Photovoltaik-Diesel-Kühlsystemtechnik für Transportfahrzeuge
der temperaturgeführten Logistik
Technologiedemonstration – hybride Lkw-Kühlsysteme
Seit 2014 beschäftigen sich die Forscher des DLR-Instituts für Vernetzte Energiesysteme intensiv mit der Konzeptionierung von mobilen Photovoltaik Systemen im Bereich der temperaturgeführten Logistik. Um die mögliche Relevanz und Markttauglichkeit einer solchen Technologie zu beurteilen, wurde unter anderem in einer Masterarbeit eine Marktanalyse des Logistiksektors durchgeführt. Es zeigte sich die hohe Relevanz neuer Innovationen zur Senkung des Energieverbrauchs und die Bereitschaft der Unternehmen zu einer grüneren Logistik. Eine sichtbare Maßnahme zur CO2-Einsparung kann im Wettbewerb Kunden gewinnen und das Image des Unternehmens positiv beeinflussen.
Für die Abschätzung der Einsparpotenziale von photovoltaikgestützten Kühlsystemen für den Warentransport wurde ein neues Ertragsprognose Modell erstellt. Damit lässt sich für jede existierende Verkehrsroutevoraussagen, wie viel Energieertrag im Jahresdurchschnitt der mobilen PV-Systeme erwartet werden kann. Die berechneten Ergebnisse basieren auf realen Telemetriedaten und zeigen, dass für Routen innerhalb Europas circa 1.000-2.000 Liter Dieselkraftstoff für das Kühlaggregat pro Jahr eingespart werden können, was bei Gekühlter Ware einer Einsparung von etwa 30–40 Prozent entspricht.
Entscheidend für die Rentabilität des Konzepts ist die Einspeisung der Photovoltaikenergie in das vorhandene Kühlsystem. Diese wurde mit Hilfe eines neuen Modells zur Abbildung von Kühlaggregaten unter Berücksichtigung aller möglichen Störeinflüsse analysiert. Ein wesentliches Ergebnis betrifft eine optimierte Regelungsstruktur. Mit ihr kann sowohl aus ökonomischer als auch ökologischer Sicht ein Maximum an Photovoltaikenergie integriert werden, ohne dabei zusätzliche elektrochemische Zwischenspeicher (Batterien) zu verwenden.
Die Erkenntnisse legen eine 2-Sollwert-Regelung nahe, welche sich das DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme in Form einer Patentanmeldung sichert. Das Funktionsprinzip: Bei ausreichend hoher elektrischer Leistung
aus dem Photovoltaiksystem wird die Systemkühlung auf einen niedrigeren Temperatur-Sollwert geregelt. Die so gewonnene Energie wird in Form von Kälte gespeichert und bietet den Vorteil, auf herkömmliche Batteriespeicher verzichten zu können, die neben einem hohen Preis auch noch den Nachteil einer hohen Wartungsintensität haben.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Martin Vehse · E-Mail: martin.vehse@dlr.de · DLR.de
