Klimaschutz im Straßenverkehr erfordert eine breite Technologieoffensive. Gerade im Nutzfahrzeugbereich sind die Anforderungen an Antriebslösungen vielfältig, da der CO₂-Ausstoß je nach Fahrprofil, Nutzlast und Fahrleistung stark variiert. Legen leichte Fahrzeuge eher kurze Strecken beispielsweise im innerstädtischen Verteilerverkehr zurück, transportieren Schwerlast-Lkw Waren und Güter über lange Distanzen. Bis 2030 müssen die CO₂-Emissionen gemäß EU-Vorgaben sowohl für leichte Nutzfahrzeuge als auch für schwere Lastwagen drastisch sinken. Bosch will künftig in allen Fahrzeugklassen einen Beitrag zum klimaneutralen Transport leisten. Dafür entwickelt das Unternehmen effiziente Antriebe – vom Verbrennungsmotor über den batterieelektrischen Antrieb bis zur Brennstoffzelle.
Lautlos durch die Stadt – der elektrische Antrieb für leichte Nutzfahrzeuge
Innenstädte ohne Warenverkehr, Handwerker und andere Kleinunternehmer auf den Straßen sind nicht denkbar – zumal der Bedarf an Gütern und Dienstleistungen stetig steigt. Es bedarf daher zukunftsfähiger Antriebe, die Anwohner und Umwelt möglichst wenig belasten. Die elektrischen eCityTruck-Antriebslösungen von Bosch ermöglichen sowohl den lokal emissionsfreien als auch den geräuscharmen Betrieb. Als kompakte Module umfassen sie zum einen die eAchse, die Elektromotor, Leistungselektronik und Getriebe zu einer kompakten Einheit kombiniert. Zum anderen zählt dazu ein elektrisches Antriebsmodul ohne Getriebe. Beide Lösungen sind einfach integrierbar und lassen sich für leichte Nutzfahrzeuge bis 7,5 Tonnen skalieren. Je nach Auslegung der Batterie ist eine Reichweite von bis zu 200 Kilometern möglich. Lieferstrecken von meist weniger als 80 Kilometern am Tag lassen sich also ohne Probleme mit einer Batterieladung erreichen.
„Dank unserer modularen eCityTruck-Antriebslösungen wird der elektrifizierte Antriebsstrang wirtschaftlich, kompakt und effizient“, sagt Uwe Gackstatter, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Powertrain Solutions.
Bosch macht damit den E-Transporter fit für den Massenmarkt.
Auch über Land unter Strom – die wirtschaftliche Elektrifizierung für den regionalen Lieferverkehr von 7,5 bis 26 Tonnen
Bosch treibt die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen auch jenseits der Stadtgrenze voran. So hält das Unternehmen die elektrischen eRegioTruck-Antriebslösungen für mittelschwere und schwere Lastwagen genauso wie für Stadt- und Reisebusse sowie verschiedene Sonderanwendungen parat. Das Antriebskonzept leistet einen entscheidenden Beitrag dazu, den regionalen Verkehr im Radius von etwa 250 Kilometern so wirtschaftlich und effizient wie möglich und darüber hinaus geräuscharm und lokal emissionsfrei zu gestalten. Zur Systemlösung gehören Elektromotor, Inverter und Vehicle Control Unit. Je nach Topologie kann der kompakte Elektromotor als separate elektrische Maschine in Verbindung mit einem Getriebe oder als Aktivteile, integriert in eine Starrachse, eingesetzt werden.
Effizient im Fernverkehr – Antriebslösungen von Bosch für hohe Reichweiten und schwere Lasten
Wegen der hohen Laufleistung und der transportierten Lasten ist der Hebel zur CO₂-Reduzierung im Fernverkehr besonders groß. Bosch bietet je nach Kundenanforderung weltweit die passende Antriebslösung – egal ob Diesel-, Erdgas-, batterieelektrischer oder brennstoffzellenelektrischer Antrieb. Darüber hinaus setzt sich Bosch aktuell mit den technischen Fragestellungen zum Einsatz von Wasserstoff in Verbrennungsmotoren auseinander und prüft die Marktfähigkeit dieser Technik. Heute verfügbare Motorentechnologien sowie bestehende Fahrzeugarchitekturen bilden bereits eine sehr gute Basis für die Ableitung dieses Ansatzes.
eDistanceTruck-Antriebslösungen: Wie können künftig auch 40-Tonner über mehrere hundert Kilometer elektrisch unterwegs sein? Der Schlüssel hierzu liegt in den eDistanceTruck-Antriebslösungen von Bosch. Diese umfassen die Brennstoffzelle sowie den Hybridantrieb. Vor allem das Brennstoffzellensystem punktet mit der Kombination aus hoher Reichweite und kurzen Tankzeiten. Kommt regenerativ gewonnener Wasserstoff zum Einsatz, arbeitet die Brennstoffzelle klimaneutral. Bosch bietet verschiedene Lösungen für mobile Brennstoffzellensysteme an, um Kundenanforderungen weltweit zu erfüllen: vom Stack als Herzstück der Konstruktion über die einzelnen Komponenten in den Submodulen bis hin zum Gesamtsystem für Nutzfahrzeuge.
