Alternative Antriebe Projekt SeLv: RWTH-Lehrstuhl PEM unterzieht Brennstoffzellen-Lkw Performance-Tests

Kurz vor Ende des Forschungsprojekts „SeLv“ musste der Brennstoffzellen-Lkw des Lehrstuhls Production Engineering of E-Mobility Components der RWTH Aachen verschiedene Performance-Tests in diversen Institutionen absolvieren. Für spezielle Prüfungen zum Leistungs- und Bremsverhalten etwa war das Versuchsfahrzeug eigens auf den Rollenprüfstand der DLG TestService GmbH im südhessischen Groß-Umstadt gesetzt worden.

Der Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen entwickelt im Forschungsprojekt „SeLv“ einen modularen Lkw-Antriebsstrang. Als Basis dient die Integration eines Brennstoffzellensystems mit einer elektrischen Antriebseinheit. Ziel des Forschungsprojekts ist es, einen Baukasten zur nachträglichen Elektrifizierung von Bestandsfahrzeugen zu entwickeln. Grundlage ist ein wirtschaftliches Produktionssystem.

Durch die Kombination von Batterie und Brennstoffzelle will man schwere Lkw in die Lage versetzen, weite Strecken des Fernverkehrs sowie den Verteilerverkehr an die Stadtgrenzen oder die Anbindung an ländliche Regionen zu bewältigen. Für das Gesamtsystem werden unterschiedliche Anwendungsfälle entwickelt, die als Basis für einen möglichen flächendeckenden Einsatz des Elektrifizierungsbaukastens dienen.

Wichtiger Schritt auf dem Weg zur Straßenzulassung

Vor Abschluss des Forschungsprojektes unterzog das PEM nun den Lkw verschiedenen Performance-Tests und setzte dazu auf den Rollenprüfstand der DLG TestService GmbH. Auf diesem erzielte das Fahrzeug – angelehnt an die Vorgaben der UN-Regelung Nr. 85 – eine 30 Minuten lang konstant gehaltene Dauerleistung von 385 kW. In der Spitze wurde bei der Zugmaschine aus dem vom Bundesverkehrsministerium geförderten „SeLv“-Projekt eine Leistung von 474 kW gemessen, die laut dem PEM-Team zugunsten der Wirtschaftlichkeit später auf etwa 410 kW begrenzt werden könnte. Das Basisfahrzeug „Ford F-Max“ erbringt im Vergleich dazu eine Motorleistung von 367 kW. „Durch die Tests mit kontrollierten Umgebungsbedingungen und verschiedenen Lastzuständen bis hin zur Leistungsgrenze haben wir wertvolle Messdaten gewonnen, mit denen wir das System weiter validieren können“, betont PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Die Werte gelten als vorläufig, da die exakten Daten derzeit ausgewertet werden.

Das Nutzfahrzeug absolvierte im DLG-Testzentrum für Landtechnik und Betriebsmittel die Prüfung der Dauerbremse gemäß UN-Regelung Nr. 13, um die Einzelbetriebserlaubnis zu erlangen. Darüber hinaus lieferte das Thermomanagementsystem die gewünschte Leistung auch bei einer Umgebungstemperatur von 40 Grad Celsius. „Ein isolierter Test auf einem klassischen Antriebsprüfstand hätte keine Erkenntnisse zum Systemverhalten hervorgebracht“, erläutert PEMs Projektverantwortlicher Fabian Schmitt: „Die jetzt ermittelten Werte entsprechen dem, was wir angestrebt haben.“

Konform zur UN-Regelung Nr. 10

Zuvor wurde der Prototyp bei Akkodis im baden-württembergischen Waiblingen auf die Konformität mit der UN-Regelung Nr. 10 hin überprüft. Diese befasst sich mit der elektromagnetischen Verträglichkeit von Fahrzeugen und ihren Komponenten. Die Prüfung stellt sicher, dass elektronische Systeme in Fahrzeugen keine gegenseitigen Störungen verursachen und auch nicht durch externe elektromagnetische Felder gestört werden. Außerdem hatten die Forschenden auf der Strecke des „Aldenhoven Testing Center“ das Berganfahrvermögen des Brennstoffzellen-Trucks unter Beweis gestellt: Mit einem Gesamtgewicht von mehr als 40 Tonnen meisterte der Lkw in weniger als fünf Minuten fünfmal eine Steigung von zwölf Prozent und entspricht damit der EU-Durchführungsverordnung 2021/535. (se)

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