Titel DRIVE-E Akademie Abfallsammelfahrzeug mit dieselelektrischem Antrieb Dipl.-Ing. Leif Börger 15.02.2011
Die KIRCHHOFF Gruppe FAUN Gruppe KIRCHHOFF Automotive WITTE Werkzeuge REHA Group Automotive
FAUN. Die Standorte Osterholz-Scharmbeck (D) Valence (F) Grimma (D) Llangefni (GB) Zürich (CH) 5 Produktionswerke Deutschland (2) Frankreich Großbritannien Schweiz
FAUN. Die Produkte Hecklader Seitenlader Frontlader Front-Seitenlader Lifter Kanalfahrzeuge Kehrmaschinen TRACKWAY
FAUN. Das Hauptwerk 100.000 m² Gesamtfläche 30.000 m² Produktionsfläche 6.000 m² Büro- u. Sozialfläche 25 Millionen Investition Produktion seit Februar 2002 Weltweit modernste Fabrik für Entsorgungsfahrzeuge 400 Mitarbeiter am Standort 49 Auszubildende
FAUN. Überall in Ihrer Nähe Die FAUN Gruppe verfügt über ein umfangreiches Servicenetz mit 500 mobilen und stationären Technikern weltweit. Produktionsstandorte Kooperationen Lizenznehmer Händler/ Servicestationen Verkaufs- u. Servicezentren
Ausgangssituation Kraftstoffverbrauch konventionelles ASF: 80 Liter Diesel pro Tag x 250 Tage pro Jahr = 20.000 Liter Diesel pro Jahr 20.000 Liter pro Jahr 13.500 ASF sind zugelassen 270.000.000 Liter Diesel p.a.
Ausgangssituation 720.900 Mg CO 2 pa 8.370 Mg NO x pa @ 2,67 kg CO 2 pro Liter Diesel @ 31g NO x pro Liter Diesel im Mittel 106 db(a) Gem. Outdoor-Noise-RiLi 2000/14/EG
Aufgaben eines ASF Langstreckentransport Fahren im Sammelrevier Sammeln und Verdichten
Detail: Vergleich Fahren P erf = 210 kw
Geschwindigkeitsprofil s = 20 m P Ø = 15 kw v = 12 km/h P max =175 kw Energiebilanz bei G =22 t: Fahrwiderstand 18 Wh Σ = 60 Wh Kinetische Energie 29 Wh Luftverbrauch Bremse 13 Wh
Detail: Sammeln und Verdichten
Leistungsbedarf bei 26 t GG
Auslegungsdaten Langstrecke 210 kw Dauerleistung Fahren Sammelrevier 15 kw Dauerleistung 175 kw Spitzenleistung beim Beschleunigen 200 kw Spitzenleistung bergauf (selten) Arbeiten 30 kw Dauerleistung
Antriebsschema Sammelmaschine Nutzung: 6,5 h pro Tag Standard LKW Nutzung: 1,5 h pro Tag E-Motor/ Generator 175 kw peak Energiespeicher 145 kw peak 490 Wh Dieselgenerator 38kW 54 db(a) LKW-Motor mit Automatik-Getriebe 213 kw Umschalt- Getriebe Antriebsachse
350 Diesel_FAUN_Deutz_F4M2011 - specific fuel consumption [g/kwh] 5 0 5 0 200 240 220 180 250 max Torque fuel consumption P=const. 40 230 35 220 15 215 215 160 240 30 250 25 40 20 140 220 35 220 30 120 25 230 15 230 10 240 100 250 20 2 230 240 240 80 300 20 15 250 300 10 250 15 60 350 300 1200 200 250 190 195 1000 Torque max Torque drag specific fuel consumption P=const. 210 188 200 150 200 195 100 190 210 50 195 200 100 200 210 25 230 800 600 400 200 0 210 230 50 210 250 230 250 250 320 25 230 25 400 400 320 320 10 10 600 600 600 400 50 500 1000 1500 2000 2500-200 revolutions [rpm] 300 300 5 10 4 400 40 10 55 500 350 450 400 5 20 400 500 450 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 revolutions [rpm] Torque [Nm] Torque [Nm] Wirkungsgrad Vergleich Quelle: ika 2008
Wirkungsgradkennlinie Simulationsergebnis 200 180 220 230 10% 160 220 240 140 5% 120 220 230 40 kw 1% torque [Nm] 100 80 60 40 20 230 240 220 280 350 250 230 240 250 240 280 280 350 350 250 30 kw 20 kw 10 kw 0.1% 0 500 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 revolutions [1/min] Quelle: ika 2008
Antriebskomponenten LKW-Dieselmotor Automatik- Getriebe E-Fahrmotor Umschaltgetriebe GenSet Antriebsachse E-Trommelmotor SuperCaps Leistungselektronik Rotopress-Trommel E-Schüttung
elektrisches Netz 460V / 50Hz 680VDC G M M M M M BIN Lift D 24VDC Diesel- Generato r SuperCaps Brems- Widerstand LKW- Bordnetz hydr. Pumpe VA Elektrische Lenkung HA Druckluft- Kompressor Elektrischer Fahrmotor Elektrischer Trommelmotor Elektrische Schüttung
