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Thomas AbeleMercedes-Benz Trucks
Lkw heute – Herausforderung für die Zukunft- Die Nachhaltigkeit im Fokus -
Bielefeld, 20.04.2012
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1Thomas AbeleTE/SOS - PB
Vorstellung
Mercedes-Benz Werk Wörth
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2Thomas AbeleTE/SOS - PB
1
2
3
4
5 Alternative Transportlösungen und Antriebe
Vorstellung
Transportmarkt heute und morgen
Entwicklung der Nfz-Technik bis dato
Herausforderungen an die Hersteller
Agenda
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3Thomas AbeleTE/SOS - PB
Quelle: Ministerium für Bauen und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen, Internet
Transportmarkt
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4Thomas AbeleTE/SOS - PB
269 274 286 299 316 330 344 355
391 396 409 426 438 446 458 466
1.2601.507
1.7061.959
2.1892.415
2.6382.824
0
1.000
2.000
3.000
4.000
1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
Binnenschiff Eisenbahn Straßengüterverkehr
Source: EU-Kommision, ProgTrans AG
Schiff Bahn Straßengüterverkehr
� Verkehrsaufkommen steigt
� Infrastruktur wächst nicht im gleichen Maß
> ökonomische und
> ökologische Faktoren
� Verkehrsdichte und Staugefahr nehmen zu
Transportmarkt
Entwicklung des Gütertransportaufkommens (in Mrd Tonnenkilometer)
Güterkraftverkehr – Ausgangssituation
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5Thomas AbeleTE/SOS - PB
Effizienzsteigerung beim Lkw (Fernverkehr): 1960 – heute1)
Quelle: (1) VDA, MB Trucks, (2) Calculation for trucks today : (30x 2.63x1000)/(100x26x85%) = 36 g CO2/tkm, tkm = tones Kilometers
Lkw –Ende 1960
Lkw - heute
CO2-Bilanz ca. - 68 %
� ca. ∅ 45-55 l/100 km
� Nutzlast: 20t
� Auslastungsgrad: 50%� 118-145 g CO2/tkm
� ∅ 30-33 l/100 km
� Nutzlast: 24-26t
� Auslastungsgrad 75-85%� 36-48 g CO2/tkm 2)
Entwicklungen
Markante Effizienzsteigerung im Lkw-Gütertransport
Entwicklung der letzten 50 Jahre
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6Thomas AbeleTE/SOS - PB
Quelle: IAA 2008, Daimler Shaping future transportation
1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
110 %
90 %
105 %
100 %
95 %
Delta Kraftstoffverbrauch
SchwereKlasse
Actros 1, Euro II
Direkt-Getriebe, Hypoid Achse, …
Actros2, Euro III
Actros1, Euro III
BlueTec 4&5 Mercedes PowerShift
AerodynamischeA-Säule
Actros MP 3
-1.1% p.a.
Entwicklungen
Entwicklung des Gütertransportaufkommens (in Mrd Tonnenkilometer)
Wo kommen wir her …
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7Thomas AbeleTE/SOS - PB
� Weltrekord in 2008
� Verbrauch von∅ 19,44 l / 100 km
� ∅ 80 km / h
� ca. 10.000 km
(1) Nardo, Mai 2008: 1019 Runden – 12.729 km – 80,17 km/h – 19,44 l/100km
Entwicklungen
„Nardo“ - Test
Das ist unter idealen Voraussetzungen möglich
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8Thomas AbeleTE/SOS - PB
TransportfirmaTreibhauseffekt���� CO2 Ausstoß
Die Gesellschaft Umwelt-bewusstsein���� Emissionen
≈ niedriger Verbrauch
Andere Verkehrsteilnehmer
Der Fahrer
Sicherheit
Herausforderungen
Was in der Lkw-Entwicklung berücksichtigt wird
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9Thomas AbeleTE/SOS - PB
Euro 4(2005)0
0.05
0.1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NOx [g/kWh]
Euro 2 (1996)
Euro 3 (2000)
Euro 5(08)
Euro 6
Euro 1 (1992)
� Dieselpartikel (g/kWh) � Stickoxide NOX (g/kWh)
Von Euro 0 (1990) to Euro 6 (2014)
- 99% - 97%
… aber … Welchen Einfluß auf CO2 – Ziele ?
