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MAN präsentiert aerodynamisch optimierten Sattelzug der Zukunft

MAN präsentiert aerodynamisch optimierten Sattelzug der Zukunft

  • Bis zu 25 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß
  • Bedürfnisse der Speditions- und Logistikbranche im Fokus

Auf der IAA Nutzfahrzeuge 2012 in Hannover präsentiert MAN einen aero-dynamisch optimierten Sattelzug. Bei der Lkw-Studie sind der MAN Concept S und der Krone-Trailer AeroLiner passgenau zu einer stromlinien-förmigen Einheit verbunden. Das Fahrzeug bietet das Ladevolumen eines konventionellen Lkw, erreicht dabei aber einen extrem niedrigen Luftwiderstandswert auf Pkw-Niveau. Dadurch lassen sich bis zu 25 Prozent Kraftstoff und damit CO2 einsparen.

Vor dem Hintergrund des weltweit zunehmenden Energiebedarfs, eines weiterhin steigenden Transportaufkommens und der Endlichkeit fossiler Ressourcen sind Logistiker, Fahrzeughersteller, Verbraucher und Politik aufgefordert, den CO2-Ausstoß insbesondere im Verkehrssektor zu reduzieren. Dabei rücken nach den bereits gesetzlich festgeschriebenen Flottenverbräuchen bei Pkw und leichten Nutzfahrzeugen auch die schweren Nutzfahrzeuge zunehmend in den Fokus der politischen Diskussion. Eine CO2-Gesetzgebung für schwere Lkw ab 12 Tonnen zeichnet sich in naher Zukunft auch in Europa ab.

Eine mögliche Antwort auf die Frage, wie sich künftig der Kraftstoffverbrauch und damit verbunden der CO2-Ausstoß im Fernverkehr deutlich und nachhaltig senken lässt, gibt MAN gemeinsam mit dem Trailer-Hersteller Krone mit der Vorstellung des aerodynamisch optimierten Lastzugs auf der IAA 2012.

„Die Realisierung wesentlicher CO2-Einsparungen bei schweren Nutzfahrzeugen ist in der Gesamtbetrachtung von Lkw und Trailer und hier, allem voran, im aerodynamischen Design des Gesamtfahrzeugs zu suchen. Dort liegt das größte Potenzial“, sagt Anders Nielsen, Sprecher des Vorstands von MAN Truck & Bus.

Bislang haben Lkw aufgrund ihrer äußeren Gestaltung hohe Luftwiderstände zu überwinden und müssen dafür je nach Streckenprofil bis zu 37 Prozent ihres gesamten Energieaufwands aufbringen. Das kostet Kraftstoff und führt zu entsprechenden CO2-Emissionen. Die Quaderform heutiger Lkw ist bedingt durch die notwendige maximale Raumausnutzung innerhalb der gesetzlichen Längenbegrenzung von 16,50 Metern für Sattelzüge.

Mit der innovativen Truck-Trailer-Kombination lassen sich erhebliche aero-dynamische Potenziale erschließen. Dafür benötigen Zugfahrzeug und Trailer aber etwas mehr Länge, sowohl nach vorne, um die strömungsgünstige Fahrzeugfront mit abgerundetem Kühler realisieren zu können, als auch nach hinten, um den aerodynamischen Abschluss bei gleichbleibender Ladekapazität realisieren zu können.

Das vorgestellte aerodynamisch-optimierte Fahrzeug-Konzept könnten Nutzfahrzeughersteller bereits mit der nächsten Lkw-Generation auf die Straße bringen. Es kann jedoch nur Realität werden, wenn zuvor die gesetzlichen Längenvorschriften für Sattelzüge angepasst werden. „Hier kann die Politik bereits mit einer kleinen Gesetzesänderung große Erfolge im Umweltschutz erzielen und dabei die Innovationskraft der europäischen Nutzfahrzeugindustrie nutzen. 2,30 Meter mehr Länge würden schon reichen“, sagt Anders Nielsen. Die EU-Kommission hat bereits für ihren Anfang 2013 erwarteten Richtlinienvorschlag Verlängerungen des Fahrerhauses als auch des Hecks angekündigt.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen 40-Tonnen-Zug reduziert der MAN Concept S mit Trailer und optimierten Nebenaggregaten den Kraftstoffverbrauch und damit die CO2-Emissionen pro Tonnenkilometer um bis zu ein Viertel. Die Entwicklung der Aerodynamik bezieht die gesamte Umströmung des Zuges mit ein: Beginnend mit der abgerundeten Front, reduzierter Spiegelfläche und strömungsgünstig integrierten Tanks. Ein vollständig neu entwickeltes Dachspoilerkonzept ist formschlüssig in das Fahrerhausdach integriert. Es schließt die Lücke zwischen Zugmaschine und Trailer vollständig und lässt die Luft damit gleichmäßig ohne Abriss über das Fahrzeug fließen. Eine Seitenvollverkleidung des Trailers und das sich verjüngende Heck schließen die optimale Luftführung um den Zug herum ab. Dabei ergeben sich zusätzliche Synergieeffekte: So trägt etwa die Seitenverkleidung zur Erhöhung der Sicherheit bei und leistet zusätzlich einen Beitrag zur Entlastung der Umwelt durch ihre geräuschmindernde Wirkung.

