Nachhaltiges Platooning mit „Aeroptimizer“

Nachhaltiges Platooning Projekt hilft bei Einsparungspotenzialen in den Bereichen CO2-Emission und Kraftstoffverbrauch

Das Platooning-Projekt „Aeroptimizer“ errechnet ideale Platoon-Anordnung für mehr Effizienz und höhere Einsparungspotenziale in den Bereichen CO2-Emission und Kraftstoffverbrauch. Außerdem lassen sich durch das antriebsunabhängige Berechnungsmodell faire, einsparungs- und verantwortungsabhängige Verrechnungsmodelle ableiten.

Mit dem „Aeroptimizer“ entwickeln wir gemeinsam mit der Firma Hödlmayr International, dem Linz Center of Mechatronics und dem Logistikum der Fachhochschule Oberösterreich eine Bewertungsmethode zur Feststellung der optimalen Anordnung von unterschiedlichen Fahrzeugen in Misch-Platoons. So können CO2-Emissionen reduziert, und eine Senkung des Treibstoffverbauchs von 4 bis 5 Prozent erreicht werden.

Allerdings ist beim Platooning nicht immer jeder LKW aerodynamisch sinnvoll angeordnet und nicht jeder Teilnehmer des Platoons profitiert in gleichem Maße. Deswegen ist diese neue Bewertungsmethode der Schlüssel um Einsparungspotentiale unter realistischen Bedingungen mit unterschiedlichen Fahrzeugtypen errechnen zu können.

Was macht Platooning mit „Aeroptimizer“ nachhaltig?

Autonome Fahrzeugtechnologien bieten die Chance, unsere bestehende  Infrastruktur in der Zukunft wesentlich besser zu nutzen und den  Straßenverkehr ökologischer und ökonomischer zu gestalten. Am Beispiel Platooning können autonome LKW mit etwa ¼ des bisher vorgeschriebenen Abstandes hintereinander unterwegs sein. Die dadurch resultierenden Windschatteneffekte können etwa 50% des Luftwiederstands sparen, was zu 4-5% Emissionseinsparung führt. Auch verbrauchen im Platoon fahrende LKW signifikant weniger Platz auf unseren Autobahnen und es kann der  voranschreitenden Flächenversiegelung entgegengewirkt werden.

Das macht den „Aeroptimizer“ in Kombination
mit Platooning für Logistiker so wertvoll:

  • Der Luftwiderstand kann durch die optimierte Anordnung der Platooning-Fahrzeuge um fast 50% reduziert werden
  • Damit wird durch Platooning eine CO2-Reduktion und die Senkung des Treibstoffverbrauchs um 4-5% erreicht
  • Die Antriebsart des Fahrzeuges hat keinen Einfluss auf die Bewertungsmethode
  • Durch „Aeroptimizer“ lassen sich faire, einsparungs- und verantwortungsabhängige Verrechnungsmodelle ableiten

Die weiteren Schritte zum nachhaltigen Platooning mit „Aeroptimizer“

Aktuell wurde ein CFD-Simulator (Computational Fluid Dynamics) gebaut, mit dem die Strömungsmechanik von gemischten Platoons aus Sattelzug- und Fahrzeugtransportern in verschiedenen Positionen und in verschiedenen Abständen untersucht werden können. Mit dem “Aeroptimizer” lässt sich die ideale Position jedes Fahrzeuges innerhalb des Platoons berechnen, um den größtmöglichen Nutzen für alle zu erzielen. Dabei wird erstmals beim Platooning auf die unterschiedliche Größe und Form von Fahrzeugen Rücksicht genommen. Aus der Zusammensetzung des idealen Platoons lassen sich dann auch faire, einsparungs- und verantwortungsabhängige Verrechnungsmodelle ableiten. In der zweiten Projektphase wird der “Aeroptimizer” anhand von Realmessungen validiert und kalibriert.

CFD Simulation Standard LKW

Beim Standard LKW erzeugen die Fahrzeugfront und das Fahrzeugheck den Großteil des Luftwiderstandes.

CFD Simulation Fahrzeugtransporter

Beim Fahrzeugtransporter erzeugt die Fahrzeugfront ähnlich viel Luftwiderstand wie ein Standard LKW. Die Durchströmung des Fahrzeugtransporters mit den einzelnen Fahrzeugen erzeugt in Summe einen um ca. 30% höheren Luftwiderstand als ein Standard LKW.

Kernaussagen Windschatteneffekt:

Diagramm EInsparungspotenzial Platooning

Kernaussagen Windschatteneffekt: Platoon-Abstand 0.3s / ~7m bei 80 km/h

  • Erster LKW im Platoon hat den größten Einfluss auf Gesamt-Platoon Einsparpotential

 

  • Standard LKW Platoon (1-1-1) ist der Effizienteste

 

  • Größtes Einsparpotential beim Fahren hinter einem oder mehreren Standard LKW

 

  • Fahrzeugtransporter sollte nicht an erster Stelle im Platoon fahren (unabhängig wer dahinter fährt)

 

  • Windschatteneffekte werden bei steigender Distanz geringer, sind aber dennoch vorhanden

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