Herausforderungen
Deutliche Absenkung der Emissionswerte durch Euro 6 …
Entwicklung der Emissionswerte
Part
ikel
[g/
kWh]
0.15
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10Thomas AbeleTE/SOS - PB
� Aerodynamik
� Rollwiderstand
� Management Antriebsstrang
� Start & Stopp
� Rückgewinnung Bremsenergie
Herausforderungen
Optimierungshebel: Fernverkehr versus Stadt-/Verteilerverkehr
Wo liegen die Potentiale
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11Thomas AbeleTE/SOS - PB
Getriebe-SchaltstrategieMotorenmanagement Klima, Elektrik, Peripherie…
Was die LKW Hersteller machen
Fahrzeugintelligenz
Herausforderungen
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12Thomas AbeleTE/SOS - PB
Rekordfahrzeug 1844LS: Ø 19,44 l / 100km
Mercedes-Benz Nutzfahrzeugtechnik
Actros und Actros NEU: Basis für eine hohe Wirtschaftlichkeit
APU
Mercedes-Benz ProfiBeratung 12
Herausforderungen
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13Thomas AbeleTE/SOS - PB
Aerodynamik
Quellen: Mercedes-Benz Autohaus Besersa, Verkehrsrundschau, Fa. SDR, Fa. K&M GmbH, Fa. Krone
Beispiele am Aufbau
Herausforderungen
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14Thomas AbeleTE/SOS - PB
= Gesetzlich möglich
= Gesetzlich nicht erlaubt
Bionik: Idealform
Herausforderungen
Ideen für weitere aerodynamische Verbesserungen…Der Auflieger spielt eine große Rolle bei der aerodynamischen Ausgestaltung
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15Thomas AbeleTE/SOS - PB
Quelle: Shell Minearalölkonzern, Hamburg (Publikation)
(…)
(…)
Herausforderungen
Mineralölhersteller leisten ihren BeitragFormulationen haben Einfluß auf Verbrauch, Emissionen und Wartungskosten
Beispiel
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16Thomas AbeleTE/SOS - PB
Fahrer
Fahrzeug
Einsatz
1. Fahrerkenntnisse bzgl. Fahrzeug und Einsatz2. Fahrergewohnheiten (z.B. Standlaufzeiten; Aufplanen)
3. Fahrweise
Die Einflussfaktoren und ihre Auswirkungen
B
A
C
1. Motor (z.B. 6- / vs. 8-Zylinder)
2. Antriebstrangkonfiguration (z.B. iHA, Getriebe, Retarder)
3. Reifen (z.B. Hersteller, Profilart, Größe, Profiltiefe, …)
4. Aerodynamik (z.B. Fahrerhaus, Windleit-, Anbauteile)
5. Fahrzeugausstattung (z.B. Getriebe)
6. Technischer Zustand7. Auflieger/Anhänger/Aufbauten (z.B: techn. Zustand)
1. Einsatzprofil (z.B. Kurz-/Langstrecke, Topografie, Staus/Stops, Streckenführung)
2. Wetter 3. Geschwindigkeit (z.B. Geschwindigkeitsprofil, vmax , Überholvorgänge)
4. Lastzuggewicht, Beladung 5. Kraftstoffbeschaffenheit (z.B. Biodiesel, Schwefelgehalt)
6. Verbrauchserfassung
Mercedes-Benz ProfiBeratung Thomas Abele Fleetboardauswertung 16
Motor/Fahrzeug können nicht unbedingt alle anderen Faktoren kompensieren
Einflußfaktoren auf den Kraftstoffverbrauch
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17Thomas AbeleTE/SOS - PB
xx
l/100km
19,44 l/100km
Topographie: 30%
Wetter: 10%
Verkehr & Infrastruktur: 30%
Geschw.: 10% Fahrer: 20%
Quelle: Mercedes-Benz Trucks
Herausforderungen
Vom „Labor“ Nardo in den realen EinsatzVerbrauch und Einflussfaktoren
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18Thomas AbeleTE/SOS - PB
Fahrzeug Kraftstoff/Betriebstoffe
BetriebFahrweise, Reparatur
& Wartung
Infrastruktur/Gesetzgebung
Einfluß d. FahrzeugherstellerEinfluß des Gesetzgebers Einfluß des Fahrers Einfluß d. Öl-Hersteller
Source: Mercedes-Benz Trucks
Herausforderungen
Optimierungspotential in der GesamtbetrachtungHöchstes Potential in Infrastruktur und Betrieb
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19Thomas AbeleTE/SOS - PB
Mehr Ladevolumen
� Bis zu 25% weniger CO2-Emissionen per tkm
� 25% weniger Strassenraum erforderlich
� Relevant für 15% der Einsätze
� Park-Raum muß angepaßt werden
Mehr Zuladung
� Bis zu 10% weniger CO2-Emissionen per tkm
� Moderne Strassen größtenteils geeignet
� Relevant für 10% der Einsätze
25.25m44 Tonnen
Source: VDA, Mercedes-Benz Trucks
� Mit Aktive Sicherheitssystemen(SPUR, ESP, ART, ABA)
Transportlösungen
Alternative Transportlösungen im StrassengüterverkehrBetrachtung höherer Zuladung bzw. größeres Ladevolumen
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20Thomas AbeleTE/SOS - PB ProfiBeratung Mercedes-Benz Trucks 20
Alternativen
.
