-
Die Erfindung betrifft ein Temperiersystem für einen Aufbau eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Anhängers oder Sattelaufliegers. Ferner betrifft die Erfindung einen Nutzfahrzeugaufbau bzw. ein Nutzfahrzeug mit einem derartigen Temperiersystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Temperiersystems.
-
Beim Transport von beispielsweise Lebensmitteln oder Pflanzen ist eine gleichmäßige Temperatur im Laderaum eines Nutzfahrzeugs gewünscht. Hierzu kommen meist Trockenfrachtfahrzeuge oder Kühlfahrzeuge zum Einsatz. Diese sind mit einem Kühlgerät ausgestattet, das den Laderaum des Nutzfahrzeugs auf einer konstanten Temperatur hält. Die bekannten Kühlgeräte werden mit elektrischen Motoren betrieben. Diese sind nur funktionsfähig, wenn der Motor des Zugfahrzeugs läuft und somit über die Lichtmaschine ausreichend elektrische Energie für den Betrieb des Kühl- oder Heizgeräts liefert. Bei Sattelaufliegern ergibt sich ein besonderes Problem, wenn der Auflieger von der Zugmaschine getrennt ist.
-
Um auch während der Standzeit des Sattelaufliegers eine konstante Temperatur im Laderaum sicherzustellen, ist bei den bekannten Sattelaufliegern ein Dieselaggregat vorgesehen, das ortsunabhängig die elektrische Energie für das Kühlgerät bereitstellt. dies führt jedoch zu hohen Emissionen, insbesondere Lärmemissionen und Kohlendioxidemissionen.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Temperiersystem für einen Aufbau eines Nutzfahrzeugs anzugeben, das geringe Lärm- und CO2-Emissionen aufweist.
-
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Nutzfahrzeugaufbau und ein Nutzfahrzeug mit einem derartigen Temperiersystem anzugeben. Des Weiteren besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Temperiersystems und die Verwendung eines derartigen Temperiersystems zum Temperieren von Ladegut in einem Nutzfahrzeugaufbau anzugeben.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Temperiersystem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf den Nutzfahrzeugaufbau durch den Gegenstand des Patentanspruchs 8, im Hinblick auf das Nutzfahrzeug durch den Gegenstand des Patentanspruchs 9, im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 12 und im Hinblick auf die Verwendung durch den Gegenstand des Patentanspruchs 13 gelöst.
-
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein Temperiersystem für einen Aufbau eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeuganhängers oder Sattelaufliegers, mit einem Heiz- und/oder Kühlaggregat und einem Kraftstoffspeicher anzugeben. Der Kraftstoffspeicher kann mit einem Motor des Heiz- und/oder Kühlaggregats fluidverbunden sein. Ferner kann der Kraftstoffspeicher wenigstens einen Gasbehälter zur Aufnahme von Gas, insbesondere Erdgas, aufweisen. Der Motor ist vorzugsweise mit Gas, insbesondere Erdgas, betreibbar oder betrieben.
-
Die Erfindung hat mehrere Vorteile. Einerseits werden durch die Verwendung von Gas als Betriebsmedium die Betriebskosten gesenkt. Überdies wird durch den Einsatz eines gasbetriebenen Motors eine Reduktion von Emissionen, insbesondere Abgas- bzw. Lärm-Emissionen gegenüber bisher verwendeten Dieselaggregaten erreicht. Die Verwendung von Gas, vorzugsweise Erdgas, als Betriebsmedium, führt insbesondere zu vergleichsweise geringen Kohlendioxid-Emissionen. Überdies sind Gasmotoren besonders leise, insbesondere, wenn sie, wie es die vorliegende Erfindung ermöglicht, konstant in einem optimalen Drehzahlbereich betrieben werden.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperiersystems ist vorgesehen, dass der Motor für einen bivalenten Betrieb mit Gas und Diesel angepasst ist. Die Infrastruktur für die Gasversorgung, insbesondere Erdgasversorgung, ist regional unterschiedlich ausgeprägt. Diesel ist hingegen flächendeckend verfügbar. Durch die Verwendung eines Motors, der mit beiden Kraftstoffen betrieben werden kann, wird die Einsatzfähigkeit des Temperiersystems sichergestellt, da bei einem Mangel der Gasversorgung auf Diesel ausgewichen werden kann.
