Software-defined Truck: So sieht ZF die Lkw-Zukunft

Die nächste Generation von Lastwagen wird softwaredefiniert und KI-gestützt sein. Dessen ist man sich bei ZF sicher. In welche Richtung das geht, zeigte der Friedrichshafener Systemlieferant kürzlich auf seinem 115 Hektar großen Testareal. Im Fokus standen elektrifizierte Antriebsstränge, energieeffiziente Komponenten und die 360-Grad-Sicherheit für Lastzüge. Ein pragmatischer Ansatz ist das "TraXon-2-Hybrid"-Getriebe für Schwer-Lkw. Die automatisierte Zwölfgang-Box schlägt eine Brücke zwischen konventionellen und elektrischen Antrieben. Eine vollständige BEV-Elektrifizierung sei laut ZF nicht bei jeder Anwendung praktikabel. Wegen hoher Batteriekosten, fehlender Ladeinfrastruktur und speziellen Einsatzprofilen, müsse daher eine wirtschaftliche Übergangslösung her, die zu bestehenden Fahrzeugplattformen und verschiedenen Anwendungen passt. Der Versuchsträger von ZF - ein umgerüsteter Iveco mit Cursor 11-Motor - verfügt zusätzlich über einen Elektromotor mit 190 Kilowatt (kW) Dauerleistung für 30 Minuten und einer kurzzeitigen Spitzenleistung von 225 kW für ein bis zwei Minuten. Er unterstützt den Verbrenner elektrisch bei Steigungen mit einer zusätzlichen Boost-Funktion von rund 40 kW. Auch das Anfahren kann rein elektrisch erfolgen, sofern die Luftkessel gut gefüllt sind. Einen elektrischen Kompressor gibt es noch nicht an Bord, weshalb der Diesel für den Bremsdruck sorgen muss. Bis zu 80 Kilometer Reichweite Aber auch im Start-Stopp-Betrieb ist die E-Maschine von Vorteil und steigert die Effizienz. Mit der kleinen Batterie am Chassis kommt der ZF-Truck rund 25 Kilometer weit. Mindestens 80 Kilometer elektrische Reichweite sind drin, wenn die in Serie geplanten Akkus 100 bis 200 Kilowattstunden (kWh) Speicherkapazität besitzen. Dann lässt sich auch mehr und länger rekuperieren. Immerhin lädt der E-Motor die Batterie mit bis zu 270 kW, wenn's ordentlich bergab geht. Der Hybrid-Lkw könnte wahlweise als Voll- oder Plug-in-Hybrid ausgelegt werden und ließe sich sorglos im Fernverkehr einsetzen. Denn selbst wenn keine Ladesäule in der Nähe ist, der Diesel wird es schon richten. Indem die Hersteller ihre bestehenden Lkw-Plattformen hybridisieren, sinken technische und wirtschaftliche Hürden. So unterstützt der Hybridantrieb die künftige Euro-7-Norm durch einen optimierten Motorbetrieb und Rekuperation. Dadurch könnten Hybrid-Lkw in bessere Mautklassen rutschen und circa 20 Prozent Fernstraßengebühr gegenüber reinen Verbrenner-Modellen sparen. Laut ZF sind schließlich bis zu 47 Prozent CO2-Einsparungen im Fernverkehr möglich. Offen ist noch, ob auch Hybrid-Lkw den Vorteil von ein bis zwei Tonnen beim zulässigen Gesamtgewicht erhalten werden. Immerhin schlägt das ZF-System mit rund einer Tonne mehr beim Leergewicht der Sattelzugmaschine zu. Dafür ist noch Lobbyarbeit zu leisten. Die Zeit dafür ist vorhanden: Vor 2030 sieht ZF das TraXon-2-Hybrid-Getriebe nicht im Markt. Doch schon heute versprechen die Macher einen günstigeren Einstandspreis von 150.000 bis 180.000 Euro für Hybrid-Sattelzugmaschinen, was gegenüber reinen BEV-Lkw etwa ein Viertel weniger sei. Bestehende Lkw-Konzepte kann ZF auch mit rein elektrischen Antriebssystemen ausrüsten. Dazu gehören die Zentralantriebe "CeTrax 2" und "CeTrax 2 Dual" sowie die E-Achsen "AxTrax 2", "AxTrax 2 dual" und "AxTrax 2 LF". Sie bieten alles, was Lkw-Hersteller zur Produktion emissionsfreier Elektrofahrzeuge benötigen. Den ZF-Zentralantrieb nutzt beispielsweise der Mercedes eArocs, der auch auf der IAA zu sehen sein wird. ZF selbst hat damit einen DAF XF älterer Bauart für Versuchsfahrten ausgerüstet. Sein E-Antrieb entwickelt 380 kW Dauer- und 450 kW Spitzenleistung. Die beiden E-Maschinen sind mit einem Dreigang-Planetengetriebe gekoppelt. Es schaltet extrem schnell und ohne spürbare Zugkraftunterbrechung. Die Kraft wird über eine Gelenkwelle an die Standard-Hinterachse (i=2,38) geleitet. Für Energie sorgt eine Lithium-Ionen-Batterie mit 392 kWh Speicherkapazität. E-Trailerachsen liegen auf Eis Auch die E-Achsen von ZF kommen bei namhaften Lkw-Herstellern zum Einsatz. Sie ermöglichen eine schnelle Integration in bestehende Fahrzeugplattformen, wenn es der Markt fordert. Die einst von ZF favorisierte, elektrische Achse "AxTrax 2" für den Antrieb im Trailer liegt dagegen auf Eis. Die Entwicklung muss pausieren, weil die Gesetzgebung hinterherhinkt und noch keinen angetriebenen Trailer kennt. Dafür bringt ZF den elektrischen, ölfreien Kompressor "e-comp Scroll" mit auf die IAA Transportation und treibt damit die Elektrifizierung über den Antriebsstrang hinaus voran. Das Gerät für 13,5 bar Systemdruck basiert auf einer 600-Volt-Plattform und sorgt für eine energieeffiziente, geräuscharme Drucklufterzeugung für Bremsen und Fahrwerk in E-Nutzfahrzeugen. Zusätzlich hat ZF das Thema Sicherheit auf der Agenda. Dafür zeigt man eine skalierbare 360-Grad-Lösung, die auf der Autobahn gleichermaßen funktioniert wie bei Rangiermanövern. Verknüpfte Radar- und Kamerasysteme ermöglichen eine kontinuierliche Rundumsicht um den gesamten Lkw-Zug, eliminieren tote Winkel und unterstützen Funktionen wie Rückfahrhilfe, Fahrerüberwachung und die Erkennung von Einsatzfahrzeugen. Beispiel gefällig? In der Praxis könnte sich der Lkw beim Einfahren ins Logistiklager automatisch mit verschiedenen Systemen vor Ort "Over the Air" verbinden. Der Fahrer erhält in seinem Display Zugriff auf Übersichtskarten und Kamerasysteme, die ihn bei der Anfahrt an die zugewiesene Laderampe unterstützen. Der Lkw erkennt dann auch die mit Bluetooth-Tracker ausgestatteten Mitarbeiter im Gefahrenbereich und bremst bei Bedarf eigenständig ab. Schließlich sind Fahrzeug und Rampe virtuell miteinander verbunden. Ein versehentliches Wegrollen ist dann unmöglich. Die Lkw-Parkbremse würde an der Rampe erst wieder freigegeben, wenn der Operator im Lager den Be- und Entladevorgang als beendet markiert und die Rampe freigibt. Das alles setzt eine serviceorientierte Architektur mit Middleware und standardisierten Fahrzeug-Schnittstellen voraus. Was dem Fahrer die Arbeit in komplexen Verkehrssituationen und Logistikvorgängen wie auf unbekanntem Betriebsgelände wesentlich erleichtern kann.

Software-defined Truck: So sieht ZF die Lkw-Zukunft

Checkliste: Was tun bei Anzeige wegen Falschparken?

Transfrigoroute-Branchendialog

MEISTGELESEN

Fahrermangel: So gewinnt Braun Recruiting Lkw-Fahrer

Auch Sachsen-Anhalt lockert Schwertransport-Regeln

Tesla kündigt Europa-Start für E-Lkw Semi an

NEWSLETTER