Vorschau auf die IAA Transportation Nutzfahrzeuge: In Zukunft elektrisch angetrieben und sicherer

Auf seinem Global Technology Day gab ZF Einblicke in die Neuheiten, die das Unternehmen auf der IAA Transportation vorstellen möchte. Dabei ging es um elektrische Antriebe in Zugmaschine und Auflieger, Fahrerassistenz- und Sicherheitsfunktionen sowie um Software und eine neue, schnelle Schnittstelle zwischen Truck und Trailer.

Schon im April dieses Jahres wurde bei der Ankündigung der Keynotes der PCIM-Konferenz klar, dass sich bei Nutzfahrzeugen in diesem Jahr einiges tun wird. Die Zukunft der Nutzfahrzeug-Antriebe gehöre den E-Antrieben mit Batterietechnik, betonte Halbleiter-Experte Prof. Dr. Leo Lorenz damals, um dann zu ergänzen, dass die nächste Batterie-Generation wohl bis zu 1 Million Kilometer hält. Weil die Batterien nach ihrem Einsatz im Nutzfahrzeug noch ein langes „Second Life“ in stationären Anwendungen haben, wird ein Batterie-Austausch nach einer Million Kilometer ein sehr realistisches Szenario. Hierfür sind die passenden Antriebslösungen notwendig, und genau die wird ZF auf der IAA Transportation zusammen mit diversen Sicherheits- und Software-Lösungen präsentieren. „Mit einem organischen Wachstum von 20 Prozent im Jahr 2023 hat sich unsere Nutzfahrzeugdivision im Vergleich zum Markt überproportional stark entwickelt“, erklärte Prof. Dr. Peter Laier, Vorstand des Bereichs Nutzfahrzeuge bei ZF gegenüber der Presse. Derzeit habe ZF allein bei Lkw einen „Lifetime-Umsatz“ von rund 5 Milliarden Euro in den Büchern stehen.

Technologieoffenheit im Fokus

So sieht sich ZF als „federführend bei der Entwicklung von Antriebssträngen für die Elektromobilität der nächsten Generation“. Der elektrische Baukasten mit den Zentralantrieben CeTrax 2 und CeTrax 2 dual sowie den Achsen AxTrax 2, AxTrax 2 dual und AxTrax 2 LF biete „alles, was Nutzfahrzeughersteller zur Produktion emissionsfreier Elektrofahrzeuge benötigen“. Darüber hinaus lässt sich die elektrische Achse AxTrax 2 in Trailer integrieren. Mit diesem neuen Konzept kann ZF ein konventionell angetriebenes Lkw-Trailer-Gespann in ein Hybridfahrzeug verwandeln. Besonders vorteilhaft: Der elektrische Anhänger erhöht in der Kombination mit einem elektrisch angetriebenen Zugfahrzeug auch dessen Reichweite. Das Konzept spart Kraftstoffemissionen um bis zu 16 Prozent und – bei Verwendung der Plug-in-Variante – sogar um bis zu 40 Prozent ein. Das elektrische Achs-Antriebssystem AxTrax 2 ermöglicht eine Rekuperations- und Traktionsunterstützung für bis zu 210 kW (Dauerleistung) und maximal 26.000 Nm Drehmoment.

ZF Technology Day: Die Zukunft der Nutzfahrzeuge

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Neben Antriebslösungen zur Voll-Elektrifizierung von Lkw und Bussen kündigte ZF auch das neue Getriebe TraXon 2 Hybrid für schwere Nutzfahrzeuge an. Für dieses Getriebe vermeldet das Unternehmen bereits zwei OEM-Aufträge, von denen einer in Asien und einer in Europa seinen Firmensitz hat. Dr. Laier zufolge hilft die Hybridtechnologie, den Übergang zur E-Mobilität zu gestalten und die ambitionierten CO₂-Ziele zu erreichen. Weil die Zulassungszahlen vollelektrischer Fahrzeuge sowohl bei Pkw als auch bei Nutzfahrzeugen aktuell langsamer als erwartet steigen, sieht der Zulieferer die Hybridtechnologie als sehr interessant an, was ZF-CEO Dr. Holger Klein mit den Worten „Die Hybridtechnik erlebt in vielen Märkten ein Comeback“ beschreibt, wobei das Unternehmen Dr. Kleins Worten zufolge entsprechend technologieoffen und vorbereitet sei: „Wir bieten für jeden Schritt der Transformation den richtigen Ansatz.“ Das Wort „technologieoffen“ fiel während der Pressekonferenz am Global Technology Day ziemlich oft, und Dr. Holger Klein hat die Erklärung dafür parat: „Eine unserer größten Stärken ist unsere Flexibilität. Seit mehr als 100 Jahren gehört Technologieoffenheit zur DNA unserer Unternehmensstrategie. Das zahlt sich nun aus.“ Der Markt selbst läuft jedoch derzeit nicht gerade auf Hochtouren; ZF beschreibt die Situation in einem Statement so: „Allen voran in Europa und den USA stagniert die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen, was in vielen Märkten zu Preiskämpfen führt. Auf derartige Zwischenschritte oder regionale Unterschiede ist ZF vorbereitet.“

