Demonstrationseinsatz ti i t von Abfallsammelfahrzeugen lf mit Hybrid-Antrieb & Entwicklung einer für den
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- Matilde Schumacher
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1 Nehlsen GmbH & Co. KG Neru GmbH & Co. KG Demonstrationseinsatz ti i t von Abfallsammelfahrzeugen lf mit Hybrid-Antrieb & Entwicklung einer für den Hybridfahrzeugeinsatz optimierten Tourenplanungssoftware Dr. Martin Wittmaier Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft
2 Gliederung 1. Projektziele 2. Projektpartner 3. Hybrid-Abfallsammelfahrzeuge 4. Ergebnisse 5. Zusammenfassung Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 2
3 Hintergrundinformationen Das Projekt Demonstrationseinsatz von Abfallsammelfahrzeugen mit Hybrid-Antrieb & Entwicklung einer für den Hybridfahrzeugeinsatz optimierten Tourenplanungssoftware ist eines von insgesamt rund 40 Projekten im Schaufenster Bayern Sachsen ELEKTROMOBILITÄT VERBINDET und wird mit Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur im Rahmen der Schaufensterinitiative der Bundesregierung gefördert. Die Bundesregierung g hat im April 2012 vier Regionen in Deutschland als Schaufenster Elektromobilität ausgewählt und fördert hier auf Beschluss des Deutschen Bundestags die Forschung und Entwicklung von alternativen Antrieben. Insgesamt stellt der Bund für das Schaufensterprogramm Fördermittel in Höhe von 180 Mio. bereit. In den groß angelegten regionalen Demonstrations- und Pilotvorhaben wird Elektromobilität an der Schnittstelle von Energiesystem, Fahrzeug und Verkehrssystem erprobt. Weitere Informationen unter Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 3
4 Projektpartner Nehlsen GmbH & Co. KG Projektleitung IEKrW Wissenschaftliche Untersuchungen Analysen und Potenzialermittlung Couplink Group AG Optimierung mobiler Prozesse Telematiklösungen Neru GmbH & Co. KG Neru GmbH & Co. KG Lokaler Abfallentsorger in Sachsen Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 4
5 Projektziele Hybrid-Abfallsammelfahrzeugen (H-ASF) in der alltäglichen Abfallsammlung Vergleich der H-ASFmit dem herkömmlicher ASF Entwicklung einer Tourenplanungssoftware Geräuscharme Sammlung Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 5
6 Abfallsammelfahrzeuge (Hybrid) Fahrzeug 3 Achs Plug In 4 Achs Dual Power Achsen 3 4 Antriebsart Fahrgestell: Diesel; Aufbau: Elektrisch Diesel / Elektrisch Leergewicht [Mg] Zuladung [Mg] Zul. Gesamtgewicht [Mg] Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 6
7 Abfallsammelfahrzeuge (Hybrid) Fahrzeug 3 Achs Plug In 4 Achs Dual Power Gesamtkilometer [km] Gesamtabfallmenge [Mg] Einsatzstunden [h] Ausfallstunden [h] Ausfallquote [%] 0,7 25 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 7
8 Anzahl Datensätze (Tage): 46 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 8
9 Anzahl Datensätze (Tage): 46 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 9
10 Anzahl Datensätze (Tage): 46 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 10
11 Anzahl Datensätze (Tage): 46 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 11
12 Anzahl Datensätze (Tage): 50 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 12
13 Anzahl Datensätze (Tage): 50 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 13
14 Anmerkung: Einsparung durch den Hybrid: in der Sammlung: 37,6 % während der Regiefahrt: 1,0% Gesamttour: 28,5% Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 14
15 Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 15
16 Teststrecke: Anmerkung: Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs durch 4 minütige Testfahrt bei konstantem Fahren je Geschwindigkeit Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 16
17 Testbetrieb: Anmerkung: Vergleich des Kraftstoffverbrauchs pro Vorgang (Schüttung und Verdichtung über Drehtrommel) über einen Anzahl von 20 Vorgängen. Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 17
18 Teststrecke: Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 18
19 Teststrecke: Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 19
20 Testbetrieb: Anmerkung: Beim 3 Achs PlugIn hat sich bei Tonnenabständen von 10 und 20m die Bremse festgesetzt. Diese musste gelöst werden, daraus resultiert der Mehrverbrauch bei diesen Tonnenabständen kw Wh kwh kwh kwh Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 20
21 Tourenplanung Einbau Hardware/Telematik (FMS) Anpassung von Schnittstellen und Software Adressimport und Geocodierung Identifikation von Optimierungs- potenzialen durch den Hybrid-Einsatz Abbildung der Realität im Optimierungsmodell (Enge Straßen, Einseitige- / Beidseitige Leerung, Rush-Hour Zonen, Zeitfenster,...) Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 21
22 Anpassung an die Anforderungen eines effizienten Hybrideinsatzes Darstellung von Steigungen / Gefälle im Kartenmaterial Anpassung des Algorithmus zur Berücksichtigung von bevorzugten Segmenten (z.b. Anzahl ASB pro Sammelstrecke) Einsatz von Qualifikationen zur Berücksichtigung von Flüstertonnen Export optimierter Touren in die Telematik Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 22
23 Ausgangssituation g zur Optimierung von Abfuhrtagen und Sammeltouren Ausgangslage: 4 ausgewählte Sammeltouren eines Abfuhrtages im Entsorgungsgebiet Meißen ohne Elbquerung Distanz: 274,2 km Zeit: min. Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 23
24 4 Touren neu kombiniert Mit bestehenden konventionellen Abfallsammelfahrzeugen ohne Elbquerung Distanz: 263,1 km (-4%) Zeit: min. (-2%) Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 24
25 Reduzierung von Lärm durch den Einsatz des Hybrid ASF Arbeitsplatz: Fahrerhaus h Arbeitsplatz: Schüttung Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 25
26 Anmerkung: Einzelmessung (7 10 Wiederholungen) im Abstand von 5m in einer Höhe von 1,50m je Betriebsbedingung. Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 26
27 Lärmmessung an Abfallsammelbehältern konv. ASB: 71 db(a) Flüstertonne: -12 db(a) Optimierte Flüstertonne: -21 db(a) Gummischutz beim Schließen Tab: Ergebnisse der Emissionsmessung i an ASB für verschiedene Vorgänge Umschlagschutz Schaumstoffdichtung Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 27
28 Zusammenfassung Auswertung realer Touren ist schwierig Dieselelektrischer Antrieb ist nicht oder wenig vorteilhaft Rekuperation der Bremsenergie ist sehr vorteilhaft, Hybridfahrzeug insgesamt daher vorteilhaft Tourenoptimierung ist zur Ausschöpfung der Potenziale von Hybrid-Abfallsammelfahrzeugen notwendig Wegen des Start-Stop-Betriebs bei der Abfallsammlung besteht hier ein sehr großes Potenzial zur Reduzierung der CO 2 - und Lärm-Emissionen Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 28
29 Ansprechpartner Name: Dr. Martin Wittmaier Funktion: Projektleiter IEKrW Institution: Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen GmbH Telefon: 0421 / wittmaier@hs-bremen.de Website: Dr. Martin Wittmaier, Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft 29
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