Auch in Nutzfahrzeugen und Baumaschinen versprechen hybride Antriebe Vorteile. Auf dem Markt sind derartige Geräte allerdings noch Exoten. Das neue BINE-Projektinfo „Hybrid-Baumaschinen“ (11/2015) stellt einen Umschlagbagger mit dieselelektrischem Antrieb vor. Um den Elektromotor mit Strom zu versorgen, wird ein Teil der Bewegungsenergie über einen Generator in Strom umgewandelt und in Supercaps eingespeichert. Durch diese Maßnahmen und weitere Optimierungen verbraucht der Bagger bis zu 40% weniger Diesel und es stehen Leistungsreserven für besondere Belastungen zur Verfügung.

BINE-Projektinfo „Hybrid-Baumaschinen“ (11/2015) © BINE InformationsdienstBINE-Projektinfo „Hybrid-Baumaschinen“ (11/2015) © BINE InformationsdienstMit der Kraft der zwei Motoren

Die Drehbewegungen des Oberwagens erfolgen über den Elektromotor-Antrieb und die beim Abbremsen frei werdende Energie wird wieder in Strom umgewandelt. Ein Generator, der an den 160 kW starken Dieselmotor angeflanscht ist, lädt die Superkondensatoren, Supercaps genannt. Bei Bedarf kehrt er seine Funktion um, arbeitet als Motor und unterstützt den Dieselantrieb bei Lastspitzen. Die Supercaps ermöglichen das Wechselspiel zwischen Stromerzeugung und Strombezug. Gegenüber Lithium-Ionen-Akkus, die in PKWs eingesetzt werden, liegt der Vorteil der Supercaps in extrem großen Zyklenzahlen und einer hohen Lade- und Entladeleistung. Beim Versuchsbagger verlief das Zusammenspiel von Dieselmotor, Motorgenerator, Energiespeicher und Oberwagenantrieb erfolgreich.

Ein weiterer Aspekt des Forschungsprojekts war die Optimierung der Nebenaggregate. Durch eine bedarfsgerechte Auslegung von Lüftern, Pumpen und der Lichtmaschine sowie eine angepasste Regelung lassen sich bis zu 9% Energie im Vergleich zu einem Standardgerät einsparen. Die Entwicklung des hybriden Baggers ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der Deutz AG, der Robert-Bosch GmbH und der Terex Deutschland GmbH.
(Anm. d. Red: BINE wurd in den 70er Jahren in der erster Ölkrise gegründet. Ursprünglich stand der Name für Bürgerinitiative neue Energietechniken, nachwachsende Rohstoffe )

Text:FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH Einleitungsfoto: pixabay