SI/502405

Schlussbericht

Das Projekt „Elektrischer Allradantrieb leichter Nutzfahrzeuge“ adressiert eine zentrale Herausforderung im Nutzfahrzeugmarkt: Während Städte, Gemeinden und Unternehmen ihre CO2-Emissionen reduzieren müssen, fehlen bislang elektrische leichte Nutzfahrzeuge, die gleichzeitig hohe Traktion, grosse Anhängelasten und zuverlässige Performance unter alpinen und winterlichen Bedingungen bieten. Konventionelle Elektro-Transporter stossen insbesondere bei Steigungen, tiefen Temperaturen, rutschigen Fahrbahnen sowie im Anhängerbetrieb an ihre Grenzen. Gleichzeitig gehören Allradfahrzeuge im Alpenraum und in Skandinavien zu den meistnachgefragten Konfigurationen – im Segment der leichten elektrischen Nutzfahrzeuge existierte bislang jedoch keine seriennahe Lösung. Vor diesem Hintergrund demonstriert das Projekt die erfolgreiche Entwicklung und Integration eines vollelektrischen Dual-Motor-Allradantriebs auf Basis der Flux-Plattform („Flux 2.0“). Das entwickelte Fahrzeug verfügt über zwei unabhängig ansteuerbare Permanentsynchronmotoren sowie eine 112-kWh-NMC-Batterie. Die Dual-Motor-Architektur ermöglicht den Verzicht auf mechanische Komponenten klassischer Allradsysteme und reduziert dadurch Verluste im Antriebsstrang. Gleichzeitig wird eine hohe Gesamtperformance erreicht, ohne den Energieverbrauch signifikant zu erhöhen. Zu den zentralen Innovationen zählen: • eine modulare, seriennahe Dual-Motor-Architektur mit direkter Achskopplung und hoher Regelpräzision, • die Rekuperation über beide Achsen, welche Effizienz und Fahrstabilität insbesondere bei Bergabfahrten und auf rutschigem Untergrund verbessert, • ein neu entwickelter, vormontierbarer Geräteträger, der sowohl AWD- als auch RWD-Varianten ermöglicht und deutliche Vorteile für Industrialisierung und Variantenvielfalt bietet, • sowie ein robustes Sicherheits- und Thermomanagement, das auch den Dauerbetrieb unter hoher Last und im Anhängerbetrieb erlaubt. Das Fahrzeug wurde umfassend geprüft – sowohl auf Prüfständen und Testgeländen (u. a. DTC Vauffelin) als auch im realen Strasseneinsatz unter Sommer- und Winterbedingungen. Die Tests umfassten Temperaturen von −12 °C bis +35 °C, Fahrten auf Schnee, Eis, nasser und trockener Fahrbahn sowie Anhängerbetrieb bis zu 8,0 t Gesamtzuggewicht. Zudem wurden standardisierte Vergleichsfahrten mit einer heckgetriebenen Flux-Variante (RWD) durchgeführt. Quantitative Ergebnisse zum Energieverbrauch zeigen, dass sich der elektrische Allradantrieb und der Heckantrieb auf einem sehr ähnlichen Effizienzniveau bewegen. Über mehrere standardisierten Testfahrten auf einer repräsentativen 120-km-Referenzstrecke lag der gemessene Verbrauch – abhängig von Jahreszeit, Witterung und Fahrprofil – typischerweise im Bereich von rund 30 bis 35 kWh/100 km. Unter winterlichen Bedingungen (−4 °C, nasse bzw. teilweise schneebedeckte Fahrbahn) wurden Verbrauchswerte von 34.2 kWh/100 km (AWD) und 34.36 kWh/100 km (RWD) gemessen. Bei sommerlichen Bedingungen (ca. 16 °C, trockene Fahrbahn) lagen die Werte bei 31.2 kWh/100 km (AWD) und 30.0 kWh/100 km (RWD). Weitere Messfahrten zeigten sowohl leicht niedrigere als auch leicht höhere Verbrauchswerte des AWD gegenüber dem RWD, ohne einen systematischen Unterschied erkennen zu lassen. Insgesamt bestätigen die Ergebnisse, dass der elektrische Allradantrieb keinen relevanten Mehrverbrauch verursacht; die beobachteten Abweichungen liegen im Bereich weniger Prozentpunkte und sind primär auf Fahrstil, Witterungseinflüsse und Komfortverbraucher zurückzuführen. Neben der Energieeffizienz zeigten die Tests deutliche Vorteile des Allradantriebs in der Fahrdynamik: Das Anfahrverhalten sowie die Traktion auf Schnee, Eis und nasser Fahrbahn waren signifikant verbessert, während der Wirkungsgrad des Frontmotors unter realen Fahrbedingungen bis zu 98 % bei 80 km/h erreichte. Sämtliche EMV-, Hochvolt- und Sicherheitsprüfungen wurden ohne kritische Befunde bestanden. Die Ergebnisse belegen, dass der elektrische Dual-Motor-Allradantrieb technisch ausgereift, sicher und wirtschaftlich darstellbar ist. Besonders gut funktioniert haben die deutlichen Traktions- und Stabilitätsgewinne unter anspruchsvollen Bedingungen bei gleichzeitig praktisch unverändertem Energieverbrauch sowie die hohe Modularität und Industrialisierungsreife der Plattform. Herausfordernd bleiben zusätzliche Systemkosten durch die zweite Antriebseinheit, die statische Drehmomentverteilung (60/40) sowie weiteres Optimierungspotenzial im thermischen Management unter extremer Dauerlast. Insgesamt schliesst das Projekt eine wesentliche Marktlücke und zeigt, dass elektrische Allrad-Nutzfahrzeuge bereits heute einen substanziellen Beitrag zur Dekarbonisierung und zur Erweiterung der Einsatzflexibilität in anspruchsvollen Einsatzumgebungen leisten können.