Das deutsche Luft- und Raumfahrt-Zentrum (DLR) hat untersucht, wie ferngesteuerte Lkws humanitäre Einsätze unterstützen können. Das Projekt, wie auch neuartige Kalk-Energiespeicher und völlig emissionsfreie Fahrzeuge, werden auf einem Greentech-Festival in Berlin vorgestellt.
Im Fokus des Festivals, das vom 14. bis 16. Juni auf dem Gelände des ehemaligen Flughafens Tegel stattfindet, stehen grüne und nachhaltige Entwicklungen. Auf dem DLR-Stand können Interessierte innovative Energiespeicher auf Kalk-Basis, mit ZEDU-1 das «umweltfreundlichste Auto der Welt», sowie das ferngesteuertes Fahrzeugkonzept AHEAD (Autonomous Humanitarian Emergency Aid Devices) erleben.
Wie man Gebäude mit einem Wärmespeicher aus gebranntem Kalk klimaneutral heizen kann, daran arbeitet ein Team aus dem DLR-Institut für Technische Thermodynamik gemeinsam mit der Universität Stuttgart. Aktuell testen die Forschenden eine Pilotanlage und bringen diese Technologie zum ersten Mal und in grösserem Massstab ausserhalb des Labors zum Einsatz. Um Wärme zu erzeugen, nutzen Kalkspeicher die chemische Reaktion von gebranntem Kalk und Wasser. Wenn die beiden Stoffe reagieren, können Temperaturen über 100 Grad Celsius entstehen. Die Heizleistung lässt sich durch die Kalk- und Wassermenge regeln.
In Kalk liesse sich Energie somit über Monate hinweg chemisch «einlagern». Wie das genau funktioniert, erklärt ein Exponat auf dem DLR-Stand.
Fotos: DLR
Auf dem Weg zum umwelt- und klimaverträglichen Strassenverkehr stehen elektrische Antriebe mit Batterien und Brennstoffzellen im Vordergrund. Komplett emissionsfreies Fahren ermöglichen sie aber noch nicht. Denn durch Abrieb von Bremsen und Reifen entstehen Feinstaub und Mikroplastik. Mit dem Prototyp ZEDU-1 (Zero Emission Drive Unit – Generation 1) hat das DLR zusammen mit dem Automobilunternehmen HWA ein vollständig emissionsfreies Strassenfahrzeug entwickelt und getestet.
Statt einer herkömmlichen Scheibenbremse besitzt das Fahrzeug eine sogenannte Lamellenbremse. Die ist nicht im Rad verbaut, sondern als geschlossene Einheit in den Elektromotor integriert. Dank der speziell entwickelten Hochleistungselektronik wird die Bremsenergie nahezu vollständig zurückgewonnen. Den freigewordenen Platz nutzten die Forscherinnen und Forscher für eine weitere Innovation: Der geschlossene Radkasten des ZEDU ist aerodynamisch so ausgelegt, dass beim Fahren ein Unterdruck entsteht. Der Reifenabrieb sammelt sich dadurch an einer bestimmten Stelle. Eine Lüftereinheit in der Frontpartie des Fahrzeugs saugt die Partikel ab und schickt sie durch ein Filtersystem – ähnlich wie bei einem Staubsauger. So tritt ausschliesslich gereinigte Luft aus dem Fahrzeug aus.
Bei ersten Testfahrten gelangte bei einer Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Stunde kein Reifenabrieb in die Umgebung. Bei höheren Geschwindigkeiten sei er gegenüber herkömmlichen Strassenfahrzeugen um 70 bis 80 Prozent reduziert worden. Auch dieser Prototyp ist auf dem Greentech-Festival zu Gast.
Fahrzeuge, die Hilfsgüter transportieren, sind oft in schwierigem Terrain unterwegs. Sie müssen mitunter Regionen durchqueren, die auch für die Fahrerinnen und Fahrer Risiken bergen. Das können Krankheiten, Tierangriffe oder auch Überschwemmungen sein. Vor allem in den Gebieten, die nur selten von Menschen betreten werden, lassen sich diese Risiken im Voraus schwer abschätzen. Im Projekt AHEAD (Autonomous Humanitarian Emergency Aid Devices) haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik sowie ein Konsortium aus anderen DLR-Instituten und Technologiepartnern untersucht, wie Lastwagen ferngesteuert und ohne menschliche Besatzung Hilfsgüter sicher an ihre Bestimmungsorte bringen können.
Bei dem Projekt arbeitete das DLR mit dem Welternährungsprogramm der Vereinten Nationen (WFP) zusammen. Das Team entwickelte ein Konzept wie robotergesteuerte, ferngesteuerte Fahrzeuge eine regional überschwemmte Strecke im Südsudan durchqueren können. Zum Einsatz kamen in diesem Konzept SHERP-Fahrzeuge, die das WFP bereits nutzt. Diese Offroader bewegen sich in jedem Gelände, selbst in Wasser oder Sümpfen. Sie können Kletterhindernisse bis zu einem Meter zu überwinden. Die Forschenden statteten die Fahrzeuge mit mehreren Sensoren aus, um sie aus der Ferne zu steuern. Ende 2022 wurde das auf dem DLR-Gelände in Oberpfaffenhofen erfolgreich getestet.
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