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EMPA-Trac

EMPA-Trac – Electric Modular Platform Architecture – Tractor: Entwicklung und Erprobung eines modularen, batterieelektrischen Trägerfahrzeugs für Kommunaltechnik und Agrarsektor bis 7,5 Tonnen Gesamtgewicht. 
Im Rahmen des EMPA-Trac-Projekts wird eine modulare E-Drive-Plattform für Kommunalfahrzeuge auf der Grundlage einer Gleichteilestrategie sehr effizient entwickelt. Die Kernkompetenz der Antriebsplattform ist der rein elektrische Triebkopf, welcher die Vorteile der präzisen Traktionskontrolle des Elektroantriebs, der gewichtsoptimierten Kraftverteilung im Fahrzeug und der Gleichteilestrategie zur Minimierung der Produktionskosten vereint. Die Entwicklung nutzt alle ökologischen Vorteile der emissionsfreien Mobilität, versteht jedoch die elektrische Antriebstechnik als Grundlagentechnologie für eine deutliche Reduktion des Gesamtgewichts sowie einer effizienten Traktionskontrolle.

Der hohe Individualisierungsgrad von Fahrzeugen in kommunalen Anwendungen begünstigt den Einsatz einer modularen, elektrischen Antriebstechnik, da ohne großen zusätzlichen Entwicklungsaufwand zwei-, drei- oder sogar vierachsige Versionen aus den gleichen Modulen aufgebaut werden können. Mittels elektrischer Nebenabtriebe (E-PTO) kann das Fahrzeug präzise an die tatsächlichen Einsatzanforderungen angepasst werden. Dadurch werden die Herstellungskosten der Fahrzeughardware wesentlich reduziert, was eine Kompensation der Kosten des Batteriepakets ermöglicht.

Im Projekt werden für den EMPA-Trac eigene Lithium-Akkupacks entwickelt, die neben der geforderten Sicherheit und Robustheit auch den einfachen Austausch von defekten oder leistungsreduzierten Batteriesegmenten sowie deren kostengünstigen Einsatz in anderen Anwendungen ermöglichen.

Bereits bei der Entwicklung der Komponenten und Module wird auf die geltenden Zulassungskriterien sowie die Einhaltung der einschlägigen Sicherheitsstandards geachtet. Das Projekt sieht vor, die Antriebsplattform mit einem straßenzugelassenen Prototypen in verschiedenen, realen Anwendungsszenarien zu testen. Die Analyse der Anwenderbedürfnisse und Erhöhung der Akzeptanz elektrischer Antriebe im Kommunalwesen hat bereits mit Projektstart begonnen. Durch die Erfassung der aktuellen Fahrzeugdaten mittels GPS-Data-logger bei ausgewählten Gemeinden der kooperierenden Klima- und Energiemodellregion Tullnerfeld-Ost werden wesentliche Erkenntnisse über den tatsächlichen Fahrzeugeinsatz im Sommer- und Winterbetrieb gewonnen. Im Rahmen von entsprechenden Schulungen und durch die frühzeitige Einbindung in den Entwicklungsprozess werden die zukünftigen Testfahrer auf den realen Einsatz mit dem rein elektrischen Fahrzeug vorbereitet.

Zusätzlich hat die Stadt Tulln überraschend ebenfalls Interesse bekundet, an der Testphase teilzunehmen und so wird seitens TÜV bereits im Oktober mit der Datenerfassung des Fuhrparks begonnen!

Nach ersten CAD-Modellen und Rohbaukonstruktionen werden ab November 2018 drei identische Achsmodule aufgebaut und bis Mitte 2019 zu einem Mehrzweckprototypenfahrzeug verblockt.

Im Zuge der Abklärung der aktuell gegebenen, legislativen Rahmenbedingungen und angesichts dessen, was nach Einschätzung der Experten vom BMVIT und Land-NÖ mittelfristig aus Sicht der EU-Richtlinien bezüglich der Spannungsgrenzen für E-Fahrzeuge zu erwarten ist, haben wir Anfang Mai die Entscheidung getroffen, keine weiteren Anstrengungen in Richtung Niedervolttechnologie zu unternehmen.

Wir haben uns nach umfassender Evaluierung der heute verfügbaren Axialflussmaschinen nun doch für langsam laufende „Torque-Motoren“ entschieden. Dadurch entfallen die innenliegenden Reduktionsgetriebe. Die ersten beiden Motoren sind seit Mitte September im Haus und werden Anfang Oktober beim AIT am Leistungsprüfstand weiter getestet. Die von uns entwickelte und im Mai 2018 zum Patent angemeldete „McFork“-Radaufhängung mit integriertem Portalachs-Reduktionsgetriebe wird jedoch wie geplant im Versuchsfahrzeug erstmals zum Einsatz kommen.

Eine nicht projektgegenständliche, jedoch interessante Kooperation hat sich im Bereich Fahrzeugbaumaterial ergeben: im Rahmen einer Dissertation am Institute of Natural Materials der BoKU-Tulln wird versucht, biobasierte Faserverbundplatten für die Beplankung der Fahrzeugkabine zu entwickeln und bis zum roll-out des Prototypen Ende 2019 auch herzustellen.

Vier Konsortialpartner: 
AIT Austrian Institute of Technology GmbH,
Hellpower-Energy e. U.,
TÜV Austria Automotive GmbH
Adolf TOBIAS Gesellschaft m.b.H.

Konsortialführer:
Adolf TOBIAS GesmbH
Eduard Klinger-Straße 15
A-3423 St. Andrä-Wördern

Projektleiter:
Peter Kainz
Project Manager Prototypes 
T:0043(0)664-1498002
F:02242/38100 211
peter.kainz@stmk.or.at
kainz@tobias.at
www.tobias.at