ELEKTRISCHE VERTEILFAHRZEUGE MIT WECHSELBAREN ENERGIESPEICHERN FÜR DIE CITY-LOGISTIK

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1 ELEKTRISCHE VERTEILFAHRZEUGE MIT WECHSELBAREN ENERGIESPEICHERN FÜR DIE CITY-LOGISTIK MD-E 4 EnergieEffiziente Stadt Modellstadt für Erneuerbare Energien Maßnahme A2: Errichtung eines innenstadtnahen Miniverteilzentrums Prof. Dr.-Ing. Klaus Richter Olaf Poenicke Fraunhofer IFF Magdeburg

2 Gliederung Das Fraunhofer IFF im Kurzüberblick Das Wechselbehälterprinzip für die City-Logistik Entwicklung von Wechselbehältertypen für die letzte Meile Wechselbehälter mit Energiespeicher Mögliche Anwendungsfelder Neue Sensortechnologien Zusammenfassung + Ausblick

3 The Fraunhofer IFF Timeline Founding of the Fraunhofer IFF, Magdeburg Laying of the cornerstone for the new VDTC building Move into the new institute building, Sandtorstrasse 22 Decision to build the VDTC as an expansion of the Fraunhofer IFF th anniversary 20 years of of the founding of Fraunhofer IFF Opening of the the Fraunhofernew Virtual Gesellschaft on Development March 26, 1949 and Training Centre VDTC Folie 3

4 The Fraunhofer IFF Your Research Provider for Logistics Automation Process and Plant Engineering Digital Engineering Folie 4

5 The Fraunhofer IFF Organization and Networking Fraunhofer IFF Business Units Robotic Systems Measurement and Testing Technology Virtual Interactive Training Virtual Engineering Logistics and Factory Systems Process and Plant Engineering Expert Groups Material Handling Engineering and Systems Biosystems Engineering Central Offices ViVERA/ AVILUSplus VIDET ViERforES ASEAN Region Office Otto von Guericke University Competence ILM Centers Visualization Techniques Training and Technology Virtual Engineering Simulation Techniques Machine Vision Power Systems and Renewable Energies Robotics and Embedded Systems RobotsLab Galileo Test Bed for Logistics and Transportation Telematics Chair of Logistics Systems Logistics Process Analysis Logistics Process Modeling Center for Digital Engineering CDE Folie 5

6 Typisches Logistiknetzwerk mit regionalen Umschlagpunkten Folie 6

7 Das Wechselbehälterprinzip Transportkombinationen Die StVZO gibt die maximalen Abmessungen für Fahrzeuge vor: Breite: 2,55 m (bei Kühlfahrzeugen 2,60 m) Höhe: 4 m (i.d.r. sind die Durchfahrtshöhen in Innenstädten jedoch geringer) Sattelzüge mit A-Behälter: A - Behälter 13,67 Meter Maximale Zuglänge: Maximale Ladefläche: 15,50 m 13,67 m Gliederzüge mit 2 C-Behältern: C - Behälter C - Behälter Maximale Zuglänge: Maximale Ladefläche: 18,75 m 15,65 m 7,82 Meter 7,82 Meter Kleintransporter & Anhänger mit WB: typische Breite: typische Höhe: 2,00 m 2,50 m 2,55 2,55 Folie 7

8 Das Wechselbehälterprinzip Umschlag der Wechselboxen im Miniverteilzentrum für die City-Logistik Freight companies Urban hub Downtown Manufacturers City limits Supplier shipments Delivery runs Folie 8

9 Das Wechselbehälterprinzip Logistiknetz mit einem zentralen Logistik-Center und regionalen Miniverteilzentren Folie 9

10 Entwicklung von Wechselbehältertypen für die letzte Meile Technologien Wechselboxfahrzeug - Historie RPP DPD (Neumarkt) Erhardt Fahrzeugbau RKB Döbeln (FreshParcel II) RKB Döbeln (FreshParcel I) IFF/ILM Forschungsfahrzeug / / /2012 Folie 10 COXX