Dank des kompakten Designs ist eine einfache Integration in bestehende Fahrzeugplattformen möglich. Den Stack entwickelt Bosch derzeit gemeinsam mit dem Start-up Powercell zur Marktreife. Dieser soll von 2022 an in Serie gefertigt werden. Geplanter Marktstart für das komplette Brennstoffzellensystem – das Fuel Cell Power Module von Bosch – ist im Jahr 2023. Zudem baut Bosch im EU-geförderten Projekt H2Haul aktuell mit anderen Unternehmen eine kleine Flotte von Brennstoffzellen-Lkw auf und bringt diese auf die Straße.
Bosch-Komponenten für Erdgasantriebe: In Regionen mit gut ausgebauter Erdgas-Tankstelleninfrastruktur bildet der Erdgasantrieb von Bosch im Fernverkehr eine echte Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen. So erzeugt Erdgas im Vergleich zu Flüssigkraftstoffen geringere CO₂- und Partikelemissionen und bietet, abhängig von den jeweiligen Kraftstoffpreisen, in vielen Ländern Kostenvorteile. Bosch hält ein umfassendes Portfolio an bewährter Erdgastechnik für viele unterschiedliche Fahrzeugtypen parat.
Diesel-Technik von Bosch: Der Dieselantrieb ist die dominierende Antriebsart im Nutzfahrzeug und wird auch auf absehbare Zeit erste Wahl bleiben. Kein anderer Verbrennungsmotor kommt so vielfältig zum Einsatz. Für ihn sprechen sein hoher Wirkungsgrad und die damit verbundene Wirtschaftlichkeit sowie die möglichen hohen Motorleistungen. Zum Diesel-Portfolio von Bosch gehören insgesamt Komponenten für die Kraftstoffeinspritzung und Kraftstoffversorgung, Motor- und Luftsteuerung sowie für die Abgasnachbehandlung. Bosch hat diese auch für den Einsatz von synthetischen Kraftstoffen freigegeben.
Zusammen mit dem chinesischen Motorenhersteller Weichai Power ist es Bosch gelungen, den Wirkungsgrad von Nutzfahrzeug-Dieselmotoren erstmals auf 50 Prozent zu erhöhen. Ein echter Meilenstein, der Höchstwert für Lkw lag bis dato bei maximal 46 Prozent. „Dies ist ein Beleg dafür, dass Bosch seine Diesel-Antriebssysteme für den Einsatz im On- und Off-Highway-Betrieb konsequent weiterentwickelt“, betont Gackstatter. So kommt in dem neuen Motor unter anderem das modulare Common-Rail-System für Nutzfahrzeuge von Bosch mit bis zu 2500 bar Einspritzdruck zum Einsatz. Es sorgt für eine effiziente Kraftstoffversorgung und -einspritzung, ist skalierbar und variabel in Motorgrößen mit bis zu acht Zylindern einsetzbar. Die Laufleistung beträgt je nach Segment bis zu 1,6 Millionen Kilometer, die Lebensdauer im sogenannten Off-Highway-Betrieb 15 000 Stunden.
Im Übrigen trägt die Abgasnachbehandlung per Harnstoffeinspritzung, die sogenannte selektive katalytische Reduktion (SCR) im SCR-System mit Doppeldosierung von Bosch dazu bei, Dieselfahrzeuge noch emissionsärmer und ressourcenschonender zu fahren. Hierbei wird Harnstoff an einem motornahen und einem motorfernen Katalysator eingespritzt. Das System reagiert flexibel auf Bedingungen im Fahrbetrieb wie Hochlast-, Niederlastzyklen oder Kaltstart und kann dadurch den Ausstoß von Stickoxiden wirksam und effizient reduzieren – einhergehend mit niedrigem Kraftstoffverbrauch.
Durchgehend vernetzt – das Internet of Things (IoT) im Antriebssystem für kürzere Entwicklungszeiten und schnellere Fehlerdiagnose
Bosch vernetzt das Antriebssystem und liefert cloudbasierte Services für den gesamten Fahrzeuglebenszyklus. Ein Beispiel für eine solche Internet-of-Things-Anwendung (IoT) ist Web-based-Validation in der Serienentwicklung. Hierbei werden Daten des kompletten Antriebsstrangs aus den angebundenen Fahrzeugen übertragen. Die Remote-Analyse – also der Fernzugriff – ermöglicht, verschiedene Applikationen gleichzeitig zu beobachten und auszuwerten. Etwaige Fehler im Antriebssystem werden frühzeitig erkannt. In der Folge lässt sich nicht nur die Entwicklungszeit verkürzen, sondern auch die Zuverlässigkeit von Serienanwendungen nochmals steigern. Darüber hinaus können weitere IoT-Anwendungen für Serienfahrzeuge drohende Ausfälle einzelner Komponenten mithilfe speziell entwickelter Algorithmen zielgerichtet beheben – und somit Stillstandzeiten effektiv vorbeugen. Quelle: Bosch