Sicherheit und Software

Dank Elektronik erhöht sich auch die Sicherheit beim Truck-Fahren, wobei besonders bei Lkw mit Aufliegern der Spurwechsel zu den oft unterschätzten Fahrmanövern zählt. Auf der Grundlage des Forschungsprojektes Highway Assist Lane Change (HALC) hat ZF nun ein System entwickelt, dessen intelligente Funktionen Spurwechsel auf Autobahnen sicherer macht. Mit OnGuardMAX, mBSP XBS und ReAX nutzt das System die neuesten Brems- und Lenksysteme von ZF. Hinzu kommt eine zusätzliche Kamera in der Fahrerkabine, die die Verkehrssituation auf den seitlichen Fahrspuren sowie die Aufmerksamkeit des Fahrers überwacht. Das System kontrolliert auch, ob ein anderes Fahrzeug vorausfährt und regelt den Sicherheitsabstand ein. Für die Durchführung des Spurwechsels überwachen nun einerseits Sensoren den Verkehr in der benachbarten Spur, während andererseits der Fahrer vor dem automatischen Spurwechsel alle notwendigen Kontrollblicke, wie die Spiegelkontrolle, vornehmen muss, bevor ein Blinker zum Spurwechsel gesetzt werden kann. Sind beide Bedingungen geprüft und erfüllt, ermöglicht das System einen automatischen Spurwechsel. Sind eine oder beide Bedingungen nicht erfüllt, gibt das System eine Warnung aus, um das Manöver zu verhindern. Auf dem konzerneigenen Testgelände bei Hannover demonstrierte ZF einen entsprechenden Versuchsträger, der den Spurwechsel sicherer macht. Radar- und kameragestützt überwacht das System im automatisierten Fahrmodus das Verkehrsgeschehen und behält dabei stets die Aufmerksamkeit des Fahrers im Blick. Durch akustische und visuelle Warnungen warnt das System vor potenziell gefährlichen Spurwechseln oder führt diese in unkritischen Situationen selbstständig durch. Damit hilft das System, Kollisionen bei Spurwechseln von Lkw zu vermeiden. Bis zu zwölf Prozent aller Unfälle auf deutschen Straßen könnten ZF zufolge auf diese Weise verhindert werden.

Und auch beim Thema Sicherheit nutzt der Zulieferer konzernweite Synergien, denn rund die Hälfte der eingesetzten Technologien stammen aus dem Pkw-Segment, wo sie „millionenfach erprobt“ sind. Ein Beispiel dafür, wie ZF über Divisionen und Segmente hinweg Synergien und vorhandenes technologisches Know-how nutzt, ist die Markteinführung der Fahrwerk-Software cubiX nun auch im Nutzfahrzeugbereich. Durch die zunehmende Automatisierung von Nutzfahrzeugen werden elektrifizierte und vernetzte Technologien zur Bewegungssteuerung von Fahrzeugen nämlich immer wichtiger. Mehr und mehr Automobilhersteller suchen gerade im Fahrwerk nach Differenzierungsmöglichkeiten über Funktionen, nach weniger Komplexität in der Entwicklungsphase und standardisierten Schnittstellen. Genau dafür ist cubiX konzipiert: Diese „Steuerungs-Software für das Fahrwerk optimiert das Fahrverhalten mit Blick auf Stabilität, Sicherheit, Präzision und Performance“, erklärt ZFs Nutzfahrzeug-Vorstand Peter Laier: „cubiX hat Schnittstellen zu den virtuellen Fahrersystemen und den Fahrzeugaktuatoren – unabhängig davon, ob diese von ZF selbst stammen – um eine optimale Fahrdynamik zu ermöglichen.“ Ursprünglich für Pkw entwickelt und dort bereits erfolgreich in Serie, erweitert das Unternehmen das cubiX-Portfolio in Richtung Nutz- und Sonderfahrzeuge. „Damit tritt ZF im Markt mit einer einheitlichen und umfassenden Lösung für die Steuerung des Fahrwerks und des Antriebs auf – fahrzeugklassenübergreifend“, ergänzt Holger Klein.

