liegt deutlich höher, was die Bodenfreiheit auf mehr als 200 mm vergrößert. Der Antrieb erfolgt dabei über zwei Elektromotoren nahe den Radnaben der Hinterachse. Diese Dreiphasen-Asynchronmotoren sind flüssigkeitsgekühlt und arbeiten mit einer Nennspannung von 400 Volt. Ihre Leistung beläuft sich auf jeweils 125 kW, das maximale Drehmoment auf jeweils 485 Nm. Nach der Übersetzung werden daraus jeweils 11 000 Nm. Die Fahrleistung ist damit der eines Diesel-Lkw ebenbürtig. Die maximal zulässige Achslast liegt bei den üblichen 11,5 Tonnen. Die Energie für bis zu 200 km Reichweite kommt aus Lithium-Ionen-Batterien mit 240 kWh. Sie haben sich bereits bei der EvoBus GmbH bewährt – sind also keine Prototypen mehr. „Durch diese Synergien im Konzern können wir Erfahrungen teilen, Entwicklungszeiten verkürzen und natürlich auch Kosten sparen“, so Stefan Buchner.

Antriebstechnik in elf Paketen

Die Batterien sind in insgesamt elf Paketen verbaut: Drei befinden sich im Bereich des Rahmens, die anderen acht unterhalb. Zur Sicherheit sind die Batteriepakete von Stahlgehäusen geschützt. Im Fall eines Aufpralls geben die Halterungen nach, verformen sich und leiten so die Energie an den Batterien vorbei ohne sie zu beschädigen. Die Hochvolt-Batterien speisen nicht nur den Antrieb, sondern das komplette Fahrzeug mit Energie. So werden beispiels­weise Nebenaggregate wie der Druckluftkompressor der Bremsanlage, die Lenkhelfpumpe für die Servo-Unterstützung der Lenkung, der Kompressor der Fahrerhaus-Klimaanlage und ggf. der Kühlaufbau ebenfalls elektrisch betrieben. Leere Batterien lassen sich bei einer realistischen Stationsleistung von mobilen Ladegeräten im Fuhrpark von 20 bis 80 kW innerhalb von drei bis elf Stunden vollständig aufladen. Ladestandard ist das Combined Charging System CCS. Das LV-Bordnetz mit zwei herkömmlichen 12-Volt-Batterien wird mithilfe eines DC/DC-Wandlers aus den Hochvolt-Batterien geladen. So können bei Ausfall oder Abschalten des Hochvolt-Netzes alle relevanten Fahrzeugfunk­tionen wie Licht, Blinker, Brems- und Luftfedersysteme sowie die Fahrerhaus­systeme aufrechterhalten werden. Das Hochvolt-Netz lässt sich nur starten, wenn die beiden LV(Niederspannungs)-Batterien geladen sind.

Fördergelder unterstützen Weiterentwicklung

Die Entwicklung und Erprobung der schweren Elektro-Lkw im Verteilverkehr erfolgt über das Projekt „Concept ELV²“, das zu verschiedenen Teilen vom Bundesumweltministerium (BMUB) sowie vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit insgesamt rund zehn Millionen Euro gefördert wird. Teil des Fördervorhabens ist die Untersuchung komplexer Herausforderungen bei Entwicklung, Aufbau und Betrieb von Elektro-Lkw. Dazu gehört der Einsatz hoher Spannungen (> 400 V), hoher Ströme (bis 1000 A), Batterietechnik (Preis, Gewicht, Haltbarkeit, Lebensdauer, Ladezeit), Reichweite und Energiebedarf, Ladeinfrastruktur und Logistikkonzepte, Sicherheitsanforderungen, Sommer- und Wintertauglichkeit sowie Fragen der Kundenakzeptanz der Trucks.

Europa hinkt hinterher

Ob Mercedes-Benz damit jedoch den Wettlauf um die Elektromobilität im Nutzfahrzeugbereich gewinnen wird, ist ungewiss. Während der eActros noch in der Testphase ist, sind insbesondere Entwicklungen aus China nicht nur schon praxiserprobt, sondern auch leistungsfähiger. So rollen in Asien bereits Lkw von BYD mit rein elektrischem Antrieb über die Straßen der Städte und Landstraßen. der T5, der T7 und der T9. Letztere ist die erste rein elektrisch betriebene Sattelzugmaschine. Und seit November 2017 ist der T3 der Chinesen auf dem Markt. Daher will BYD auf der kommenden IAA inbsbesondere im Nutzfahrzeugbereich besonders auftrumpfen.

McKinsey Electric Vehicle Index Nicht umsonst baut daher China seinen Vorsprung in der Elektromobilität weiter aus, wie der jüngste McKinsey Electric Vehicle Index zeigt. Mit über 600.000 verkauften Elektroautos (plus 72 Prozent) wurde 2017 weltweit fast jedes zweite E-Auto im Reich der Mitte zugelassen, so die Untersuchung. Global übersprangen die Neuzulassungen mit 1,2 Mio. Fahrzeugen erstmals die wichtige Millionengrenze. Die Nachfrage in Europa mit 306.000 Neuzulassungen (+39 Prozent) und den USA mit 200.000 neuen E-Autos (+27 Prozent) entwickelt sich hingegen langsamer. Deutschland holt mit 58.000 neuen E-Autos auf – die Zahl der Zulassungen hat sich gegenüber 2016 verdoppelt. Damit ist Deutschland nach Norwegen nun der zweitgrößte Markt in Europa. Auch in der Produktion von Elektrofahrzeugen liegt China deutlich vorne mit 41% Weltmarktanteil. Es folgen Japan mit 19% und Deutschland mit 18 Prozent.

daimler.com/de

bydeurope.com

mckinsey.de/Electric Vehicle Index