Het omzetten van vrachtwagenvloten naar hernieuwbare energie is een doel van veel wagenparkbeheerders over de hele wereld. Dit is ook erkend door HERE, een wereldwijd bedrijf voor navigatiesoftware; het bedrijf is een gezamenlijke dochteronderneming van de Duitse autofabrikanten Audi, BMW en Daimler. Ook Intel, Bosch, Continental en de Chinese Tencent Group zijn aandeelhouders. HERE levert wereldwijd cartografisch materiaal aan logistieke groepen, onder meer voor de routeplanning van de circa 800 vrachtwagens van de coöperatie Migros.
De softwaretool die HERE nu heeft verworven, is gebaseerd op een samenwerking tussen Migros en Empa. Als onderdeel van zijn decarbonisatiestrategie zocht Migros wetenschappelijke ondersteuning om zijn vrachtwagenvloot om te zetten naar hernieuwbare energie. Migros en Empa ontwikkelden vervolgens samen software ter ondersteuning van de transformatie van de vrachtwagenvloot van Migros naar CO-arm2 aandrijflijnen. Met behulp van de software kan het gebruik van vrachtwagens met alternatieve en hernieuwbare brandstoffen zoals waterstof, elektrisch, biogas en biodiesel worden geanalyseerd in termen van prestaties, bereik, laadvermogen en kosten voor individuele routes, terwijl tegelijkertijd de CO wordt berekend2 in reële termen te verwachten besparingen in vergelijking met dieseltrucks. Dankzij een koppeling met databases voor levenscyclusanalyses kunnen ook synthetische brandstoffen worden geïntegreerd.
Testfase tot 31 maart 2022
De ISO- en DIN-gecertificeerde software is bij Migros al enkele maanden in gebruik onder de naam “M Opex Tower”. Zoals de HERE Group begin januari op de CES in Las Vegas heeft aangekondigd, wordt het vanaf nu opgenomen in het softwareprogramma van HERE onder de naam “CO2 Insights.” Op deze manier komt de knowhow van Migros en Empa beschikbaar voor logistieke dienstverleners van over de hele wereld. Tot 31 maart 2022 kan de software gratis worden gebruikt en geëvalueerd door alle HERE-klanten.
Maar het verhaal begon eigenlijk tien jaar geleden. Op een wetenschappelijke conferentie van de Society of Automotive Engineers (SAE) presenteerde Christian Bach, hoofd van de afdeling Vehicle Propulsion Systems, een Empa-studie over de efficiëntie van voertuigen. Hij toonde aan dat het energieverbruik van voertuigen voor een bepaalde rit kan worden berekend met een eenvoudige wiskundige functie. De onderliggende wiskundige benadering staat bekend als de Willans-benadering en wordt nog steeds wereldwijd gebruikt in veel onderzoeken op het gebied van energieomzetters. Het is genoemd naar de uitvinder Peter Willans uit Engeland, die eind 19e eeuw zijn observaties over stoommachines in deze vorm presenteerde. Onderzoekers van Empa hadden de methode gebruikt om gegevens over het voertuigverbruik te evalueren, wat aantoonde dat het niet alleen kan worden toegepast op verbrandingsmotoren of elektromotoren, maar ook op complete voertuigen.
Van de stoommachine tot de elektrische auto
Sindsdien past Empa deze aanpak steeds vaker toe, bijvoorbeeld in het EU-project “eLCAr” om de levenscyclusanalyses van elektrische voertuigen te bestuderen, in een proefschrift aan de ETH Zürich voor analyses van het gehele wagenpark van Zwitserland, en in een boek project met de Duitse Coburg University of Applied Sciences en de autofabrikant Audi op het gebied van evaluatie van de werkelijke klimaatimpact en totale kosten van voertuigen met verschillende aandrijfsystemen. Als onderdeel van de strategische samenwerking tussen Migros en Empa op het gebied van decarbonisatie, ontstond het idee om deze aanpak te gebruiken voor een op software gebaseerde vloottransformatie van Migros-vrachtwagens naar CO2-arme2 aandrijflijnen.
“Het transformeren van hele wagenparken is veel complexer dan het testen van individuele vrachtwagens met alternatieve aandrijflijnen of brandstoffen”, zegt Bach. De heterogeniteit van transporttaken is groot en kan niet met voldoende nauwkeurigheid in kaart worden gebracht met behulp van mediane waardemodellen, zegt hij, dus elke individuele reis moet afzonderlijk worden bekeken.
Gecertificeerde milieu-impact
Bach prijst nadrukkelijk de goede samenwerking met de projectpartner: “Migros nodigde het Empa-team uit voor interne bijeenkomsten met de wagenparkbeheerders, wat enorm belangrijk was voor het vinden van een oplossing en uiteindelijk leidde tot de gezamenlijke ontwikkeling van de softwaretool.” de software is getest op het wagenpark van Migros en validatiemetingen zijn uitgevoerd op diesel-, biogas-, elektrische en waterstoftrucks. Ten slotte is het gereedschap gecertificeerd volgens de normen DIN EN 16258 en ISO 14040, evenals door de CO2 compensatie adviseur myclimate.
CO . van Migros2 reductiedoelstellingen zijn zeer ambitieus. Momenteel exploiteert Migros elf vrachtwagens op waterstof, 78 vrachtwagens op biodiesel en biogas en 13 elektrische vrachtwagens. Binnenkort volgen er nog meer.
Christian Bach et al, CO2-reductie en kostenefficiëntiepotentieel van hybride personenauto’s op aardgas, SAE International Journal of Engines (2011). DOI: 10.4271/2011-24-0110
Geleverd door Zwitserse federale laboratoria voor materiaalwetenschap en -technologie