Umfangreiche Untersuchungen über den gesamten Lebenszyklus

Um eine ganzheitliche Bewertung der Fahrzeuge zu ermöglichen, wurde zunächst eine detaillierte Literaturrecherche durchgeführt. Diese umfasste sowohl die CO2,eq- Emissionen der Herstellungsphase als auch die Prozesse am Ende des Fahrzeuglebens, einschließlich Recycling und Entsorgung. Zusätzlich wurden die CO₂,eq-Emissionen berücksichtigt, die durch die Herstellung und Bereitstellung der jeweiligen Energieträger entstehen.

Messungen im Realbetrieb: Vier Antriebskonzepte im direkten Vergleich

Ein zentraler Bestandteil des Projekts waren umfangreiche Messungen im realen Sammelbetrieb. Zwei täglich eingesetzte, verbrennungsmotorisch angetriebene Abfallsammelfahrzeuge wurden dafür vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe mit moderner Messtechnik, Sensoren und Datenloggern ausgerüstet. Gemessen wurden unter anderem:

• Stickoxid- und Ammoniak-Emissionen (NOx, NH₃)
• Kraftstoffverbrauch
• Regenerationsverhalten des Partikelfilters des Abgasnachbehandlungssystems
• Fahrstrecke sowie Fahrprofil, abhängig von Route und Beladung der Fahrzeuge

Eines der beiden dieselmotorisch angetriebenen Fahrzeuge wurde direkt mit einem baugleichen Fahrzeug verglichen, das anstelle konventionellen Diesels den alternativen Kraftstoff HVO (Hydrotreated Vegetable Oils) nutzt – ohne jegliche Fahrzeugseitige Anpassung. Ergänzend stellten die Stadtwerke Offenbach zwei weitere Fahrzeuge bereit – eines mit batterieelektrischem Antrieb, ein weiteres mit Wasserstoff-Brennstoffzelle. Dadurch war für die Stadtwerke Offenbach als Initiator dieser Machbarkeitsstudie ein direkter Vergleich vier unterschiedlicher Antriebssysteme möglich.

Der Fokus der Untersuchungen des Institutes für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe lag hierbei auf den beiden verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen.

Wichtige Erkenntnisse und aussagekräftige Ergebnisse

Durch die Kombination aus Literaturauswertung und realen Messdaten konnte eine fundierte Bewertung der einzelnen Antriebskonzepte über den gesamten Lebenszyklus erstellt werden. Die gewonnenen Daten liefern wertvolle Erkenntnisse darüber, welche Antriebsarten im Hinblick auf CO₂,eq, Schadstoffe und Energieeffizienz in der kommunalen Abfallsammlung die besten Ergebnisse erzielen.

Hierbei hat sich das deutliche Verbesserungspotential in Hinblick auf die CO2,eq-Emissionen durch die Nutzung des Kraftstoffes HVO im Vergleich zu dem mit konventionellem Diesel betriebenen Fahrzeug gezeigt. Auch die Analyse der Stickoxidemissionen (NOx) während der Nutzungsphase der beiden Fahrzeuge zeigt, dass durch die Verwendung von HVO eine Reduktion dieser gemessen Emissionen bei vergleichbaren NH3-Emissionen erzielt werden konnte, ohne jegliche fahrzeugseitige Anpassung an diesen Kraftstoff. Weiterhin haben die Messungen gezeigt, dass keine Verschlechterung des Regenerationsverhaltens des Partikelfilters auftritt.

Damit bietet das abgeschlossene Projekt eine solide Grundlage für zukünftige Entscheidungen zu nachhaltigen Antriebskonzepten in der Entsorgungswirtschaft — sowohl für die Stadtwerke Offenbach als auch für weitere kommunale und industrielle Anwender. Weiterhin können Kraftstoffverbrauch, Abgasemissionen, Regenerationsverhalten und CO2,eq-Emissionen durch fahrzeugseitige Anpassungen in der Zukunft potentiell weiter optimiert werden, was die Nachhaltigkeit von mit HVO betriebenen Abfallsammelfahrzeugen weiter verbessern kann.

In Zusammenarbeit mit:
Stadtwerke Offenbach (ESO Stadtservice GmbH)
Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der Technischen Universität Darmstadt (vkm)
Institut für Abfall, Abwasser und Infrastruktur-Management GmbH (INFA)
Land Hessen