Teil 1 | Was ist Retrofit?

STW-Themenreihe: Elektrische Systeme / Goodbye Diesel, hello Electric!

Goodbye Diesel, hello Electric!
(PresseBox) ( Kaufbeuren, )
Elektrifizierte Fahrzeuge drängen sich immer mehr auf den Markt, sei es aufgrund verschärfter Emissionsrichtlinien, besserer Effizienz und Regelbarkeit oder einem grünen Bewusstsein der Käufer. Damit verbunden entstehen neue Begriffe und Bezeichnungen wie „Retrofit“, die nicht jedem geläufig sind. In unserer Themenreihe „Elektrische Systeme“ bringen wir Licht ins Dunkel und klären Sie auf.

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Mit 35 Jahren Erfahrung in der Digitalisierung, Automatisierung und Elektrifizierung Mobiler Arbeitsmaschinen unterstützen wir unsere Kunden mit maßgeschneiderten Workshops, erarbeiten passende Konzepte und entwerfen geeignete Systemarchitekturen. Aber was ist denn diese Elektrifizierung überhaupt? Wie kann ich diese in mein Business Modell integrieren?

Die Elektrifizierung wird Teil unseres Alltags: Ladeparks entstehen, Batteriezellenforschung wird betrieben und immer öfters sieht man (aber hört nicht) einen Audi e-tron oder ein Tesla Model 3 fahren. Im Juni 2020 waren 17,4% der Neuzulassungen laut KBA Fahrzeuge mit Hybrid- oder Elektroantrieb.

Aber nicht immer ist eine komplette Neuentwicklung wie im Pkw-Bereich für eine Elektrifizierung rentabel. Bei Fahrzeugen mit Spezialaufbauten, Modelle mit sehr kleinen Stückzahlen oder Projekten mit nur einem Prototyp als Demonstrator gibt es auch eine andere Lösung: Dem bestehenden Dieselfahrzeug neues Leben einhauchen durch den Ausbau des alten Verbrenners und Einbau eines neuen, elektrischen Antriebsstrangs.

Dieses Vorgehen bezeichnet man als „Retrofit“ und ermöglicht sowohl eine verlängerte Gebrauchsdauer als auch einen zukünftig umweltschonenderen Betrieb des Fahrzeugs. Im Vergleich zur Neuentwicklung ist der Retrofit die deutlich günstigere Alternative.
Aber nicht nur bei den Anschaffungskosten kann der Retrofit punkten. Die gesamte J1939-Umgebung bleibt erhalten, so dass die typischen Antriebsstrang-Teilnehmer wie Bremsmanagementsysteme oder Chassis-Controller beibehalten werden können und einen funktional sicheren Betrieb des Fahrzeugs nach den gültigen Normen (z. B. ISO 26262) ermöglichen. Somit verringert sich nicht nur der Aufwand für die Homologation des neuen Gesamtsystems, sondern erlässt einem auch die Integration neuer Komponenten, um diese Funktionen zu erfüllen.
Will man sowohl eine elektrische als auch eine konventionelle Version des Fahrzeugs vertreiben, so erleichtert der Retrofit hier deutlich den Aufwand der Produktpflege, da viele (Teil-)Systeme identisch bleiben.

Mit dem Projekt ELIAS, das von Bayern Innovativ gefördert wurde, ist eine 44 to Serienzugmaschine von MAN per Retrofit zu einem batterieelektrischen Fahrzeug konvertiert worden. Die am Projekt beteiligten Unternehmen sind Ansorge Logistik als Anwender, Toni Maurer als Fahrzeugbauer und STW als Elektronikspezialist für Antriebe, Energiemanagement und Sicherheit. Ziel war aber nicht nur die reine Umstellung auf einen elektrischen Antrieb, sondern das Beibehalten sämtlicher Fahr- und Komfortfunktionen. Mit ELIAS konnten alle diese Ansprüche mehr als erfüllt werden.
Der elektrische Lkw besticht durch höhere Fahrdynamik und geringere Lärmemissionen. Auch Reichweitenangst muss keine bestehen, denn mit allen vier Batteriepacks integriert kann ELIAS beachtliche 200 km zurücklegen. Sollte das nicht reichen, kann das Fahrzeug mit 150 kW an allen öffentlichen DC-Ladesäulen geladen werden.

Im Zuge des Projektes wurden von STW speziell Komponenten für den Retrofit entwickelt, d. h. mit Standardschnittstellen zur Anbindung an den konventionellen Teil des Fahrzeugs. Die Steuerung, welche sich per J1939 wie ein Dieselmotor verhält, kann an die bestehende CAN-Struktur angeschlossen werden. Die Elektromotoren, welche per Getriebe summiert werden, können per SAE 1 Flansch direkt an das Schaltgetriebe gekoppelt werden. Kombiniert wurden all diese Features im powerMELA.duo280 Antriebspaket von STW.

powerMELA.duo280
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