Success Story: RESONATE

27.04.2023

Der Transport von gekühlten Waren ist weltweit mit einem hohen Energieverbrauch verbunden. Der Einsatz von emissionsfreien Fahrzeugen in diesem wichtigen Segment der Logistikbranche könnte einen bedeutenden Beitrag zur Reduktion der Treibhausgasemissionen leisten.

Am Markt erhältliche batterieelektrisch betriebene Nutzfahrzeuge haben gegenüber konventionellen Fahrzeugen heute allerdings noch einige Nachteile. Dazu zählen die geringere Reichweite, die reduzierte maximale Zuladung sowie die hohen Anschaffungskosten.

Ein Projektkonsortium1 (Projektkoordination PBX GmbH) entwickelt aktuell mit Hilfe digitaler Zwillinge ein Planungswerkzeug, das Unternehmen beim Umstieg auf E-Fahrzeuge und im zukünftigen Betrieb von emissionsfreien Fahrzeugflotten unterstützen wird. Die intelligente, anwendungsorientierte Lösung soll mit bereits heute verfügbaren E-Nutzfahrzeugen einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb ermöglichen. Damit können Flottenbetreiber den emissionsfreien Transport von gekühlten Waren einfach planen und zeitnah realisieren.

Benutzerfreundliche Lösung

Die Anforderungen an das intelligente Tool wurden in enger Abstimmung mit zukünftigen Nutzer:innen erhoben. Wichtige Fragen sind u. a.:

  • Wie kann Nullemission bei gleichbleibender Logistikperformance und -kosten realisiert werden?
  • Wie ist die Overall Equipment Effectiveness (OEE) des batterieelektrisch betriebenen, gekühlten Nutzfahrzeugs planbar und erreichbar?
  • Können alle Lieferaufgaben mit der batterieelektrischen Flotte erfüllt werden?

Um den wirtschaftlichen Einsatz von E-Fahrzeugen planen zu können, ist ein hohes Maß an Verständnis der Eigenschaften und Grenzen des Fahrzeugs, der Kälteanlage und der Auswirkungen auf den Logistikprozess notwendig. Die im Rahmen des Projekts entwickelte Softwarelösung macht die komplexen Zusammenhänge des Systems verständlich und nachvollziehbar und hilft den Unternehmen im Entscheidungsprozess.

„Unsere digitale Lösung wird nachweislich dazu beitragen, Ängste und Bedenken bei den Flottenbetreibern auszuräumen und den Umstieg zur E-Mobilität in der temperaturgeführten Distributionslogistik sowie den Betrieb von E-Flotten zu erleichtern“, ist Projektleiter Filip Kitanoski überzeugt.

Intelligente Planung und effizienter Betrieb
Die benutzerfreundliche und kostengünstige Software-as-a-Service (SaaS) verknüpft digitale Zwillinge der größten Energieverbraucher (Fahrzeug, Fahrerkabine sowie Referenzmodelle der Touren) und der Batterie mit effektiven Algorithmen zur OEE-Maximierung.

Im ersten Projektjahr wurden die vier digitalen Energie-Zwillinge entwickelt und mit Parametern für ein erstes Demofahrzeug versehen. In einer Datenbank werden die Modelle der digitalen Zwillinge gespeichert, laufend aktualisiert und an den Routenalgorithmus übermittelt. Anhand von eingegebenen Liefertouren, Gesundheitszustand (State of Health) der teilnehmenden Systeme und aktuellen Wetterbedingungen wird der Energiebedarf errechnet. Die digitale Lösung liefert Kombinationsvorschläge für die optimale Tourenplanung. Dabei wird berechnet, welches System (Fahrzeug und Kälteanlage) welche Abgabestellen und mit welcher Ware ansteuern soll.

Die Energiekosten werden für die jeweiligen Touren für drei Subsysteme modelliert. Es wird jeweils der Energiebedarf zum Betreiben des Kleintransporters (Antriebsstrang), zur Klimatisierung des Fahrgastraums sowie zum Kühlen des Frachtraums angezeigt.

Das Demofahrzeug (ein zweites soll Ende des Jahres dazukommen) liefert Daten aus dem realen Betrieb. Anhand dieser werden die entwickelten digitalen Zwillinge validiert und kontinuierlich kalibriert.

Komfortable Bedienung
Aktuell wird auch an der Entwicklung des User Interfaces gearbeitet. Für die Fahrer:innen soll es eine Smartphone-App geben, die Disponent:innen beim Logistikunternehmen werden das System über eine Web-App (Cloud Lösung) oder API-Schnittstellen am PC bedienen. Das Tool wird beide Seiten im Betrieb unterstützen. So werden die Fahrer:innen über die Smartphone-App zu energiesparendem Verhalten motiviert und z. B. daran erinnert,  die Kühlraumtüre so kurz und so wenig wie möglich offen zu halten. Die Disponent:innen erhalten u.a. Vorschläge für die effiziente Steuerung von Tour, Fahrer:innen und Fahrzeug. Im Testbetrieb zeigte sich, dass auch eine Diagnosefunktion für die Disponent:innen möglich wird, über das Abnutzungsverhalten bzw. Fehlverhalten des Gesamtsystems frühzeitig erkannt werden können.

 

1 Projektpartner: PBX GmbH (Projektkoordination), AVILOO GmbH (AVI), i-LOG Integrated Logistics GmbH (i-Log), Evolit Consulting GmbH (EVO), Austrian Institute of Technology GmbH (AIT), Virtual Vehicle Research GmbH (ViF)