Ein Leuchtturm-
projekt für den
Schwerlastverkehr
In der EU müssen die CO2-Emissionen von neu zugelassenen
schweren Nutzfahrzeugen bis zum Jahr 2030 um 45 %
sinken. Wie das gelingen kann, zeigt ein innovativer
Brennstoffzellen-Demonstrator-Lkw von AVL.
er Schwerlastverkehr ist weltweit für mehr als ein Drittel
des gemeinsamen CO2-Ausstoßes von Pkw, Lkw und
Bussen verantwortlich. Um die Klimaziele der EU zu
erreichen, müssen die Emissionen auch im Schwerlastver-
kehr deutlich reduziert werden. Neben batterieelektrischen
Antrieben und Wasserstoff-Verbrennungsmotoren rückt die
Brennstoffzellen-Technologie in den Fokus. AVL treibt deren
Entwicklung aktiv voran und präsentiert einen zukunftsweisen-
den AVL Fuel Cell Technology Demonstrator Truck. Das interne
Forschungsprojekt demonstriert innovative Lösungen für ver-
schiedene Herausforderungen. Das Spenderfahrzeug ist eine
europäische Standard-Sattelzugmaschine für den Fernverkehr.
Digitaler Zwilling für eine effiziente Entwicklung
Mit dem Demonstrator-Lkw zeigt AVL nicht nur das Potenzial
der Wasserstoff-Technologie auf, sondern legt auch einen
möglichst effizienten Entwicklungsprozess dar. Entscheidend
hierfür ist die intelligente Implementierung der AVL-Simula-
tionsmethodik zur Optimierung von Zeitaufwand, Kosten und
Qualität.
Die Erstellung eines Digitalen Zwillings des Originalsystems
ermöglicht datenbasierte Entscheidungen bereits in einem
frühen Stadium. Die Systeme werden wiederholt validiert, um
potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und Lösungen zu
entwickeln. Neben Standard- und MiL/SiL/HiL-Simulationen
stehen verschiedene Prüfstandsaufbauten für die einzelnen
Fahrzeugsysteme zur Verfügung.
Der Digitale Zwilling ist besonders zu Beginn der Fahrzeugent-
wicklung entscheidend, da viele Parameter noch unbekannt
sind, etwa die Leistung der Brennstoffzelle, die Größe der
Batterie oder die Menge des im Fahrzeug zu speichernden
Wasserstoffs. Auch die Gesamtkosten des Antriebsstrangs
sind meist noch nicht bekannt.
Am Beginn des Entwicklungsprozesses können die Tools von
AVL auch mit relativ wenig Informationen bedatet werden.
Für erste wertvolle Ergebnisse genügt es beispielsweise, die
Wirkungsgradkennlinie der Brennstoffzelle, die Lade- und Ent-
ladekennlinie der Batterie sowie ein Wirkungsgradkennfeld des
Antriebsstrangs zu kennen. Bei Bedarf können auch weitere
Informationen zu bekannten Standardsystemen aus den AVL-
Datenbanken verwendet werden.
Je nach Entwicklungsstand und Qualität der vorhandenen
Modelle kommen unterschiedliche Simulationswerkzeuge
zum Einsatz – beispielsweise AVL AVL CRUISE™ M, aber
auch Simulink- oder sogar MOTRAN-Modelle. Mit AVL
Model.CONNECT™ werden die Modelle aus den verschiedenen
Simulationswerkzeugen zu einem Digitalen Zwilling in
Co-Simulation verbunden.
Flexibilität bei sich ändernden Parametern
Bei komplexen Projekten kommt es immer wieder zu unvor-
hergesehenen Änderungen, so auch beim AVL Demonstrator-
Lkw. Die ursprünglich vorgesehene, selbst entwickelte Batterie
war in Folge von Lieferkettenproblemen nicht verfügbar.
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