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Dieselverbrauch und CO2 sollen bei Nutzfahrzeugen weiter sinken
von Philipp Deppe | 27.April 2010
„Nutzfahrzeuge sollen in zehn Jahren nochmals zwanzig Prozent weniger Kraftstoff benötigen und die CO2-Bilanz in gleicher Höhe entlasten“, so die Vision von Andreas Renschler, Vorstand Daimler Trucks und Daimler Buses, anlässlich einer Lkw-Vergleichsfahrt über den San Bernardino Pass in der Schweiz.
Damit hat er die Messlatte für die Ingenieure des Stuttgarter Nutzfahrzeugherstellers hoch gehängt. Um diese Herausforderungen zu meistern, werden sie alle Register ziehen müssen, angefangen vom aerodynamischen Feinschliff am gesamten Lastzug – dies schließt Auflieger und Anhänger ausdrücklich mit ein – und Detailarbeit am heutigen konventionellen Antrieb, bis hin zur möglicherweise teilweisen Hybridisierung des Antriebsstrangs und die Verwendung alternativer Kraftstoffe. Denn die klassische Fahrzeugtechnik ist schon in den zurückliegenden Jahrzehnten bis an die Grenzen des technisch Möglichen geführt worden, unter anderem auch, weil Kraftstoffverbrauch und Wirtschaftlichkeit bei Lkw schon immer eine zentrale Rolle gespielt haben. In rascher Folge wurden immense Fortschritte vollzogen, so dass ein Lkw aus den 1960er Jahren mit einem modernen Fernverkehrszug fast nicht mehr zu vergleichen ist. Dies zeigt in diesen Tagen die Vergleichsfahrt Mercedes-Benz „Transalp Trucking 2010“ mit modernen Lkw und ihren Vorgängern aus fünf Jahrzehnten nachdrücklich.
Der aktuellen Vergleichsfahrt gingen umfangreiche Messfahrten eines modernen Mercedes-Benz Actros 1844 und eines Mercedes-Benz LP 1624, Baujahr 1964, über die Fernverkehrsstrecke Suttgart – Mailand – Stuttgart voraus. Das Resultat: Verbrauch und CO2 pro Tonne Nutzlast fast halbiert, Partikel und Stickoxide um 98 Prozent verringert. Deutlich reduziert hat sich auch die physische und mentale Beanspruchung des Fahrers, gleichzeitig hat sich die Transportleistung verdoppelt und die Fahrsicherheit um ein Vielfaches verbessert.
Die Transportleistung, gemessen in Tonne pro Kilometer, steigt in der Europäischen Union jährlich kontinuierlich an. Laut Europäischer Kommission betrug sie 2006 insgesamt ca. 4120 Milliarden Tonnenkilometer, was einer Steigerung um jährlich 2,6 Prozent im Vergleich zu 1995 (ca. 3100 Milliarden Tonnenkilometer) entspricht.
Zuwachsraten in der Transportleistung verzeichnet ausschließlich der Güterverkehr auf der Straße. Das hat handfeste, wirtschaftliche Gründe: Nicht nur die Effizienz moderner Nutzfahrzeuge, sondern auch ihre aktive und passive Sicherheit, ihr Fahrkomfort und nicht zuletzt ihre Umweltverträglichkeit konnten um ein Vielfaches gesteigert werden.
Mercedes-Benz spielt in all diesen Punkten seit Jahrzehnten eine Vorreiterrolle. Der Mercedes-Benz LP 1620, der in den 60er Jahren zu den modernsten Lastwagen der Welt zählte, verbraucht beispielsweise auf der Testfahrt um knapp 20% mehr als der Actros 1844. Zu diesem Ergebnis kommen die Ingenieure, nachdem sie den Verbrauch beider Fahrzeuge auf der rund 1160 Kilometer langen Strecke Stuttgart-Mailand-Stuttgart gemessen haben. Noch eindrucksvoller fallen die Mess-Ergebnisse aus, wenn der Kraftstoffverbrauch im Verhältnis zur Nutzlast berechnet wird. Je Tonne pro 100 Kilometer konsumiert der Lkw-Veteran 2,34 Liter, der Actros begnügt sich dagegen mit 1,27 Liter. Das entspricht fast einer Halbierung des Verbrauchs und der CO2-Emission. Gleichzeitig sinken auch die Werte für Partikel und Stickoxide drastisch, der Actros 1844 hat im Vergleich um bis zu 98% weniger NOx-und PM-Konzentrationen im Abgas als der LP 1620. Damit werden die Abgas-Grenzwerte von Euro 5 mehr als erfüllt. Derzeit rüsten sich die Daimler-Ingenieure schon für die Euro 6 – Regelung, das 2014 in Kraft tritt und Grenzwerte am Rand des technisch Nachweisbaren vorsieht.
