Celsineo, das modulare Kühlaggregat von Krone und Liebherr, wird in Zukunft auch emissionsfrei fahren können: Die Unternehmen Krone, Trailer Dynamics und Liebherr arbeiten an der Integration der elektrisch angetriebenen Achse, des Battery Pack und des rein elektrisch angetriebenen Celsineo-Kühlaggregats. Liebherr-Systemtechniker Dr. Anton Tonchev hat von Anfang an bei dieser Integration mitgewirkt.
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it Celsineo haben Krone und Liebherr den Kühltrailer revolutioniert – jetzt gehen sie den nächsten Schritt und wollen das modulare Kühlsystem mit einem elektrifizierten Trailer von Trailer Dynamics und Krone kombinieren, um das Gesamtsystem klimafreundlicher und noch effizienter zu machen. „Die im eTrailer verbaute Batteriekapazität kann alle stromverbrauchenden Komponenten versorgen, die am Trailer oder teilweise auch im Fahrzeug verbaut sind“, erklärt Anton Tonchev, Systemtechniker im Geschäftsbereich Nutzfahrzeuge bei Liebherr Transportation Systems. „Die in der Batterie mitgeführte Energie wird neben der Versorgung des Kühlgeräts zusätzlich zur Antriebsunterstützung der Zugmaschine genutzt. Dies spart zwischen 20 und 40 Prozent Kraftstoff.“
Entlastung des Gesamtsystems
Die Teams der drei Unternehmen betrachten die Zugmaschine, den Trailer und das Kühlaggregat als ein Gesamtsystem. Tonchev erläutert: „Ich kann den Betriebszustand der Kältemaschine so regeln, dass das Kühlaggregat die verfügbaren Energieressourcen optimiert einsetzt. Die 30 Prozent Steigerung der Effizienz des Kühlaggregats sind dabei noch nicht das Ende der Fahnenstange. Wenn wir zusätzlich Wetter- und Klimadaten einbeziehen, könnte das noch viel mehr Effizienz ermöglichen. Denn je nachdem, ob es auf einer langen Tour eher kalt oder warm ist, könnte ich die Regelstrategie der Kältemaschine darauf abstimmen. Das bietet viel Potenzial für eine noch stärkere Reduktion des Energieverbrauchs.“
Seit Beginn der Celsineo-Aktivitäten ist Anton Tonchev involviert. „Von Grund auf an der Entwicklung eines solchen Produkts teilhaben zu dürfen, ist ein besonderes Erlebnis“, erklärt er. „Wir haben mit einem weißen Blatt Papier angefangen, und das bot die tolle Chance, dass wir alle unsere volle Kreativität einbringen konnten.“ Mit Celsineo ist ein einzigartiges modulares Kühlsystem für Sattelauflieger entstanden, das sich seit dem Verkaufsstart im Jahr 2021 bereits zum echten Erfolgsprodukt entwickelt hat. Das System verbindet drei Kältemodule, die jeweils über einen autark arbeitenden und hermetischen Kältekreislauf verfügen, einzeln steuerbar sind und je nach Bedarf die notwendige Leistung bei hoher Effizienz bieten. Mit der Integration eines elektrischen Antriebsstrangs, insbesondere der Traktionsbatterie mit einer Kapazität von bis zu 600 kWh, wird nun die Vision eines emissionsfreien Kühltrailers Wirklichkeit. Eine Uptime von 36 Stunden ohne Emissionen ist durchaus möglich. Ein weiterer Vorteil zeigt sich zudem in der Akustik: Beim Fahrer, so Tonchev, „macht sich der Diesel- beziehungsweise Generatorantrieb hinter der Kabine nicht mehr bemerkbar – weil es ihn einfach nicht mehr gibt. Der Fahrer kann sich in seinen Pausen also deutlich besser entspannen.“
Versorgung des Kühlgeräts hat Priorität
Bei der Entwicklung und Fortführung des Systems arbeiteten die Spezialisten von Krone, Trailer Dynamics und Liebherr eng zusammen: „Man kann diese Lösung nicht einfach nur mit dem eTrailer verbinden, sondern es müssen sich alle Seiten gut miteinander vernetzen“, erklärt Tonchev. Es gab unter anderem die technische Herausforderung, das bestehende System so anzupassen, dass es immer noch per Plug-and-play in elektrische Systeme des eTrailers integriert werden kann. Und die Systeme mussten unter anderem in puncto Spannungsversorgung aufeinander abgestimmt werden, um eine lange Lebensdauer zu ermöglichen. „Wir haben gemeinsam lange an einer Optimierung der Schnittstellen gefeilt.“
Die Versorgung des Kühlgeräts durch die mitgeführte Batterie und den rekuperationsfähigen Antriebsstrang hat Priorität, um die empfindlichen Waren an Bord zu schützen.