Ein ebenfalls neues System des Friedrichshafener Konzerns nutzt Sensoren und eine Cloud-basierte Datenbank, um Informationen zur Fahrbahn und zur Bestimmung der verfügbaren Traktion zu berechnen. Die Messung der Belagreibwerte optimiert die Leistung von Sicherheitssystemen wie dem autonomen Notbremssystem (AEBS), dem adaptiven Tempomat (ACC), ABS und ESC/ESP. Das System ist darüber hinaus in der Lage, Informationen zwischen den Fahrzeugen auszutauschen, um so auch nachfolgende Fahrzeuge vor gefährlichen Situationen zu warnen. Zudem ermöglicht eine neuartige Truck-Trailer-Verbindung die schnelle Datenübertragung (inklusive Video-Daten) in Echtzeit zwischen der Zugmaschine und dem Auflieger. Die funktionale Sicherheit ist ebenfalls Teil der Neuentwicklung, denn mit dem Truck-Trailer-Link können mehrere Seiten- und Rückfahrkameras am Anhänger angeschlossen werden. Sie geben dann dem Fahrer die Möglichkeit, tote Winkel rund um den Anhänger zu detektieren. Das System unterstützt zudem eine Rückfahrhilfe mit automatischer Bremsfunktion.

(Nutz-)Fahrzeug einmal anders – Next Mobility eben

Am Rande seines Technologietages zeigte ZF mit CentriX als Vorab-Premiere auch einen 2,5 kg leichten Antrieb für Fahrräder, der mit seinen 90 Nm Drehmoment bei maximal 600 W auf einer kurzen persönlichen Testfahrt in einem E-Bike-Prototypen nicht nur seine enorme Power, sondern auch seine ausgesprochen angenehme Parametrierung in verschiedenen Unterstützungsmodi unter Beweis stellte. Den Antrieb gibt es in zwei Varianten (auch mit 75 Nm bei maximal 450 W) als Komplettsystem inklusive Antriebssteuerung und Batterien mit einer Kapazität von 504 bzw. 756 Wh.

Der Autor, ein Bio-Biker, war zudem auch von der Leichtgängigkeit bei ausgeschaltetem E-Antrieb begeistert. Persönliches Fazit: Wenn dieser Antrieb seine Langlebigkeit unter Beweis stellt, dann hat ZF mit dieser Lösung die Chance, als neuer Star es auf dem Markt für Pedelecs und E-Bikes zu glänzen. Selbst bei Menschen wie dem Autor, die zwar stets intensiv und möglichst zu 100 Prozent selbst in die Pedale treten wollen, aber in bestimmten Situationen (im Anzug zum Termin, bei 30 °C zur U-Bahn etc.) sowie bei starken Steigungen auch einmal elektrische Antriebsunterstützung als zusätzlichen Boost in Anspruch nehmen würden, kann dieses System begeistern und damit vielleicht einen ganz neuen Markt eröffnen. Im klassischen Pedelec-Modus dürfte CentriX derzeit sowieso das Nonplusultra sein. Da wird es nicht lange dauern, bis das neue System, das mit einem Einbaumaß von 88 mm Durchmesser und 118 mm Breite nur ungleich größer als eine 0,33-l-Getränkedose ist, auch in Mini-Nutzfahrzeugen wie z. B. zur Paketzustellung in Innenstädten zum Einsatz kommt – und damit schließt sich der Kreis zum Thema Nutzfahrzeuge.  (se)

45. Wiener Motorensymposium

Die Antriebe von morgen und übermorgen

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* Alfred Vollmer arbeitet als freier Journalist unter anderem für Next Mobility.

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