Die weltweit größte Testanlage – ein leistungsfähiges Instrument auf der Jagd nach höherer Nutzlast

Die Gewinnmarge für viele europäische Speditionen beträgt gerade einmal zwei Prozent. Das bedeutet, dass jedes zusätzliche Kilogramm, das ein Lkw-Gespann laden kann, einen großen Unterschied ausmachen kann. Daher stellen die Volvo Ingenieure intensive Untersuchungen zur Gewichtsoptimierung ihrer Lkw von den Rädern aufwärts an. Unterstützt werden sie dabei von der weltgrößten Testanlage.

„Der Lkw ist eine Arbeitsmaschine mit einem Preis pro Kilo unabhängig von seinem Einsatzgebiet“, sagt Göran Johansson, Leiter der Abteilung für Haltbarkeitstests von Achsen, Aufhängungen, Lenkungen und Bremsen bei Volvo Trucks.

Die Bemühungen zur Optimierung des Lkw-Gewichts richten sich weitgehend auf die Erprobung neuer, leichterer Materialien und Konstruktionen, ohne dass Abstriche bei der Qualität gemacht werden. An dieser Stelle kommt die Testanlage von Volvo Trucks ins Spiel. Auf dieser Anlage werden alle neuen Achsen und Aufhängungssysteme strengen Tests unterzogen, um deren Stärke und Haltbarkeit zu untersuchen.

„Volvo besitzt die weltgrößte Testanlage für Achsen und Aufhängungssysteme. Keine andere Anlage kann mit so massiven Kräften arbeiten wie unsere Anlage“, verrät Göran Johansson.

Die Verringerung des Gewichts vom Fahrgestell selbst ist eine herausfordernde Aufgabe für Volvo Ingenieure. Tatsache ist, dass der Anteil der eigentlichen Ladung am Gewicht eines Lastzugs in den vergangenen Jahrzehnten abgenommen hat. Dafür gibt es verschiedene Gründe: Fahrer wählen Zubehör, das das Gewicht des Fahrzeugs erhöht; hohe Kraftstoffpreise bedeuten, dass Kunden größere Tanks wünschen, damit sie dort volltanken können, wo der Kraftstoff günstig ist; und schließlich gibt es gesetzliche Regelungen für die Emissionen – Euro 3, 4, 5 und die bevorstehende Euro 6-Norm –, deren Kehrseite eine schwerere Abgasreinigungstechnologie ist.

Ein höherer Frachtanteil hat größte Auswirkungen auf Fernverkehrsrouten, wo es ungeheuer wichtig ist, die Ladekapazität des Lkw zu maximieren. Die Berechnungen von Volvo Trucks verdeutlichen, dass die Erhöhung der Zuladung bei einem typischen europäischen Fernverkehrslastzug* um ein Kilo eine Steigerung des Jahreseinkommens für einen Lkw von 2-3 EUR bedeutet. In einer Branche, in der die durchschnittliche Gewinnmarge etwa 2 Prozent beträgt, macht dieser zusätzliche Ertrag einen Unterschied aus. Die Erhöhung der Zuladung um 200 kg bedeutet für eine Spedition, die 50 Lkw im Fernverkehr einsetzt, eine Umsatzsteigerung von 20.000- 30.000 EUR pro Jahr. Für eine Spedition in einem Tätigkeitsbereich, bei dem das Gewicht eine besonders große Rolle spielt, wie etwa bei Tank- und Silotransporten, liegt der entsprechende Wert sogar 10 bis 15 Mal höher.

Wenn Volvo neue gewichtsoptimierte Materialien und Konstruktionen testet, ist es entscheidend, dass diese den Belastungen des täglichen Betriebs ausgesetzt werden. Dieser Prozess beginnt auf dem Erprobungsgelände von Volvo Trucks in Hällered. „Auf unserem Erprobungsgelände setzen wir die Lkw so vielen unterschiedlichen
Einsatzbedingungen wie möglich aus, um die täglichen Transportaufgaben unserer Kunden auf der ganzen Welt zu simulieren“, erläutert Testingenieur Magnus Larsson. „Angefangen von Schlaglöchern, über Steigungen, Waschbrettpisten und scharfe Kurven bis hin zu Beschleunigungs- und Bremsabfolgen – es fehlt tatsächlich nichts, was einen Lkw im täglichen Einsatz in den Weg kommen könnte. Während des gesamten Prozesses zeichnen wir den Fortschritt des Fahrzeugs in Form digitaler Signale auf, die wir später kopieren und in ein Programm konvertieren, das wir in der Testanlage replizieren.“

Die Ingenieure entfernen alle unwesentlichen Informationen, wie die Strecken auf ebenen, geraden Straßen mit geringer Ladung und im Fernverkehrsbetrieb, während alle Situationen erfasst werden, die den Lkw erheblichen Belastungen aussetzen. „Es ist ein wenig wie im Musikstudio, wo die verschiedenen Instrumente eingemischt
werden. Für uns ist es wichtig, die richtigen Lasten und Frequenzbereiche zu berücksichtigen und darauf zu achten, dass keine Daten herausgefiltert werden, die vielleicht geringfügig erscheinen, aber dennoch wichtig für das Endergebnis sind“, sagt Magnus Larsson.

Die Anlage wird von einem Kontrollraum mit einem Signalverstärker und Steuerelektronik aus betrieben, in der die verschiedenen Fahrumgebungsprofile einprogrammiert sind. Sobald alle Installationen und Steuerprogramme bereit sind, bleiben für den Testverlauf Überwachungs- und Einstellungsaufgaben.

„Es ist ähnlich wie die Arbeit in der Einsatzleitung auf einer Raketenbasis“, sagt Testingenieur Emil Skoog, der für die Anlage verantwortlich ist. Die Zeitersparnis im Vergleich zu langwierigen Tests von Achsen und Aufhängungssystemen
draußen auf der Teststrecke ist von unschätzbarem Wert. Die kürzere Testdauer auf der Anlage macht es auch möglich, neue Funktionen und Produkte viel eher auf den Markt zu bringen und Kundenanforderungen oder neue Gesetzesauflagen zu erfüllen.

Die Anlage verleiht den Volvo Ingenieuren auch mehr Freiheiten: Eine Idee kann viel eher verworfen oder priorisiert werden, sodass keine Zeit für Ideen verschwendet wird, die nicht funktionieren.

Ohne Testanlagen und Teststrecken könnte es fünf bis zehn Jahre dauern, bis eine neue, leichtere Achsenkonstruktion in einer Kundenflotte getestet wird. Auf dem Erprobungsgelände würde der Testvorgang zwischen sechs und zwölf Monate dauern, während der gleiche Test auf der Testanlage in zwei Monaten abgeschlossen ist. Des Weiteren bietet die Anlage höhere Präzision.

„Unsere Messungen sind auf etwa ein Prozent genau. Zudem ist diese prozentuale Fehlerspanne in unseren Messungen ohne Bedeutung, wenn alle anderen Faktoren berücksichtigt werden, wie die Fahrweise oder die Beladung des Lkw. Wir möchten gern sicherstellen, dass unsere Produkte langlebig sind, sobald sie bei unseren Kunden landen, und auf die Anforderungen der verschiedenen Märkte ausgelegt sind“, so Emil
Skoog.

*4×2-Lkw mit 3-achsigem Auflieger im Stückguteinsatz, 40 Tonnen Gesamtgewicht, Laufleistung 160.000 Kilometer pro Jahr.

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