Designstudie Aero-Trailer von Mercedes-Benz wird zukünftig Luftwiderstand und Kraftstoffverbrauch von Sattelzügen drastisch senken

Designstudie Aero-Trailer von Mercedes-Benz

Der Luftwiderstand sinkt um 18 Prozent, der Kraftstoffverbrauch um knapp fünf Prozent: Die Designstudie mit dem Arbeitstitel „Aero-Trailer“ von Mercedes-Benz zeigt, wie man den ohnehin niedrigen Verbrauch und damit auch die CO2-Emissionen von modernen Lkw wie dem neuen Actros nochmals verringern kann. Mercedes-Benz präsentiert seine Ideen erstmals anlässlich der Messe „Trailer 2011“ vom 25.-29. November in Kortrijk / Belgien.

In der Studie Aero-Trailer schlägt sich das enorme Know-how der Entwickler und Aerodynamiker von Mercedes-Benz nieder. Sie haben in enger Zusammenarbeit mit dem Nutzfahrzeug-Design bereits den Luftwiderstand des neuen Premium-Trucks Mercedes-Benz Actros im Vergleich zum Vorgängermodell je nach Ausführung um 12 bis 15 Prozent verringert.

Nun haben die Designer auf dieser Basis einen adäquaten Trailer gestaltet. Zahlreiche Einzelmaßnahmen verringern den Luftwiderstand des gesamten Zugs drastisch. Ein Anströmkörper vorn am Trailer reduziert den Abstand zur Zugmaschine und senkt den Luftwiderstand um ein Prozent. Seitenverkleidungen tragen acht Prozent zur Verbesserung bei. Sie sind vorne leicht eingezogen und hinten von einem Durchbruch gekennzeichnet. Er lenkt die Luft in Richtung des markanten Heckdiffusors. Der Diffusor hat die Form eines Parallelogramms und schließt an die Verkleidung des Unterbodens an. Dies verbessert den Luftwiderstand um ein bis zwei Prozent.

Wesentlicher Bestandteil des aerodynamischen Konzepts ist ein Heckeinzug von etwas mehr als 400 mm Länge. Seine Elemente sind klappbar um den Zugang zum Laderaum zu erleichtern. Der Heckeinzug verbessert den Luftwiderstand um weitere sieben Prozent.

Insgesamt senkt der Aero-Trailer den Luftwiderstand des gesamten Sattelzugs um zirka 18 Prozent. Daraus resultiert nach den Erfahrungen von Mercedes-Benz eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs im realen Straßenverkehr um fast fünf Prozent. Das bedeutet bei einer üblichen Laufleistung von 150.000 km im Jahr eine Ersparnis von rund 2.000 Liter Dieselkraftstoff und eine Entlastung der Umwelt um mehr als fünf Tonnen CO2 jährlich.

Wesentlicher Punkt des revolutionären Aero-Trailer: Der Laderaum des Trailers bleibt in seinen Maßen völlig unangetastet. Die gewohnte Box von 13,6 m Länge, 2,55 m Breite und vier Meter Gesamthöhe steht unverändert für die Fracht zur Verfügung. Einzige Einschränkung des Aero-Trailer: Sein Längenmaß geht, bedingt durch die Heckverlängerung, um knapp einen halben Meter über das heute zulässige Maß hinaus. Wendigkeit und Rangierfähigkeit werden durch den Einzug jedoch nicht beeinträchtigt. Hier ist der Gesetzgeber gefordert, der bereits Ausnahmen in ähnlicher Größenordnung für Ladebordwände oder Mitnahmestapler zulässt.

Der Aero-Trailer ist Aushängeschild der neuen Initiative „Truck and Trailer 7plus“ von Mercedes-Benz. Sie soll durch eine ganzheitliche Betrachtung von Sattelzugmaschine und Trailer den Kraftstoffverbrauch und damit gleichzeitig die CO2-Emissionen von Sattelzügen nochmals deutlich senken.

Basis der Formel „Truck and Trailer 7plus“ ist der nachgewiesen niedrigere Kraftstoffverbrauch des neuen Mercedes-Benz Actros von mehr als sieben Prozent im Vergleich zum anerkannt sparsamen Vorgängermodell. Diesen Verbrauchsvorteil erreichte der neue Mercedes-Benz Actros in diesem Jahr. Beim „Record-Run“ erzielte er mit 25,1 zu 27,1 Liter/100 km einen Minderverbrauch von 7,6 Prozent. Mercedes-Benz ermittelte die Werte unter neutraler Aufsicht: Auf 40 Tonnen ausgeladene Sattelzüge pendelten unter identischen Bedingungen jeweils 10.000 km zwischen Rotterdam/Niederlande und Stettin / Polen. „Truck and Trailer 7plus“ bedeutet, dass Mercedes-Benz den hier erreichten Verbrauchsvorteil in enger Zusammenarbeit mit den Trailerherstellern weiter ausbauen will.

Intensive Versuche im Windkanal und auf der Straße beweisen, dass weitere deutliche Verbrauchsfortschritte für Sattelzüge möglich sind. So hat Mercedes-Benz im werkseigenen Windkanal gemessen, dass eine Seitenverkleidung des Trailers den Luftwiderstand um acht Prozent verringert.

