Die Projektverantwortlichen von Mercedes und der Uni Kassel vor dem Probefahrzeug: Prof. Mohamed Ayeb (v.l.), Prof. Michael Fister, Henning Rimbach (Daimler Truck), Christoph Mädler (Student), Prof. Ute Clement (Universitätspräsidentin). (Bild: Uni Kassel)
Die Einführung der Elektromobilität im Nutzfahrzeug-Bereich gestaltet sich bislang schwierig, vor allem mangels technisch geeigneter Fahrzeuge. Hürden sind technisch die hohen Anforderungen an Nutzfahrzeuge, wirtschaftlich die vergleichsweise geringen Stückzahlen und damit verbundene Entwicklungsaufwendungen mit dem Problem der rechtzeitigen Markteinführung.
Elektrische Antriebe aus dem Pkw-Bereich lassen sich nicht einfach auf Nutzfahrzeuge übertragen, denn für die gleichzeitige Erfüllung der Momenten- und Drehzahlanforderungen wären hohe Leistungsreserven erforderlich. Das würde Kosten, Volumen und Gewicht treiben und wäre zudem energetisch nachteilig. Im Projekt „Skalierungseffekte durch modulare Antriebsarchitekturen für Nutzfahrzeuge“, kurz Scale-E-Drive, lösten Forscher der Universität Kassel in Zusammenarbeit mit dem Mercedes-Benz Werk Kassel das Problem durch ein neu konzipiertes Zweigang-Getriebe und eine neu entwickelte Betriebsstrategie, die sich die hohe Dynamik der E-Maschine und ein intelligentes Temperaturmanagement zunutze macht.
Dynamisch schalten, vorausschauend fahren
Dadurch lassen sich auch leichte und günstige elektrische Antriebe (einschl. Umrichter) aus dem Pkw-Bereich energieeffizient in Nutzfahrzeugen applizieren. Das ermöglicht Skalierungseffekte und senkt Entwicklungskosten und -risiken. Grundlegendes Forschungsziel ist es, die variablen und anspruchsvollen fahrdynamischen Anforderungen abzudecken. Dazu entstand zum einen eine hoch dynamische Schaltstrategie und zum anderen eine prädiktive Fahrstrategie, die aus dem aktuellem Nutzungsverhalten vorausschauend die energieeffizientesten Fahrstrategien einstellt.
Im Projekt Scale-e-Drive arbeitete ein Team um Prof. Dr.-Ing. Michael Fister und Prof. Dr.-Ing. Mohamed Ayeb mit Daimler Truck, Werk Kassel, zusammen. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (Förderrichtlinie Elektromobilität) finanzierte das Forschungsprojekt mit rund 1,8 Mio. Euro.