Energieeffiziente elektrische Kühlfahrzeuge für klimaverträgliche Stadtlogistik

Ziele/Ideen

Innovativ ist, dass die Dissertation das elektrische Kühlfahrzeug nicht als Fahrzeug mit zusätzlichem Kühlaggregat, sondern als gekoppeltes Energie- und Mobilitätssystem betrachtet. Die Arbeiten verbinden vier Ebenen: eine ganzheitliche Verbrauchs- und Routensimulation, eine prädiktive hierarchische Optimierung von Batterie, Fahrprofil und Kühlung, modellbasierte Diagnose sowie eine verteilte Koordination mehrerer Kühlmodule. Besonders neu ist die systematische Nutzung des Sekundärkreislaufs als thermischer Speicher: Kälte wird vorausschauend erzeugt, wenn es energetisch günstig ist, und bei Stopps, Türöffnungen oder Lastspitzen gezielt genutzt. Dadurch werden Energieeffizienz, Reichweite und Temperaturkonformität gemeinsam optimiert. Die Methode ist auf einfache Fahrzeug-Hardware und reale Lieferzyklen ausgelegt und damit nicht nur theoretisch, sondern für elektrische Stadtlogistik praktisch übertragbar.

Kurzbeschreibung

Die Dissertation entwickelt prädiktive Regelungs- und Energiemanagementkonzepte für elektrische Kühlfahrzeuge in der urbanen Logistik. Kühlfahrzeuge versorgen Städte täglich mit Lebensmitteln, Medikamenten und temperaturempfindlichen Gütern, benötigen aber zusätzlich zur Fahrt erhebliche Energie für die Kühlung. Die Arbeit koppelt Fahrzeug, Batterie, Route, Türöffnungen und Kühlsystem zu einem vorausschauenden Gesamtsystem. Dadurch kann Kälte erzeugt werden, wenn es energetisch günstig ist, und bei Stopps oder Türöffnungen gezielt genutzt werden. Die Methoden reduzieren Energieverbrauch, verbessern die Einhaltung von Temperaturgrenzen und erhöhen die Zuverlässigkeit elektrischer Kühltransporte. Damit leistet die Arbeit einen Beitrag zu klimaverträglichem Güterverkehr, effizienterer E-Mobilität und resilienter Stadtlogistik.

Resultate

Die Dissertation zeigt messbare Erfolge für energieeffiziente elektrische Kühlfahrzeuge. In repräsentativen Fahr- und Kühlzyklen konnten 16,4 % Energie eingespart und die Temperatureinhaltung um 3,4 % verbessert werden; bei bekannten Türöffnungen steigt die Energieeinsparung auf 29,6 %. In weiteren Vergleichsstudien wurden gegenüber konventionellen und modellbasierten Regelstrategien Energieeinsparungen von 12,6 bis 14,2 % und Verbesserungen der Temperaturregelung von 1,1 bis 2,8 % erreicht. Der ökologische Nutzen liegt in geringerem Stromverbrauch, weniger Ladebedarf und besserer Nutzung elektrischer Lieferfahrzeuge. Sozialer Mehrwert entsteht durch zuverlässigere Kühlketten für Lebensmittel, Medikamente und andere temperaturempfindliche Güter.

Partner

PBX GmbH: Industriepartner; Systemdaten; Validierung
IESTA – Institut für Innovative Energie- und Stoffaustauschsysteme: Projektpartner; Beitrag zu Energie-, Wärme- und Stoffaustauschsystemen
HiWiTronics – Verein zur prinzipiellen Untersuchung von Hi-fidelity wireless Elektronik-Lösungen: Projektpartner; Unterstützung bei elektronischen Systemlösungen
Voltia AT GmbH: Bezug zu elektrischen Nutz- bzw. Lieferfahrzeugen