-
Vorzugsweise bildet der Kraftstoffspeicher eine modulare Einheit aus wenigstens zwei Gasbehältern. Die Gasbehälter können miteinander und/oder mit dem Motor fluidverbunden sein. Die Ausbildung des Kraftstoffspeichers als modulare Einheit ermöglicht es, ein kundenspezifisch angepasstes Speichervolumen für Gas bereitzustellen. So können beispielsweise bei Nutzfahrzeugen im Mittelstreckeneinsatz kleinere Kraftstoffspeicher verbaut werden als bei Nutzfahrzeugen, die im Langstreckeneinsatz genutzt werden. Der modulare Aufbau des Kraftstoffspeichers ermöglicht überdies eine einfache Nachrüstung von zusätzlichen Gasbehältern. Die Gasbehälter können miteinander, insbesondere in Serie miteinander, fluidverbunden sein. Alternativ ist es denkbar, dass die Gasbehälter jeweils direkt mit dem Motor fluidverbunden sind (Parallelschaltung). Die serielle Anordnung von Gasbehältern hat den Vorteil, dass Nachrüstbarkeit vereinfacht ist. Beim Einbau eines zusätzlichen Gasbehälters muss dieser lediglich mit dem benachbarten Gasbehälter verbunden werden. Die parallele Fluidverbindung zwischen den Gasbehältern spart demgegenüber zusätzliche Eingangsventile in den einzelnen Gasbehältern ein, die für eine serielle Verbindung zwischen den Gasbehältern zweckmäßig sind.
-
Der Kraftstoffspeicher ist mit dem Motor vorzugsweise durch eine Gasleitung verbunden. Die Gasleitung ist angepasst und ausgelegt, um unter Druck stehendes Gas zu fördern.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Temperiersystems ist wenigstens ein Sicherheitsventil vorgesehen, das mit dem Gasbehälter und/oder der Gasleitung verbunden ist. Das Sicherheitsventil kann derart angepasst sein, dass ein Gasaustritt bei Beschädigung des Gasbehälters und/oder der Gasleitung vermieden wird. Vorzugsweise ist das Sicherheitsventil als selbstschließendes Ventil ausgebildet. Dies erhöht die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Temperiersystems. Das Sicherheitsventil kann überdies dazu angepasst sein, Gas abzulassen, wenn ein Druck innerhalb des Gasbehälters einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
-
Ferner kann das erfindungsgemäße Temperiersystem ein Betankungsventil umfassen, das mit dem Gasbehälter und/oder der Gasleitung verbunden ist. Über das Betankungsventil kann Gas, insbesondere Erdgas, in den Kraftstoffspeicher nachgefüllt werden.
-
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Temperiersystem eine Steuereinheit umfassen, die mit dem Sicherheitsventil und/oder dem Betankungsventil signalverbunden ist, so dass das Sicherheitsventil und/oder das Betankungsventil steuerbar ist. Eine zentrale Steuerung der Ventile des Temperiersystems erleichtert die Handhabung und erhöht die Betriebssicherheit. So kann die Steuerung beispielsweise gewährleisten, dass die Sicherheitsventile und das Betankungsventil beim Betankungsvorgang geöffnet sind. Überdies kann vorgesehen sein, dass einzelne Sicherheitsventile geöffnet oder geschlossen werden, je nachdem, welcher Gasbehälter betankt werden soll.
-
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Nutzfahrzeugaufbau mit einem zuvor beschriebenen Temperiersystem sowie ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Nutzfahrzeuganhänger oder Sattelauflieger, mit einem zuvor beschriebenen Temperiersystem oder Nutzfahrzeugaufbau.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugs sieht vor, dass der Gasbehälter zwischen Längsträgern und/oder zwischen Stützfüßen des Nutzfahrzeugs angeordnet ist. Derartige Bauräume sind an einem Nutzfahrzeug, insbesondere einem Sattelauflieger, üblicherweise frei und können so vorteilhaft für die Aufnahme des Gasbehälters genutzt werden. Die Anordnung zwischen den Längsträgern schützt den Gasbehälter zudem vor Beschädigungen, beispielsweise in Form eines Unfalls. Dasselbe gilt für die Anordnung des Gasbehälters zwischen den Stützfüßen. Hier bieten die Stützfüße einen Rammschutz für den Gasbehälter.
-
Ferner kann der Gasbehälter zwischen einem Schwanenhals und einem Achsaggregat des Nutzfahrzeugs angeordnet sein. Der Gedanke dahinter ist im Wesentlichen, dass der Gasbehälter möglichst zentral am Nutzfahrzeug angeordnet ist, um zu vermeiden, dass der Gasbehälter in Folge eines Unfalls, beispielsweise durch einen Front-, Heck- oder Seitenaufprall, beschädigt wird.
