bauma 2007: Hybrid-Antrieb von Deutz und Weyhausen

[Bauforum24 1.130]

Mit der Vorstellung eines Hybrid-Antriebs für einen Radlader von Weyhausen will die Deutz AG, Köln, auf der bauma 2007 in München Maßstäbe für den Baumaschinenantrieb setzen. Deutz will mit diesem Projekt, das in enger Zusammenarbeit mit Weyhausen durchgeführt wird, seinen Kunden neue, zukunftweisende Antriebslösungen vorstellen.

Die bislang bekannten Lösungen für Personen- und Nutzfahrzeuge zeigen vielversprechende Ergebnisse mit Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch bis zu 30 Prozent. Dieses Potential soll stufenweise auch im Baumaschinenbereich genutzt werden.

Hybride Antriebssysteme bestehen im Regelfall aus einem Verbrennungsmotor, konventionellen Antriebselementen wie Getriebe, Achsen und Hydraulikanlage, mindestens einer Elektro-Maschine (Motor-Generator), einer Leistungselektronik und einer Hochleistungsbatterie. Im Betrieb als Motor entnimmt die E-Maschine Leistung aus der Batterie und führt sie dem Antriebsstrang zu. Im umgekehrten Fall, im Betrieb als Generator, entnimmt die E-Maschine Leistung aus dem Antriebsstrang und lädt die Batterie wieder auf. So können Leistungsspitzen aus der Batterie abgedeckt werden.

Dadurch kann der Verbrennungsmotor kleiner ausgeführt und im optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Das Ergebnis ist ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad des Antriebssystems.

[handreas 2]

Hmm....

der eigentlich einzige Vorzug des Hybrid-Antriebs besteht darin, daß Bremsenergie "zurückgespeichert" werden kann.

Demzufolge ist der Vorteil der Hybrid-Technik bei "störungsfreier" Autobahnfahrt = Null. Im Stadtverkehr und bei vergleichbaren Stop-and-Go-Betriebsarten ergeben sich Verbrauchsvorteile.

Bei einem Radlader liegt dieser Betriebsfall zwar quasi kontinuierlich vor - nennenswerte Einsparungen kann ich mir dennoch kaum vorstellen. Denn bei den häufigsten Betriebsbedingungen bremst sich der Radlader allein durch seinen Rollwiderstand hinreichend ab. In diesem Fall erfolgt auch keinerlei Energie-Rückeinspeisung.

Der gleiche Effekt ist bei LKW im Geländeeinsatz zu verzeichnen. Hier bedürfen die Bremsen besonderer Beobachtung, da sie nur selten voll gefordert werden. Fuß vom Gas reicht meistens (außer im Gefälle), um die Fuhre hinreichend zu verlangsamen.

Die entscheidende Frage bleibt also, wie oft man bei einem Radlader wirklich die Bremse - nachhaltig, nicht nur leicht antippen! - betätigt. Gefragt sind also unsere Praktiker

[André 139]

Ich habe im PKW Bereich schon mal den Toyota Prius gefahren sowie den Lexus 450h.
Auf schnellen Autobahn Etappen lag der Lexus um 15 Liter und damit 2 bis 3 Liter mehr als vergleichbare Diesel. In der Stadt oder im Stop & Go bringen beide Antriebskonzepte aber erstaunliche Vorteile.

Bei einer Baumaschine kommt aber zum Fahrbetrieb mehr oder weniger der Faktor des eigentlichen Arbeitsspiels hinzu. So kann beispielsweise beim Absenken des Hubgerüsts Energie zurückgewonnen werden.

[siema 0]

Grundsätzlich kann man sagen, das dort wo überall mit Kraft im Fahrzeug etwas in Bewegung gesetzt oder bewegt wurde im Umkehrfall Energie recuperiert werden kann.
Ausserdem gilt es, die komplette Energiekette des Systems zu betrachten.

Gerade in den Bereichen eines schlechten Wirkungsgrades (Anfahren, z.B.) kann der Primärantrieb wirkungsvoll unterstützt werden. Beim Abbremsen, auch ohne Bremspedalbetätigung, kann durch einen sogenannten "Kurbelwellenstartergenerator" über das Motorschleppmoment Energie zurückgespeist werden.

[handreas 2]

Bei einer Baumaschine kommt aber zum Fahrbetrieb mehr oder weniger der Faktor des eigentlichen Arbeitsspiels hinzu. So kann beispielsweise beim Absenken des Hubgerüsts Energie zurückgewonnen werden.

Richtig, da habe ich mich tatsächlich zu sehr aufs "Fahren" konzentriert

Naja: Fehler dürfen zwar nicht, können aber passieren. Zumal wenn , wie in diesem Fall, die Folgen nicht schwerwiegend sind

Im reinen Fahrbetrieb wird sich aber die rückgewinnbare (kinetische) Energie in engen Grenzen halten. Bei der Arbeitshydraulik sieht das natürlich anders aus. Potenzielle Energie kann rückgewonnen werden beim Absenken... freilich in der Regel mit leerer Schaufel, so daß hier auch nicht die Welt zu erwarten ist.

Bin somit wirklich gespannt, in welcher Größenordnung die Einspareffekte liegen. Lasse mich ja auch gern eines besseren belehren...

Gruß

Andreas