Motivation
Für unseren Entwurf haben wir uns zum Ziel gesetzt, ein Kommunalfahrzeug so zu gestalten, dass es vor allem den Anforderungen eines Fahrzeuges im urbanen Kontext der nahen Zukunft gerecht wird. Da in einigen Jahren Verbrennunsmotoren der Vergangenheit angehören werden, besteht die Aufgabe darin, ein voll elektrisch betriebenes Fahrzeug zu entwickeln, welches sich im alltäglichen Betrieb möglichst autark mit ausreichend Strom versorgen kann.
Die Besonderheit dieser Aufgabenstellung bei Kommunalfahrzeugen ist die Tatsache, dass diese meist in stark bebauter Umgebung mit begrenztem Platzangebot agieren. Daher legen wir bei unserem Entwurf besonderen Wert auf ein Solarsystem, welches im inaktiven Zustand möglichst kompakt ist, jedoch seine Fläche bei Bedarf auf ein Vielfaches vergrößern kann, um zusammen mit einer Lösung zu Solarnachverfolgung maximale Wirkungsgrade zu erzielen.
Da dieses Fahrzeug losgelöst vom übrigen Stromnetz agieren kann, entlastet es zusätzlich das Netz und die überschüssige Energie kann genutzt werden, um sonstigen Bedarf der Stadt zu decken.
Solartechnik
Die Solarpanele bestehen aus einer sehr dünnen Schicht Tandemzellen, die entsprechend leicht und ausgesprochen effizient sind. Eingefasst werden die Zellen in einem Leichtbau-Aluminiumrahmen, in welchen im Falle der vier klappbaren Panele eine über Kugellager geführte und von Zahnrädern angetriebene Schiene eingearbeitet ist. Die jeweils zwei klappbaren Panele pro Seite können so computergesteuert problemlos ihre Position zueinander verändern. Mit den im ausgefahrenen Zustand insgesamt 21,18 m² Solarfläche wird eine Gesamtsystemleistung von 3,6 kW erreicht, womit das Fahrzeug innerhalb von sieben Stunden von 0 auf 100% aufgeladen werden kann. Während der Fahrt stehen 13 m² Solarfläche zur Verfügung.
Ausfahren, Klappen & Ausrichten
Die sich überlappenden Panele werden zuerst hydraulisch seitlich am Fahrzeug ausgefahren, bevor sie sich aufklappen und in Echtzeit nach dem Sonnenstand ausrichten. Durch das seitliche Ausfahren wird zugleich einer Gefahr auf Kopfhöhe der Arbeiter*innen vorgebeugt sowie eine Vergrößerung der auf dem Fahrzeugdach angebrachten Solarfläche erreicht. Gleichzeitig wird die Heckklappe geöffnet, um mit den darauf installierten Photovoltaikzellen noch mehr Sonnenenergie umzusetzen.
Autarkie
Die 21,18 m² Solarfläche im ausgestellten Zustand sowie die großen Akkumulatoren ermöglichen autarkes Fahren und Arbeiten, auch bei bewölkten Wetterverhältnissen. Die Photovoltaikzellen können schon mit wenig Sonnenlicht viel Energie umsetzen während die intelligente Systemsteuerung ständig die aktuelle Akkuauslastung, Ladung sowie die aktuellen Wetterdaten überwacht. Über den im Dach integrierten Windmesser wird zudem sichergestellt, dass die Panele bei zu starkem Wind in eine sichere Position fahren.
Antrieb
Das Fahrzeug ist mit vier Radnabenmotoren mit einer Gesamtleistung von 36 kW ausgestattet, welche eine Beschleunigung auf bis zu 80 km/h ermöglichen. Durch die unabhängigen Motoren wird ein zuschaltbarer Allradantrieb ermöglicht, welcher vor allem im Winter einen wichtigen Sicherheitsaspekt darstellt. Da jedes Rad einzeln aufgehängt ist, wird zudem eine Allradlenkung möglich, die durch den kleineren Wendekreis besonders das Rangieren in engen Innenstädten deutlich erleichtert.
Akkutechnik
Die Akkutechnik befindet sich zentral im unteren Boden des Fahrzeugs: Vier der insgesamt sechs Akkublöcke sind vor allem zuständig für den Fahrbetrieb, während die verbleibenden zwei Blöcke dedizierte Akkus für die im Laderaum transportierten Arbeitsmodule darstellen. Verwendet werden aufgrund der langen Lebensdauer sechs Blöcke Calb LiFePo4-Akkus mit einer Gesamtkapazität von 48 kWh.
Module
Die Module können ganz einfach über ein Schienensystem in den Laderaum des Fahrzeugs geschoben und arretiert werden. Zur Verfügung stehen unter anderem Module wie verschieden große Werkzeugschränke und Wassertank, sowie Streusalz- und Auffangbehälter, welcher an die im Unterboden des Fahrzeugs integrierte Ansaugung angeschlossen werden kann. An Front und Heck können außerdem verschiedene weitere Module wie beispielsweise eine Kehr-, Mäh- oder Streuvorrichtung sowie ein Schneeschieber angedockt werden. Um die Arbeit um das Fahrzeug herum zu erleichtern, sind an der Decke des Innenraums frei verstellbare Arbeitsleuchten installiert, während die beiden im Heck angebrachten Weitwinkelkameras den nötigen Überblick beispielsweise beim Rangieren oder Mähen liefern.