Bei Versuchsfahrten auf der Strecke des Record-Run mündete dies in einem realen Verbrauchsvorteil von rund 2 Prozent für einen 40 Tonnen schweren Sattelzug. Daraus ergibt sich im Fernverkehr bei einer typischen Jahresfahrleistung von 150.000 km eine Ersparnis von etwa 750 Liter Kraftstoff und eine Umweltentlastung um 2.000 kg CO2-Emissionen.

Auf Anstoß von Mercedes-Benz hat außerdem eine Arbeitsgruppe von Lkw- und Trailerherstellern unter dem Dach des Verbands der Automobilindustrie (VDA) weitere Versuche zur Aerodynamik von Sattelzügen unternommen. Im Rahmen dieser Studie führten Messungen im Windkanal von Mercedes-Benz zum Ergebnis, dass Änderungen am Fahrerhaus wie eine vermeintlich windschlüpfige Verlängerung nur zu geringen Verbesserungen des Luftwiderstands führen.

Viel größer ist das Potenzial aerodynamischer Maßnahmen am Heck des Trailers. So resultieren aus einer leichten Verlängerung des Hecks in Form eines „Boat-Tails“ deutliche Vorteile. Vier schräg angestellte nur 400 mm lange Klappen verringern den Luftwiderstand des gesamten Sattelzugs um fast zehn Prozent. Dies entspricht rechnerisch fast drei Prozent weniger Kraftstoffverbrauch oder mehr als 1.000 Liter Dieseltreibstoff im Jahr. Gleichzeitig erspart dies der Umwelt über 2.600 kg CO2-Emissionen. Dies beweisen auch die Simulationen, die für den Aero-Trailer durchgeführt worden sind.

Mercedes-Benz arbeitet innerhalb seiner Initiative „Truck and Trailer 7plus“ an weiteren ganzheitlichen Maßnahmen zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Eines der Projekte ist zum Beispiel eine Ergänzung der Reifendruckanzeige des neuen Actros durch eine Anzeige im Fahrerhaus auch für die Reifen des Trailers.

Die Designstudie Aero-Trailer von Mercedes-Benz wird zukünftig Luftwiderstand und Kraftstoffverbrauch von Sattelzügen drastisch senken

Das Tochterunternehmen FleetBoard – führend bei Telemetiksystemen für Nutzfahrzeuge – entwickelt zurzeit ebenfalls eine Integration des Trailers in seine Systeme. Daraus leiten sich konkrete Möglichkeiten zur weiteren Anhebung der Wirtschaftlichkeit und damit der Umweltfreundlichkeit ab. Der nächstgelegene passende Trailer für einen Auftrag, die richtige Zuordnung von Truck und Trailer, die Übermittlung von Trailer-Daten in das Cockpit des Trucks – diese und weitere Ideen könnten bald Realität werden.

Eine andere Idee ist bereits Wirklichkeit: Seit Einführung der ersten Generation des Mercedes-Benz Actros vor 15 Jahren gehört das Unternehmen zu den führenden Herstellern von Trailerachsen in Europa. Herausragendes Produkt ist die einzigartige Trailerachse DCA Airmaster: Sie speichert die Druckluft für den Anhänger im Achskörper. Das spart die Luftkessel für den Trailer und senkt das Gewicht, damit ebenfalls Kraftstoffverbrauch und Emissionen.

TruckWorks ist ein weiteres Beispiel für die Integration des Trailers in ein Gesamtsystem. Mehr als 80 Standorte von Mercedes-Benz übernehmen inzwischen den Komplettservice für Zugmaschine, Trailer und Aufbauten sowie den damit verbundenen Komponenten. TruckWorks gewährleistet gleichbleibende Spitzenqualität an jedem Standort und spart den Betreibern von Sattel- und Lastzügen Aufwand und umständliche Wege – auch dies bedeutet weniger Kraftstoffverbrauch und eine Entlastung der Umwelt.

Die Einbindung des Trailers ergänzt die herausragende Wirtschaftlichkeit des neuen Mercedes-Benz Actros. Er fährt gleichermaßen sparsam und kraftvoll mit einem hochmodernen und perfekt auf den jeweiligen Einsatz abgestimmten Antriebstrang aus einer Hand. Der neue Actros wurde mit Blick auf größte Effizienz allein 2.600 Stunden akribisch im Windkanal optimiert, so intensiv und sorgfältig wie kein Lkw zuvor. Im Ergebnis ist der neue Actros der sparsamste und damit sauberste Lkw seiner Klasse.

Die ganzheitliche Betrachtung von Truck und Trailer hat bei Mercedes-Benz eine lange Tradition. Bereits Mitte der achtziger Jahre untersuchten die Entwicklungsingenieure ausführlich die Aerodynamik ganzer Lastzüge. Sie erforschten dabei die Wirkung von Luftleitblechen, Seitenverkleidungen, Kantenradien und Heckeinzügen.

Das seinerzeit ermittelte Grundlagenwissen hat auch heute noch Gültigkeit und bildet das Fundament der aktuellen Untersuchungen. Seinerzeit stand noch nicht die Umweltschonung durch Verringerung des CO2-Ausstoßes im Vordergrund, sondern allein die Kraftstoffeinsparung aus wirtschaftlichen Gründen. Heute, rund 25 Jahre später, ergänzt sich bei der Inititiative „Truck and Trailer 7plus“ Umweltentlastung, Ressourcenschonung und Wirtschaftlichkeit nahtlos.

Fotos: Daimler AG