Die Initiative „Energie für die Zukunft“Integrierter Ansatz der Daimler AG
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21Thomas AbeleTE/SOS - PB
21
� Verbrennungsantrieb Benzin oder Diesel+ hohe Reichweite, hohe Leistung, Erfahrung, Infrastruktur– Stickoxide, Kohlendioxid, Wirkungsgradpotenzial nahezu ausgereizt
� Verbrennungsantrieb Erdgas+ geringe Schadstoffemissionen– große Tanks, schlechte Infrastruktur
� Hybrid+ Emissionsverhalten, hohe Reichweite– komplexes Systemkonzept, Nutzlastverlust
� Elektrofahrzeug mit Batteriebetrieb+ lokal emissionsfrei– geringe Reichweite, hohes Gewicht, Ladezeit
� Elektrofahrzeug mit Brennstoffzelle+ hoher Wirkungsgrad, Emissionsverhalten– komplexe Technik, Infrastruktur
Alternativen
Antriebssysteme im VergleichDie Vorteile und Nachteile nach heutigem Stand der Technik.
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22Thomas AbeleTE/SOS - PB
12
3
4
5
7
8
6
Alternativen
Atego 1222L BlueTec HybridWegbereiter für alternative Antriebe im Verteilerverkehr
� Adaptiertes Kupplungsgehäuse
� Elektro-Motor/Generator
� Inverter
� Luftgekühlte Li-Ion Batterie
� Kühlsystem für E-Motor/Generator/Inverter
� Hochvoltverkabelung
� Dieselmotor OM 924
� Automatisiertes MB Getriebe
1
2
3
4
5
6
7
8
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23Thomas AbeleTE/SOS - PB
10 bis 15% weniger CO2Emissionen
Anfahren Energierückgewinnung Antriebs-Unterstützung
Start &Stopp
Batterieaufladung: Bremsenergie wird zurück gewonnenBatterieentladung: Zurückgewonnene Energie wird zur Verfügung gestellt
1 2 3 4
Konventionelle Fahrt
KonventionellesFahren
5
Alternativen
Der Atego BlueTec Hybrid im EinsatzHybrid in den einzelnen Fahrsituationen
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24Thomas AbeleTE/SOS - PB
Berechnung: Verbrauch: 20 l/100 km /33 l/100 km, Wirkungsgrad: Dieselmotor = 40%, Elektromotor = 80%, Energiegehalt: Diesel = 11.8 kWh/kg, Li-Ion Batterie = 0.19 kWh/kg, Gewicht: Diesel = 0.845 kg/l, Li-Ion Batterie = 2 kg/l
Reichweite Diesel
3000 km 40 Tonnen
Fernverkehr
500 km 12 Tonnen
Verteilerverkehr
100% elektrisch mit Li-Ion Batterie
2,6 m3
5,2 t
26 m3
52t
100 litres 85 kg
990 litres 836 kg
Alternativen
Die aktuelle Batterietechnologie setzt Grenzen
Warum nicht rein elektrisch?
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25Thomas AbeleTE/SOS - PB
TransportfirmaTreibhauseffekt���� CO2 Ausstoß
Die Gesellschaft Umwelt-bewusstsein���� Emissionen
≈ niedriger Verbrauch
Andere Verkehrsteilnehmer
Der Fahrer
Sicherheit
Lkw-Entwicklung: Herausforderung für alle
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Vielen Dank
für
Ihre Aufmerksamkeit!