11 GALILEO-TESTFELD SACHSEN-ANHALT Ortung, Navigation und Kommunikation - Ein Szenario für City-Logistik 2.0 Entwicklung von Wechselbehältertypen für die letzte Meile Fraunhofer IFF Roadmap Ortung und Kommunikation Füllstandsmessung RFID - Pulkerfassung kontaktlose Leistungsübertragung Energiemanagement & Telematik Folie 11

12 Wechselbehälter mit Energiespeicher Technisches Konzept Concept: Batteries integrated in swap bodies, the swap body battery crossbar constituting a quick battery change system Patent pending (Fraunhofer IFF 2010) New electric vehicle concept for city logistics Implementation: Conversion of conventional vehicles One battery pack integrated in the vehicle for short distance travel One battery pack in the battery crossbar (replaceable regardless of the swap body) Extra battery packs can be added to swap bodies if needed (e.g. to supply power to integrated systems such as cooling units or sensor systems) Batteries integrated in the crossbar Swap body floor with battery modules Folie 12

13 Wechselbehälter mit Energiespeicher Szenario City-Logistik Miniverteil- Zentrum Verteilgebiet 5 KWh 5 KWh 25 KWh 20 KWh Start/ Ziel 25 KWh 5 KWh 50km 50km 5 KWh 10 KWh 5 KWh Stopp 1 5 KWh 50km 50km 5 KWh Stopp 2 5 KWh Stopp 3 Gesamtfahrleistung: 200 km ohne Pausen Folie 13

14 Wechselbehälter mit Energiespeicher Konzeptfahrzeug E-Fracht Konzeptstudie eines WB-Fahrzeugs mit integriertem Absetzer Folie 14

15 Mögliche Anwendungsfelder Belieferung von Supermärkten Rundtour 50km vom Miniverteilzentrum Einsatz in Verteilerverkehren Einsatz der Behälter als mobile Wareneingangszelle Maximale Strecke von 60km zwischen zwei Stopps Folie 15

16 Mögliche Anwendungsfelder MD-E 4 Demonstratorsystem Elektrofahrzeug mit eigenem Akkupack und Schnittstelle zu Akkupacks der Wechselbehälter Min. zwei Wechselbehälter für ggf. paarige Lieferverkehre (je nach Anwendung ggf. als Kühlbehälter) Min. zwei verschiedene Formen von Wechselstationen Einfache Abrollstation Station mit Hubeinrichtung Telematik- und Sensorsysteme im Fahrzeug Das Demonstratorsystem soll durch Anwendungspartner produktiv im täglichen Einsatz genutzt werden, um zuverlässige Daten bzgl. Praxistauglichkeit und Emissions-Einsparungen zu gewinnen. Folie 16

17 Neue Sensortechnologien Automatisierte Erfassung freier Ladekapazität Volumenmodell ist Grundlage für die Bestimmung der freien Transportkapazität (Ladevolumen, Ladefläche, Lademeter) Lademeter 1.8m Abholer- und Verteilverkehre Expressgutdienste Folie 17

18 Zusammenfassung und Ausblick Die Vorteile auf einen Blick: Elektromobilität für kleinvolumige Wirtschaftsverkehre in der innerstädtischen Umweltzone Dadurch Einsparung von CO 2 und NO x -Emissionen Vermeidung großvolumiger Wirtschaftsverkehre im Innenstadtbereich Wechselbehälter als sicherer Transportträger für Fracht und Energie Ermöglichung neuer Übergabeformen für Komplettladungen (ohne Vier-Augen-Prinzip) mobile Wareneingangszelle Potentielle Verlagerung von Lieferverkehren in verkehrsarme Zeiten Wechselbehälter als Batterie-Schnellwechselsystem und Range Extender Theoretisch unbegrenzte Reichweite durch intelligente Energielogistik Folie 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Klaus Richter Olaf Poenicke Fraunhofer IFF, Magdeburg Folie 19