Einsätze ROTOPRESS DUALPOWER Einsatzort von bis Kalendertage Einsatztage Anzahl Ladungen Gesammelte Abfallmasse durchschnittliche Abfallmasse [d] [d] [Stück] [Mg] [Mg/d] [Mg/Ladung] Aachen 01.03.2009 31.03.2009 30 12 18 137,3 11,4 7,6 Aachen 01.04.2009 30.04.2009 30 14 27 198,2 14,2 7,3 Aachen 01.05.2009 31.05.2009 30 19 33 238,9 12,6 7,2 Bremen 09.06.2009 18.06.2009 10 8 8 57,7 7,2 7,2 Leverkusen 06.07.2009 10.07.2009 5 5 11 100,2 20,0 9,1 Nürnberg 13.07.2009 17.07.2009 5 1 1 11,3 11,3 11,3 Stuttgart 20.07.2009 24.07.2009 5 4 8 58,0 14,5 7,2 Aachen 04.08.2009 26.08.2009 23 8 9 65,3 8,2 7,3 Krefeld 28.08.2009 02.09.2009 5 3 5 43,3 14,4 8,7 Berlin 04.09.2009 17.09.2009 14 6 10 65,8 11,0 6,6 Aachen 29.09.2009 08.10.2009 10 7 11 85,4 12,2 8,1 Speyer 12.10.2009 13.10.2009 2 2 3 23,8 11,9 7,5 Wuppertal 14.10.2009 16.10.2009 3 3 4 34,2 11,4 7,9 Köln 21.10.2009 03.11.2009 13 8 13 96,3 12,0 7,4 Bremerhaven 14.12.2009 16.12.2009 3 3 5 42,6 14,2 8,1 Nantes [F] 25.01.2010 29.01.2010 5 1 1 7,6 7,6 7,6 Paris [F] 01.02.2010 05.02.2010 5 5 11 78,5 15,7 7,4 Baden-Baden 10.02.2010 12.02.2010 3 3 4 34,5 11,5 9,1 Nantes [F] 15.02.2010 19.02.2010 5 4 6 45,6 11,4 7,2 Zaragozza [E] 22.02.2010 09.03.2010 18 11 26 137,8 12,5 5,3 Hamburg 19.04.2010 30.04.2010 12 10 21 149,0 14,9 7,1 Wiesbaden 03.05.2010 07.05.2010 5 0 0 0,0 0,0 0,0 Warngau 17.05.2010 21.05.2010 5 4 6 50,8 12,7 8,2 Kiel 31.05.2010 04.06.2010 5 3 6 40,5 13,5 6,9 Wiesbaden 09.06.2010 11.06.2010 3 3 5 38,7 12,9 7,9 Hildesheim 14.06.2010 18.06.2010 5 4 8 61,6 15,4 7,8 Essen 21.06.2010 25.06.2010 5 4 8 65,2 16,3 8,1 264 155 268 1968,1 12,3 7,4 refuse collected in
Tagestour DUALPOWER Einsatz am 01.06.2010 bei AB Kiel 100 80 Geschwindigkeit [km/h] Abs. Verbrauch [l] Gesamtgewicht [Mg] Fahrstrecke [km] Trommelleistung [kw] Hybrid [1] Konventionell [1] Fahrstrecke 119,27 km 60 40 20 0 05:30:00 06:30:00 07:30:00 08:30:00 09:30:00 10:30:00 11:30:00 12:30:00 13:30:00 14:30:00 15:30:00 Uhrzeit [hh:mm:ss] Tour1 Gesamt: 7,250 l/h; 3,975 l/mg; 0,175 Mg/km; 8,50 Mg; Sammlung: 4,796 l/h; 1,837 l/mg; 0,939 M g/km Tour2 Gesamt: 8,554 l/h; 4,263 l/mg; 0,126 Mg/km; 9,00 Mg; Sammlung: 4,622 l/h; 1,566 l/mg; 0,800 M g/km
Ergebnisse Stadt A Bio Sammlung Gesamt Max Mittel Min Max Mittel Min Verbrauch (l/h) 45% 36% 22% 40% 29% 16% Verbrauch (l/mg) 60% 52% 42% 46% 37% 27% abs. Verbrauch 56% 42% 29% 39% 25% 9% Stadt B Restmüll Verbrauch (l/h) 67% 58% 28% 63% 43% 19% Verbrauch (l/mg) 72% 58% 35% 63% 36% 51% abs. Verbrauch 77% 64% 51% 70% 53% 40% Stadt C Restmüll Verbrauch (l/h) 46% 12% 8% 54% 18% 3% Verbrauch (l/mg) 47% 12% 9% 36% 5% 44% abs. Verbrauch 63% 7% 43% 36% 2% 28% Stadt D Restmüll Verbrauch (l/h) 34% 23% 14% 21% 3% 29% Verbrauch (l/mg) 65% 31% 17% 50% 6% 21% abs. Verbrauch 68% 30% 6% 41% 8% 14% Stadt E Restmüll Verbrauch (l/h) 31% 26% 22% 10% 6% 1% Verbrauch (l/mg) 49% 37% 25% 25% 9% 1% abs. Verbrauch 65% 51% 27% 45% 30% 3%
Einsparpotential
Verbrauchsanteile Schüttung Vergleichsfahrten 14% 21. 23.12.2009 Trommel 23% Druckluftbremse 0% Nebenverbraucher 32% Bordnetz 27% Fahrwiderstände 10% Differential 3% Antriebsmotor Generator 6% Bremswiderstand 9% 0% SuperCap & DC/DC 3% Kühler 1% Lenkung 4%
Messergebnisse ADAC Vergleichsfahrten 21. 23.12.2009 durch unabhängige Einrichtung Definierte Streckenführung Behälterabstand 20, 40, 200m Einsparungen min. 40%
Umweltentlastung -33% CO 2-33% NO x 237.900 Mg CO 2 pa 2.762 Mg NO x pa 91 db(a)
DUALPOWER POWERBOX
POWERBOX Bremswiderstand Hydraulikaggregat Luftschächte Lüfter Schaltschrank Kompressor Dieselmotor Kühler Leistungselektronik Generator Luftfilter SuperCaps Wasserpumpen
Ausblick Brennstoffzelle Batterieantrieb
Danke für Ihre Aufmerksamkeit