Müllfahrzeuge sparen Gewicht

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz haben einen ressourceneffizienten und leichten Sammelbehälter für E-Müllautos entwickelt.
Der leichte Sammelbehälter im Einsatz in Leipzig (Quelle: Marcus Hartenstein)

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) an der Technischen Universität Chemnitz haben einen Sammelbehälter für kleine bis mittlere Müllsammelfahrzeuge entwickelt, der leichter und reparaturfreundlicher als bisherige Konstruktionen sein soll. Im Vergleich zu den vergleichsweise schweren Stahlschweißkonstruktionen, die in bisherigen Müllbehältern zum Einsatz kommen, sei an der Professur SLK ein Behälter in Multimaterialbauweise konzipiert und gebaut worden. „Die Beplankung besteht aus leistungsfähigen Organoblechen – also aus faserverstärkten Kunststoffplatten, der Skelettrahmen des Behälters vornehmlich aus Aluminium. Alle Bauteile werden am Ende in einer Mischbauweise durch Verklebungen sowie Schraub- und Nietverbindungen gefügt. Die Organobleche müssen hierfür nur zugeschnitten, nicht aber umgeformt werden“, so Marcus Hartenstein, Mitarbeiter an der Professur SLK.

Leichter und stabiler Müllbehälter kompensiert Batteriegewicht
Marcus Hartenstein (TU Chemnitz) prüft die Dicke eines Organoblechs als Element für einen Abfallbehälter. (Quelle: Jacob Müller)

Der neue Sammelbehälter sei 280 Kilogramm und damit ein Drittel leichter als ein vergleichbares Modell. „Das Mehrgewicht durch die Batterie eines batterieelektrisch angetriebenen Müllfahrzeuges kann so komplett kompensiert und die Nutzlast damit erhalten werden“, so Hartenstein. Für künftige Entwicklungen, welche speziell auf ein spezifisches Trägerfahrzeug zugeschnitten sind, erwartet er ein noch höheres Gewichtseinsparpotenzial. Das im Verbundprojekt Utilitas („Ultraleichte Aufbaustrukturen für Nutzfahrzeuge im kommunalen Servicebetrieb“) entwickelte Demonstrator-Fahrzeug befindet sich momentan im praktischen Einsatz bei der Stadtreinigung Leipzig und wird dort unter anderem zur Leerung von Mülleimern eingesetzt. Bei der Entwicklung wurde auch auf praktische Erfahrungen der Stadtreinigung Dresden zurückgegriffen.

Neben der Professur SLK der TU Chemnitz waren an dem Vorhaben das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik, EBF Innovation, Profil Verbindungstechnik, Car Systems Scheil und Marko Pfaff & Co. Spezialfahrzeugbau beteiligt. Die Professur SLK war für das Behälterkonzept und die grobe Auslegung sowie die Dimensionierung und alle dafür notwendigen Berechnungen zuständig. Da die Behälterkonstruktion hohen Belastungen standhalten muss, übernahm die Professur außerdem den experimentellen Nachweis der Leistungsfähigkeit. Zur Absicherung wurden die Beanspruchungen auf dem Strukturprüfstand im Merge Research Centre „Lightweight Technologies“ der TU Chemnitz wiederholt simuliert. Das IWS Dresden entwickelte für das Projekt eigens eine neue Fügetechnologie, die mithilfe von EBF Innovation und Profil Verbindungstechnik umgesetzt wurde. Car Systems Scheil setzte die zur Kippung und Steuerung des Behältersystems notwendige Elektronik um, während Marko Pfaff & Co. sich der Betrachtung aus Fertigungsperspektive widmete und den Behälter realisierte.

Das Projekt wurde im Rahmen des Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ als Teil der Programmsäule „Innovative Fahrzeuge“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert und vom Projektträger TÜV Rheinland betreut.

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