Entwicklung eines integrierten Kraftstoffverbrauchs- und Fahrtenkettenmodells des Straßengüterverkehrs am Beispiel schwerer Nutzfahrzeuge
Zur Analyse und Bewertung von zeitlich wirksamen Maßnahmen zur Senkung der Treibhausgasemissionen wie reduzierten Höchstgeschwindigkeiten
Produktform: Buch / Einband - flex.(Paperback)
Aufgrund der ambitionierten Klimaschutzziele Deutschlands stehen die steigenden
Treibhausgasemissionen des Verkehrs – vor allem aus schweren Nutzfahrzeugen, die
bisher und in absehbarer Zukunft fast ausschließlich mit Dieselmotoren betrieben werden
– zunehmend im Zentrum der politischen und wissenschaftlichen Diskussion. Daher
sollten neben technischen Maßnahmen (höhere Energieeffizienz und alternative
Antriebe) auch sofort umsetzbare Änderungen des Fahrverhaltens, wie z. B. das Fahren
mit reduzierter Höchstgeschwindigkeit auf Autobahnen, sowohl durch die politischen
Entscheidungsträger als auch durch die handelnden Akteure des Straßengüterverkehrs
(Transport- und Logistikdienstleister) berücksichtigt und untersucht werden.
Um die realen Auswirkungen auf der physikalisch-technischen Ebene eines Fahrzeugs
und der logistisch-betriebswirtschaftlichen Ebene eines Transportdienstleisters
ganzheitlich und vorausschauend zu analysieren, wird in dieser Arbeit ein physikbasiertes
Kraftstoffverbrauchsmodell mit einem Fahrtenkettenmodell verknüpft. Zuerst
werden die aus einer Reduktionsmaßnahme resultierenden Durchschnittswerte des
Verbrauchs (in l/100 km) und der Geschwindigkeit (in km/h) durch Simulationsexperimente
mit einem Kraftstoffverbrauchsmodell auf MATLAB/Simulink-Basis ermittelt
und als Nutzmassen-abhängige Funktion für jedes einzelne Fahrzeug beschrieben.
Dabei wird eine reduzierte Höchstgeschwindigkeit durch entsprechend angepasste
Fahrzyklen abgebildet, die aus HBEFA stammen und in dieser Arbeit mithilfe eines
analytischen Verfahrens (Programm) modifiziert werden. Jedes Fahrzeug repräsentiert
sämtliche Fahrzeuge in einer von insgesamt 15 Fahrzeugklassen, die im Jahr 2010 zusammen
etwa 91 % des Dieselverbrauchs bzw. der THG-Emissionen aller schweren
Nutzfahrzeuge in Deutschland verursachen. Dementsprechend lassen sich die Ergebnisse
eines Fahrzeugs über den bekannten Bestand einer Fahrzeugklasse hochrechnen.
Anschließend werden die Auswirkungen einer geringeren Durchschnittsgeschwindigkeit
auf den Zeitablauf aller Fahrten, die durch ein Fahrzeug innerhalb eines Jahres
durchzuführen sind, mithilfe des Fahrtenkettenmodells (ereignisdiskretes Simulationsmodell
auf Excel-VBA-Basis) analysiert. Da die konstanten Rahmenbedingungen des
Fahrzeugs (u. a. Fahrverbotszeiten) und der Fahrer (u. a. Lenk- und Ruhezeiten) darin
stets eingehalten werden, ergibt sich nicht nur eine zur Geschwindigkeit umgekehrt
proportionale Erhöhung der Fahrzeit, sondern bei einem Teil der Fahrten sogar eine
Verschiebung auf den nächsten Tag oder die nächste Woche, wofür die entsprechende
Verspätungsdauer gegenüber der Ausgangssituation erfasst wird. Da außerdem der
insgesamt höhere Personalaufwand (Arbeitszeit je Fahrzeug) erfasst und kostenmäßig
bewertet wird, kann dieser mit den insgesamt eingesparten Kraftstoffkosten verrechnet
werden, um schließlich die Wirtschaftlichkeit einer Reduktionsmaßnahme anhand der
jährlichen Minder- oder Mehrkosten festzustellen. Hierzu wird auch das jeweilige Einsparpotential
der THG-Emissionen von allen schweren Nutzfahrzeugen angegeben.weiterlesen
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