Sparsam und dennoch schnell
Kraftstoff- und Emissionsreduzierung lautet das eine Ziel der Motoren-Entwicklungs-Ingenieure von Mercedes-Benz, das andere heißt Leistungs- und Drehmoment-Steigerung. Denn beides hängt sehr eng mit der Effizienz und Wirtschaftlichkeit eines Nutzfahrzeuges zusammen und ist eines der wichtigsten Verkaufsargumente.
Ein Lkw mit rund 150 kW (200 PS) und 700 Newtonmeter Drehmoment gilt 1960 noch als Kraftprotz zum Bewegen von 32 Tonnen. Mehrere Lkw-Generationen später sind mehr als die doppelte Leistung und das dreifache Drehmoment in Europa angemessen für rund 40 Tonnen. Die stärkste Motorenvariante des Actros, ein 15,9 l-V8-Triebwerk, leistet heute 440 kW (598 PS) und das Drehmoment liegt bei stolzen 2800 Newtonmeter. Doch schon der Vergleich mit einem 320 kW (440 PS) starken Actros mit einem Lkw-Veteran genügt, um die enormen Fortschritte der vergangenen 50 Jahre zu verdeutlichen.
Auf der Vergleichsfahrt Stuttgart-Mailand-Stuttgart beträgt seine Durchschnittsgeschwindigkeit bei einer Nutzlast von 25 Tonnen genau 76 Kilometer pro Stunde. Der LP 1620 (Baujahr: 1964) mit einer Nutzlast von 16 Tonnen rollt deutlich langsamer und erreicht nur eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 58 km/h. Noch deutlicher wird der Fortschritt, wenn die Fahrtzeiten der beiden Lkw miteinander verglichen werden. Der Actros benötigt für die 1159,6 Kilometer lange Teststrecke zwölf Stunden und 36 Minuten. Fast acht Stunden beziehungsweise einen kompletten Arbeitstag mehr zeichnet die Tacho-Scheibe im LP 1620 auf. Der 16-Tonner kommt nach 20 Stunden und acht Minuten ans Ziel. Dabei zwingt er beim An- und Abstieg zum San Bernardino die Autofahrer hinter sich zu viel Geduld: Aufwärts schafft er rund 29 km/h und abwärts maximal 36 km/h. Der Actros stellt die Geduld der anderen Verkehrsteilnehmer weniger auf die Probe: Bergauf ist er mit rund 45 km/h und bergab mit bis zu 77 km/h unterwegs.
Fahrsicherheit, auf die man sich verlassen kann
Auf die aktive und passive Sicherheit kann sich der Fahrer des 40 Tonnen schweren Actros-Sattelzuges in jeder Sekunde verlassen. Schon 1981 führt Mercedes-Benz bei den schweren Nutzfahrzeugen das Bremsen-Antiblockiersystem ABS ein. Eindrucksvollstes Beispiel für die großen Entwicklungsfortschritte in der Bremsentechnologie, die heute bis zum verschleißfrei arbeitenden Retarder als zusätzliches Bremssystem zur elektronisch gesteuerten Hochdruckbremsanlage reicht, ist der Bremsweg von 80 km/h auf 0 km/h. Im Actros genügen 38,5 Meter bis zum Stillstand. Der LP 1620 benötigt dagegen 56 Meter. Diese Differenz entspricht rund vier Pkw-Längen. Hinzu kommen eine ganze Reihe moderner Assistenzsysteme, die den Lkw sicherer machen, bis hin zum Active Brake Assist (Notbrems-Assistent).
