Der Motor dient bei vielen Lkw längst nicht nur zum Vortrieb, sondern treibt auch die Anbaugeräte an, die so vielfältig sind wie ihre Anwender. Egal ob Tankwagen mit Pumpe, Pritschen-Lkw mit Aufbaukran, Betonmischer, Kipper oder Sonderanwendung: Die Leistung beziehen die Anwendungen vom mechanischen Nebenabtrieb, auch Zapfwelle oder englisch „PTO“ (Power take-off) genannt.
Der Nebenabtrieb bezieht seine Leistung direkt vom Motor und wird zumeist aus dem Fahrgetriebe abgeleitet. Er verfügt über eine eigene Kupplung, lässt sich daher zu- oder abschalten. Gerade bei Anwendungen, die viel Leistung am Nebenabtrieb erfordern, wie etwa Betonmischer, die ihre tonnenschwere Last permanent in Bewegung halten müssen, war dies bislang ein ungelöstes Problem bei der Elektrifizierung der Fahrzeuge. Zwar kann der Fahrmotor schnell und vergleichsweise einfach gegen eine E-Maschine getauscht werden, höhere Leistungen im Nebenabtrieb waren allerdings nicht denkbar. Das führte dazu, dass beispielsweise bei Kühltransportern mit E-Antrieb eigene Aufbau(Diesel)motoren nur für die Erbringung der Kühlleistung installiert wurden.
Der Getriebe- und Antriebsspezialist ZF hat speziell für die Anforderungen bei der Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen daher eine „eZapfwelle“ beziehungweise eine „ePTO“ entwickelt, die die gleichen Nebenabtriebsleistungen wie im konventionellen Diesel-Lkw ermöglichen soll. Da die allermeisten Anwendungen mittels Hydraulik angetrieben werden, entschiedenen sich die Friedrichshafener für eine elektrische Hydraulikpumpe, die mit bedarfsgerechter Steuerung die Leistung liefert, die auch tatsächlich benötigt wird.
Die Kraft kommt aus der Batterie
Neben dem e-Motor selbst ist zudem noch eine passende Leistungselektronik notwendig, die dem Motor genau die Leistung zur Verfügung stellt, die gerade benötigt wird. Drehzahl und Drehmomentanpassungen werden ebenso durch das Steuergerät abgebildet wie ein Sanftanlauf oder eine gezielte Auslaufkurve. Mit einem leistungsstarken e-Nebenabtrieb kommt also ein weiterer Energieverbraucher hinzu, der bei der Auslegung der richtigen Batteriegröße für das Fahrzeug beachtetet werden muss.
Für Anwender und Nutzer ergeben sich aber auch neue Möglichkeiten: Stand mit Bordspannungen von 24V bislang kaum nennenswert elektrische Leistung zur Verfügung, so kann der e-Lkw auch herkömmliche Geräte mit 380V-Drehstrom, 230V-Schukostecker oder CSS-DC-Fahrzeuge direkt aus seiner Batterie speisen. Dies geschieht über den sogenannten „ZF eCube“, der der Leitungselektronik nachgeschaltet wird und die entsprechenden Spannungswandler enthält. So könnte ein Betonmischer im Alltag eine kleine Anhänger-Betonpumpe direkt zum Einsatzort mitführen, die ebenfalls ohne lärmenden Motor auskommt, oder einen kabelgebundenen Beton-Rüttler mit Strom aus der Steckdose versorgen – sofern der Akkustand des Fahrzeugs dies hergibt.
Modulare Leistung von 20kW bis 120kW
So verschieden wie die Aufbauten, so unterschiedlich sind auch die Anforderungen an die hydraulische Leistungsfähigkeit. So benötigt ein 3-Seiten-Kipper weniger Hydraulikleistung als ein Kipper-Satttelzug, während Betonmischer und Betonpumpen höchste Leistungen erfordern. Um das gesamte Leistungsspektrum abdecken zu können, bietet ZF den e-PTO in einem modularen Baukastensystem an: So kann die Leistung passend zur Anwendung gewählt werden.