-
Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zuvor beschriebenen Temperiersystems, wobei der Motor des Heiz- und/oder Kühlaggregats mit Gas, insbesondere Erdgas, betrieben wird. Die Verwendung eines zuvor beschriebenen Temperiersystems zum Temperieren, insbesondere Kühlen oder Tiefkühlen, von Ladegut in einem Nutzfahrzeugaufbau stellt einen weiteren Aspekt der Erfindung dar.
-
Die Erfindung eignet sich insbesondere für den Einsatz in Kühlfahrzeugen, insbesondere Kühlsattelaufliegern und/oder Trockenfrachtfahrzeugen, insbesondere Trockenfrachtsattelaufliegern. Das Kühl- und/oder Heizaggregat kann beispielsweise ein Klimagerät, eine Standheizung oder eine Kühlmaschine sein.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte, schematische Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur eine Seitenansicht eines Nutzfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Temperiersystem nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
-
Das erfindungsgemäße Temperiersystem kommt vorzugsweise bei Sattelaufliegern zum Einsatz, die als Kühlsattelauflieger oder Trockenfrachtsattelauflieger konstruiert sind. Die Figur zeigt einen derartigen Sattelauflieger in der Seitenansicht. Der Sattelauflieger weist einen Aufbau 1 und einen Rahmen 2 auf. Mit dem Rahmen 2 ist ein Achsaggregat 3 verbunden, das bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Achsen trägt. Der Aufbau umfasst zwei parallel gegenüberliegende Seitenwände 30, eine Stirnwand 31 und ein Heckportal 32. An der Stirnwand 31 ist ein Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 angeordnet. Das Heiz- und/oder Kühlaggregat ist vorzugsweise außerhalb des Laderaums des Nutzfahrzeugs angeordnet, um das Ladevolumen nicht zu beeinträchtigen. Es ist jedoch auch möglich, das Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 innerhalb des Laderaums anzubringen.
-
Das Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 ist an der Stirnwand 31 befestigt und mit dem Laderaum derart verbunden, dass eine Temperierung, insbesondere eine Kühlung oder Erwärmung, des Laderaums möglich ist.
-
Der Rahmen 2 des Nutzfahrzeugs bzw. Sattelaufliegers ist durch zwei Längsträger 12 gebildet, die mit Querträgern (nicht dargestellt) verbunden sind. Die Längsträger 12 erstrecken sich parallel zueinander in Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs. In einem vorderen Abschnitt des Nutzfahrzeugs bilden die Längsträger 12 einen Schwanenhals 14, in dem ein Königszapfen zur Verbindung mit einer Zugmaschine angeordnet ist. Zwischen dem Schwanenhals 14 und dem Achsaggregat 3 ist ein Unterfahrschutz 4 vorgesehen. Zwischen dem Unterfahrschutz 4 und dem Schwanenhals 14 sind ferner zwei Stützfüße 13 angeordnet. Die Stützfüße 13 können miteinander verbunden sein. Die Stützfüße 13 sind vorzugsweise an den Längsträgern drehbar gelagert, so dass die Stützfüße 13 um 90° in die Horizontale geschwenkt werden können, wenn der Sattelauflieger mit einer Zugmaschine verbunden ist.
-
Das Temperiersystem umfasst neben dem Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 einen Kraftstoffspeicher 20. Der Kraftstoffspeicher 20 ist mit dem Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 durch eine Gasleitung 15 fluidverbunden. Der Kraftstoffspeicher 20 ist modular aufgebaut und umfasst wenigstens zwei Gasbehälter 21, die miteinander fluidverbunden sind. Es besteht also bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Serienschaltung bzw. Reihenschaltung von Gasbehältern 21. Konkret sind drei Gasbehälter 21 vorgesehen, die zwischen den Längsträgern 12 des Nutzfahrzeugs angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Gasbehälter 21 in der beigefügten Figur nicht durch den Längsträger 12 verdeckt, sondern erscheinen vor dem Längsträger 12. Dies dient nur der Veranschaulichung. Tatsächlich ist vorgesehen, dass die Gasbehälter 21 zwischen den Längsträgern angeordnet sind, so dass die Längsträger 12 die Gasbehälter 21 vor Beschädigungen schützen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel ist ferner ein weiterer Gasbehälter 21 vorgesehen, der zwischen den Stützfüßen 13 angeordnet ist. Auch hier ist der Gasbehälter aus Gründen der Übersichtlichkeit deutlich eingezeichnet. Tatsächlich verdeckt der Stützfuß 13 den Gasbehälter 21. Der Gasbehälter 21 zwischen den Stützfüßen 13 ist über eine Behälterzuleitung 16 direkt mit der Gasleitung 15 verbunden.