Durch eine stromlinienförmige Front mit ausgestellten Radhäusern, sowie eine geschwungene Linienführung des Fahrerhauses unterscheidet sich der MAN Concept S radikal vom kubischen Äußeren konventioneller Lkw, die heute über unsere Autobahnen rollen. Das Design wurde im Windkanal konsequent auf einen extrem niedrigen Luftwiderstand getrimmt. Mit einem Luftwiderstandsbeiwert (cW-Wert) von rund 0,3 erreicht der Konzept-Sattelzug eine aerodynamische Güte, die der einer modernen Pkw-Limousine entspricht.

„Unser Concept S in Verbindung mit einem strömungsoptimierten Auflieger ist so windschnittig wie ein heutiger Pkw. Das haben wir im Windkanal bewiesen. Die Verbrauchsersparnis ist absolut realistisch“, sagt Holger Koos, der leitende Lkw-Designer von MAN Truck & Bus.

Der tragende Rahmen und die beiden Kraftstofftanks sind beim Concept S in die äußere Gestaltung der Karosserie integriert und unterstützen die gezielte Strömungsführung des Fahrtwindes am Lkw vorbei. Konventionelle Rückspiegel sucht man beim MAN Concept S vergeblich – deren Aufgabe übernehmen Kameras, die in den flügelartigen Trägern der Blinkereinheit rechts und links Platz finden. Das Ladevolumen des Sattelzugs bleibt trotz Verjüngung des Fahrzeugs in Richtung Heck im Vergleich zu herkömmlichen Lkw voll erhalten.

Praxistaugliche Entwicklung

Bei der Entwicklung des Sattelzugs Concept S mit AeroLiner standen die Bedürfnisse der preissensiblen Speditions- und Logistikbranche im Fokus. Neben diesem Aspekt sind auch Be- und Entladevorgänge einfach und bedienungssicher möglich. „Der Auflieger funktioniert genauso wie jeder herkömmliche Trailer. Trotz der stromlinienförmigen Verjüngung des Fahrzeugs in Richtung Heck ist der Trailer für jede Rampe geeignet“, erläutert Krone-Vertriebs- und Marketingleiter Dr. Frank Albers. Für den Be- und Entladevorgang verfügt der Trailer über ein rampengerechtes Design und eine Heckklappe, die sich anheben lässt.

Mehr aktive und passive Sicherheit

Neben dem strömungsoptimierten Design ist das Fahrzeug auch Technologieträger. Das verlängerte Fahrerhaus bietet mehr Bauraum für elektronische Sicherheits- und Fahrerassistenzsysteme. Leistungsfähige Knautschzonen, die Energie bei einem Aufprall absorbieren und so erheblich zur Minderung von Unfallfolgen beitragen können, lassen sich in einen so vergrößerten Vorderwagen ebenfalls integrieren. Durch die Vollverkleidung würde ein solcher Lastzug zudem für einen optimierten Unterfahrschutz an Seite und Heck für mehr Verkehrssicherheit sorgen. Durch die abgerundete Fahrzeugfront hat der Fahrer den Bereich um die Kabine nach vorn und zur Seite besser im Blick. Eine Rückfahrkamera am Trailer optimiert die Sicht beim Rangieren. Besonders innovativ ist ein integriertes Heckdisplay am Trailer, das nachfolgende Fahrzeuge großflächig mit weithin sichtbaren LED über Staus oder Verkehrsrisiken auf der vorausliegenden Strecke informieren kann.

Für mehr Betriebssicherheit und Schutz vor Überladung ist eine Überwachung der Achslasten und des Reifendrucks für Truck und Trailer an Bord. Eine dynamische Stützlastreduzierung und eine Anti-Wankregelung am Trailer sind ebenfalls Sicherheitskomponenten.

Concept S und AeroLiner: Nachhaltige Transportlösung

Es geht heute darum, die Weichen zu stellen, damit sich eine deutliche CO2-Reduzierung technisch und wirtschaftlich erreichen lässt. MAN und Krone haben bei der gemeinsamen Entwicklung des ersten integrierten Gesamtfahrzeugs vor allem zugrunde gelegt, dass die Erschließung von Aerodyna-mik-Potenzialen in dieser Größenordnung zu realistischen Kosten für Kunden, Hersteller und Verbraucher möglich ist. Das Konzept könnten Fahrzeug- und Aufbauhersteller bereits mit der nächsten Lkw-Generation realisieren. Es ist losgelöst von technischen und wirtschaftlichen Unwägbarkeiten, die ein voll-elektrischer Betrieb von schweren Nutzfahrzeugen aus der Perspektive heutiger Technologie-Einschätzungen birgt.

Um dem Kundenwunsch nach maximaler Transportkapazität zu entsprechen, müsste der Gesetzgeber die geltenden Richtlinien zu Abmaßen und Gewichten in der Richtlinie 96/53/EG dahingehend verändern, dass die vorhandenen Potenziale in Bezug auf eine Reduktion des Luftwiderstands eines Lastzuges umgesetzt werden können. Damit sind bislang ungenutzte Effizienzsteigerungen im Straßengüterverkehr mit signifikanten Kraftstoffeinsparungen möglich. Nur mit einem integrierten Gesamtfahrzeug, das aerodynamisch optimiert ist und gleichzeitig das gleiche Ladevolumen bietet wie heutige Lastzüge, lassen sich solche CO2-Einsparungen erreichen.