Hydrostatisch Regeneratives Bremssystem: Feldtest in New York

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Die Stadtreinigung von New York hat mit einer neun bis zwölf Monate dauernden Praxiserprobung des Hydrostatisch Regenerativen Bremssystems HRB in Abfallsammelfahrzeugen begonnen, um die Verbrauchs- und Emissionsreduzierungen durch den hydraulischen Hybridantrieb unter realen Bedingungen zu bewerten.

Rexroth und das Unternehmen Crane Carrier liefern die mit dem HRB-System ausgestatteten
Abfallsammelfahrzeuge für das Versuchsprogramm in New York.

Am 28. Mai 2009 fiel der Startschuss bei der Stadtreinigung New York für die Felderprobung des von Rexroth entwickelten Hydrostatisch Regenerativen Bremssystems, um dessen Tauglichkeit für den Einsatz als Alternativantrieb in den Müllfahrzeugen zu bewerten. Diese Felderprobungen sollen sowohl die technischen als auch die wirtschaftlichen Vorteile des HRB-Systems belegen und reale Betriebsdaten liefern. Die Stadtreinigung New York erwägt den Großeinsatz der Technologie im bestehenden Fuhrpark der Stadt und in Neufahrzeugen.

Gefördert von der Forschungs- und Entwicklungsbehörde des US-Bundesstaats New York (NYSERDA), befasst sich dieses Erprobungsprojekt mit der Frage, welche Fahrzeugflotten durch Integration von Technologien wie HRB ein hohes Potenzial für die Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Emissionen haben. Die Erprobung des hydraulischen Hybridantriebs ist Teil eines von der Stadtreinigung New York initiierten größeren Programms, das die Ergebnisse des Einsatzes verschiedener alternativer Antriebstechnologien demonstrieren soll.

Die mit dem HRB-System ausgerüsteten Müllabfuhrfahrzeuge werden in allen fünf Großbezirken der Stadt betrieben, um die Kraftstoffeffizienz und andere Parameter in einem breiten Spektrum von Stadtteilen, jahreszeitlichen Bedingungen und Betriebsumgebungen zu testen.

?Das HRB-System bietet eine optimale Kraftstoffeffizienz, wenn Fahrzeuge häufigen Brems- und Beschleunigungsvorgängen unterliegen", sagte Michelle DuHadway, Produktmanagerin für das parallele HRB bei Rexroth in den USA. "Es ist spannend für uns, das System in einer Vielzahl verschiedener Szenarien zu erproben. Dadurch gewinnen wir mehr reale Daten, die zeigen, dass mit dem HRB-System signifikante Kraftstoffeinsparungen und Emissionsreduzierungen möglich sind." Die Abfallsammelfahrzeuge werden zahlreichen Praxistests unterzogen, einschließlich Bremstests, Beschleunigungstests, Sammelroutentests und Prüfstandstests zur Bewertung von Emissionen.

"Die Stadtreinigung New York ist begeistert, als erster Müllabfuhrbetrieb in den USA das HRB-System von Rexroth in der Praxis zu erproben. Dies ist ein wichtiger Schritt zum Erreichen der Marktreife von schweren Hydraulikhybridfahrzeugen", sagte Rocco DiRico, Stellvertretender Disponent, Unterstützungsdienste, Stadtreinigung New York.

Das HRB-System wird auf dem LKW LET2 des Herstellers Crane Carrier montiert. Der integrierte Müllabfuhraufbau stammt von Heil Environmental. Zwei identische LKW mit HRB-System stehen für die Erprobung bereit.

Das HRB-System von Rexroth nutzt eine Axialkolbenmaschine, die mit dem Antriebsstrang verbunden ist, um beim Bremsen des Fahrzeugs kinetische Energie zu speichern. Während des Bremsvorgangs wirkt die Maschine als Pumpe, nimmt Energie aus dem Antriebsstrang auf und drückt Hydraulikflüssigkeit in einen mit Stickstoff gefüllten Speicher. Dies bewirkt ein Bremsmoment auf die Antriebsräder und das Fahrzeug kommt zum stehen. Beim Beschleunigen verdrängt das unter Druck stehende Gaspolster die Flüssigkeit aus dem Speicher. Die Axialkolbenmaschine fungiert jetzt als Hydromotor, der den Fahrzeugmotor unterstützt und den Kraftstoffverbrauch beim Anfahren reduziert. Dieser Vorgang wird üblicherweise als regeneratives Bremsen bezeichnet.

"Technologien für Hybridantriebsstränge werden in naher Zukunft ein Muss auf dem Schwerlastwagenmarkt", sagte Glenn Pochocki, Vizepräsident Vertrieb und Marketing, Produktbereich Entsorgungsfahrzeuge/Fahrgestelle, Crane Carrier Company. "Die hybride HRB-Technologie und das System von Rexroth sind in die meisten mittleren und schweren Lkw mit Sonderaufbau integrierbar, ohne die Konfiguration des Fahrzeugs zu beeinträchtigen", ergänzte Pochocki. "Das HRB-System ist dafür konzipiert, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verringern und die Lebensdauer der Bremsanlage zu verlängern, bei gleichzeitig verbesserter Beschleunigung ? könnte es eine bessere Kombination geben?"

In Europa hat Rexroth bei Praxiserprobungen im städtischen Umfeld bereits positive Ergebnisse gewonnen. "Wir haben die Feldtests des HRB-Systems im letzten Sommer bei einem Entsorgungskunden in Berlin begonnen und führen diese mittlerweile bewährte Technologie jetzt in Nordamerika ein", sagte Ed Greif, Vizepräsident, Technische Entwicklung Hydraulik bei Rexroth in den USA. "Die Praxiserprobung hat unsere Simulationen bestätigt, und wir erwarten einen ähnlichen Erfolg in den Vereinigten Staaten."

Hydraulikhybride sind aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte gut gerüstet, die hohen Leistungsanforderungen beim regenerativen Bremsen zu bewältigen. Hydraulische Hybridantriebe haben die Fähigkeit, einen großen Teil der Bremsenergie zu speichern und effektiver zu nutzen. Dadurch steigern sie den Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung. Geringere Kosten für die Bremsenwartung und damit verbundene Fahrzeugstillstandzeiten stellen weitere signifikante Einsparpotentiale dar. Da es möglich ist, das Fahrzeug zu verlangsamen, ohne die Betriebsbremsen zu betätigen, verlängert sich die Lebensdauer der Fahrzeugbremsen, und die Menge des in die Umwelt freigesetzten Bremsenstaubs wird verringert.

"Im Durchschnitt erneuert die Stadtreinigung die Bremsen etwa einmal im Jahr, wodurch der Lkw für mindestens zwei Tage ausfällt. Wir hoffen, diese Zahl um 50% oder mehr zu verringern", sagte DuHadway.

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Video: Detlef van Bracht über HRB auf der IAA Nutzfahrzeuge 2008 auf BF24 TV (Kapitel: Bosch Rexroth)

Fotostrecke: IAA Nutzfahrzeuge 2008

Herstellerlink: www.boschrexroth.com

(Foto: Bosch Rexroth)