Komfort-Ausstattung dient der Entlastung beim Lkw-Steuern
Was früher vom Kapitän der Landstraße als Luxus im Lkw bezeichnet wurde, haben Daimler-Forscher längst als wichtige Grundausstattung erkannt, um den Fahrer am Steuer sowohl physisch als auch mental zu entlasten und so die Konzentration und Aufmerksamkeit zu fördern.
Gemeint sind damit nicht nur Klimatisierung der Fahrerkabine statt Lüftung per geöffnetem Fenster, Komfort-Schwingsitz statt Sitzbank oder Komfort-Bett mit stufenloser Niveauregulierung statt karger Pritsche. Wo früher die Kupplung bei jedem Schaltvorgang mit einer Kraft von rund 30 Kilopond gedrückt werden musste, arbeitet heute ein vollautomatisiertes Getriebe. Den Fortschritt beweist erneut die Vergleichstestfahrt zwischen Actros und LP 1620. Im Streckenabschnitt zwischen Chur und Lostallo – dort, wo es gilt, den San Bernardino zu bezwingen – verzeichnen die Messgeräte im Actros nur 175 Schaltungen, jedoch voll automatisiert ohne. Der Fahrer im LP 1620 muss dagegen insgesamt 290 mal zum Schalthebel greifen.
Zur Entlastung des Actros-Fahrers trägt auch die deutlich verbesserte Geräuschdämmung bei. Das Megaspace-Fahrerhaus zeichnet sich durch ein extrem niedriges Geräusch-Niveau aus: 63 dB(A) bei 80 km/h entsprechen im Vergleich zu den gemessenen 72 dB(A) im LP 1620 einem besseren Säuseln. So macht Fahren und Musikhören erst richtig Spaß.
Erstmals EEG-Messungen im Lkw – Actros-Fahrer reagieren schneller
Moderne Technik, die Fahrsicherheit sowie Komfort sorgen dafür, dass der Fahrzeuglenker wesentlich weniger beansprucht wird als bei den Lkw früherer Jahrzehnte und sie helfen stressbetonte Situationen zu vermeiden. Erstmals sind dazu jetzt mit Lkw objektive Messungen im Rahmen der Vergleichsfahrt „Transalp Trucking 2010“ durchgeführt worden. Die Aufzeichnung von Gehirnströmen mithilfe des EEGs (Elektroenzephalografie) lässt Rückschlüsse über die mentale Beanspruchung des Fahrers während solcher Situationen zu. Dafür setzt der Fahrer eine mit Sensoren bestückte EEG-Kappe auf, die genau registriert, wann das Gehirn ein übers Ohr gesendetes akustisches Signal wahrnimmt. Am Steuer des Actros bleibt die Wahrnehmungszeit sowohl auf schwieriger Strecke (Baustelle, Passfahrt) wie auch auf einfach zu befahrenden Autobahnabschnitten nahezu unverändert. Im LP 1620 zeigt das EEG ein völlig andere Fahrer-Reaktion: Die Reizverarbeitung dauert bis zu 400 Millisekunden länger. So viel Zeit würde im Gefahrenmoment verstreichen, bis der Fahrer reagiert. Bei einem 80 km/h schnellen Lkw wären das eine um neun Meter später eingeleitete Bremsung. Wenn man sich die Kolonnenfahrten auf den heutigen Autobahnen vor Augen führt, dann ist klar, was das bedeuten kann.
Quelle: Daimler AG
Themen: LKW | 2 Kommentare »
26.Mai 2010 at 10:54
Umweltbilanz:
Wenn man dann noch die Entwicklungen bei der Fahrüberwachung und hin zu einer effizienteren Fahrweise mit einberechnet, ist da noch ein ganz schönes Potential:
20 Prozent aus technischen Neuerungen und 15 Prozent aus besserer Fahrweise, das macht sich für die CO2-Bilanz bezahlt.
Find ich gut!
Beste Grüße, Dietmar
9.Juni 2010 at 14:32
[...] solcher Kfz-Modelle wird als solches kostenintensiver sein, soll sich aber mit dem geringen Kraftstoffverbrauch wieder rechnen. Ab 2011 ist der vermeintliche “Fahrspaß” möglich. Uns wären ja [...]