ANTON TONCHEV
Dr. Anton Tonchev ist seit Juli 2021 bei Liebherr in Wien im Bereich Nutzfahrzeuge für die elektrischen Systeme verantwortlich. Der promovierte Mechatroniker war unter anderem als wissenschaftlicher Projektmitarbeiter an der Technischen Universität Graz und für die Unternehmen AVL List, REFU Elektronik sowie TÜV Austria tätig. Von 2014 bis 2019 war er verantwortlich bei der Liebherr für Powertrain and Electrical Network.
Eine große Faszination liegt für Tonchev darin, dass im eTrailer von Trailer Dynamics und Krone so viel Energie steckt, die für den Antrieb des eTrailers notwendig ist und die zur Unterstützung der Sattelzugmaschine genutzt werden kann. Er selbst hat sich in der Vergangenheit auch viel mit der Entwicklung und Technologie von Batteriesystemen befasst. „Das hilft mir jetzt sehr gut zu verstehen, wie die Systeme zusammenarbeiten können.“ Tonchev hat in Wien Mechatronik studiert und in Graz promoviert. Er begann seine Karriere als Softwareentwickler, arbeitete in einem wissenschaftlichen Projekt an der TU Graz an einem Radaufhängungs- und Bremsenprüfstand und entwickelte eine hochdynamische Batterie-, Fahrzeug- und Antriebsstrangsimulation von Hybridfahrzeugen, bevor er 2010 zu Liebherr kam. Dort wurde 2014 das Projekt des neuen Kühlaggregats gestartet. Das Team musste hierbei in vielerlei Hinsicht Neuland betreten: „Anfangs dachten wir, das kann nicht funktionieren. Aber dann tastet man sich Schritt für Schritt vor und stellt fest, dass es eben doch geht. Wir haben unter anderem durch Simulationen und viele Validierungstests einiges absichern können.“
Batterie wird in Zukunft noch kleiner
Parallel dazu haben sich die technologischen Möglichkeiten stark weiterentwickelt: „Früher waren sich viele Akteure in Transport und Logistik einig, ein Batterieantrieb würde sich für Nutzfahrzeuge nicht rentieren, weil er zu teuer sei. Inzwischen ist sehr viel mehr möglich geworden.“ Tonchev beobachtet auch den Fortschritt bei anderen Antriebsalternativen wie Brennstoffzellen: „Aus welcher Quelle der Strom in Zukunft kommt, ist für das Kühlaggregat Celsineo zweitrangig, wenn die Schnittstellen richtig abgestimmt sind.“ Eine große Herausforderung bleibt das Gewicht des Batteriespeichers: „Auch hier befinden wir uns noch lange nicht am Ende des Weges – in Zukunft werden wir die Ausmaße und das Gewicht der Batterie sicher noch minimieren können.“
Liebherr und Krone machen mit Celsineo Kühltrailer zuverlässiger, flexibler und effizienter. Jetzt wird das modulare Konzept weiterentwickelt zu einem Kühlsystem mit elektrisch angetriebener Achse.
Über die Jahre mit Celsineo und während der engen Zusammenarbeit mit Krone hat Anton Tonchev viele wertvolle Erfahrungen gesammelt: „Die kann einem niemand mehr nehmen, und sie sind auch eine solide Basis für weitere Projekte. Wir wissen jetzt, was wirklich gut funktioniert. Mit jedem Schritt, den wir gemeinsam gehen, wachsen unser Know-how, unser Wissen und unsere Stärke.“