-
Die Behälterzuleitung 16 mündet in die Gasleitung 15 an einer Mündungsstelle 17. Zwischen der Mündungsstelle 17 und den in Serie geschalteten Gasbehältern 21 ist ein Betankungsventil 25 vorgesehen. Das Betankungsventil 25 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass es von außen leicht zugänglich ist. Beispielsweise kann das Betankungsventil 25 an der Außenfläche des Längsträgers 12 angeordnet sein.
-
Jeder Gasbehälter 21 des Kraftstoffspeichers 20 weist vorzugsweise ein Sicherheitsventil 23 auf. Das Sicherheitsventil 23 kann im Übergang zwischen dem Gasbehälter 21 und der Gasleitung 15 angeordnet sein. Das Sicherheitsventil verhindert, dass Gas aus dem Gasbehälter 21 strömt, wenn der Gasbehälter 21 beschädigt wird.
-
Die Gasleitung 15 verläuft entlang des Schwanenhalses 14 bis zur Stirnwand 31 und ist dort mit dem Motor des Heiz- und/oder Kühlaggregats 10 fluidverbunden. Die Gasleitung 15 kann seitlich an einer Außenfläche des Längsträgers 12 geführt sein. Bevorzugt ist es, die Gasleitung 15 zwischen den zwei Längsträgern 12 anzuordnen bzw. zwischen den beiden Längsträgern 12 zur Stirnwand 31 zu führen.
-
Die Gasleitung 15 kann einerseits mit dem Kraftstoffspeicher 20, insbesondere wenigstens einem Gasbehälter 21, und dem Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 verbunden sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Gasleitung 15 mit einem Gasanschluss (nicht dargestellt) an der Stirnwand 31 verbunden ist. Über den Gasanschluss können weitere gasbetriebene Aggregate mit dem Kraftstoffspeicher 29 verbunden sein. Insbesondere ermöglicht der Gasanschluss die Verbindung des Kraftstoffspeichers 20 mit externen Gasverbrauchern. Ein derartige externer Verbraucher kann beispielsweise ein gasbetriebener Fahrmotor eines Zugfahrzeugs sein. Auf diese Weise kann der Kraftstoffspeicher für Gas nicht nur für den Betrieb des Heiz- und/oder Kühlaggregats, sondern zusätzlich für den Fahrbetrieb der Zugmaschine genutzt werden. Durch den am Anhänger bzw. Sattelauflieger ausgelagerten Kraftstoffspeicher bzw. Gastank wird die Reichweite des Zugfahrzeugs signifikant erhöht.
-
Im Allgemeinen ist die Erfindung nicht auf den Betrieb des Motors mit Erdgas (CNG) beschränkt. Alternativ kann das Temperiersystem auch mit Gasbehältern für Flüssiggas (LNG) genutzt werden. Entsprechend kann der Motor angepasst sein, mit Flüssiggas betrieben zu werden.
-
Hinsichtlich des Motors ist es bevorzugt, wenn dieser einen bivalenten Betrieb ermöglicht. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Motor sowohl mit Diesel, als auch mit Erdgas betrieben werden kann. Damit ist ein Betrieb des Temperiersystems sichergestellt, auch wenn aufgrund einer unzureichenden Infrastruktur für die Erdgasversorgung, kein Erdgas verfügbar ist. Dann kann das Temperiersystem auch mit Diesel betrieben werden.
-
Im Allgemeinen ist vorgesehen, dass der Motor einen Gasmotor umfasst, der entweder direkt zur Kompression eines Betriebsmittels im Heiz- und/oder Kühlaggregat 10 genutzt wird, oder der einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie antreibt, wobei die elektrische Energie dann für einen elektrischen Motor genutzt wird.
-
Der Motor kann Teil eines Kompressors sein, der ein Betriebsmittel des Heiz- und/oder Kühlaggregats 10 komprimiert. Alternativ kann der Kompressor als elektrischer Kompressor ausgeführt sein, wobei der Motor als Teil eines Stromgenerators genutzt wird. Die für den Betrieb des elektrischen Kompressors erforderliche elektrische Energie wird also durch den Motor bereitgestellt, der insofern als Hilfsaggregat dient.
-
Bezugszeichenliste
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Aufbau
- 2
- Rahmen
- 3
- Achsaggregat
- 4
- Unterfahrschutz
- 10
- Heiz- und/oder Kühlaggregat
- 12
- Längsträger
- 13
- Stützfuß
- 14
- Schwanenhals
- 15
- Gasleitung
- 16
- Behälterzuleitung
- 17
- Mündungsstelle
- 20
- Kraftstoffspeicher
- 21
- Gasbehälter
- 23
- Sicherheitsventil
- 25
- Betankungsventil
- 30
- Seitenwand
- 31
- Stirnwand
- 32
- Heckportal
