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Elektromobilität Elektrisch statt hydraulisch – Arbeitsmaschinen sollen umweltfreundlich werden

| Redakteur: Katharina Juschkat

Die Zukunft der Fahrantriebe soll elektrisch sein – aber nicht nur das. Ein Projekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt treibt jetzt die Idee voran, bei Arbeitsmaschinen bisher hydraulisch gesteuerte Bewegungen elektrisch zu steuern – und präsentiert exemplarisch eine vollelektrische Kehrmaschine.

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Gaben gemeinsam den Startschuss für die zweite Projektphase hin zu vollelektrifizierten Arbeitsmaschinen (v.l.): Prof. Jürgen Hesselbach, Präsident TU Braunschweig, Prof. Ludger Frerichs, Leiter des Instituts für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge, Stefan Wenzel, Niedersächsischer Umweltminister und Dr. Heinrich Bottermann, DBU-Generalsekretär.
Gaben gemeinsam den Startschuss für die zweite Projektphase hin zu vollelektrifizierten Arbeitsmaschinen (v.l.): Prof. Jürgen Hesselbach, Präsident TU Braunschweig, Prof. Ludger Frerichs, Leiter des Instituts für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge, Stefan Wenzel, Niedersächsischer Umweltminister und Dr. Heinrich Bottermann, DBU-Generalsekretär.
(Bild: TU Braunschweig)

„Wenn wir die Energiewende voran bringen wollen, brauchen wir alltagstaugliche Innovationen“, sagt Niedersachsens Umweltminister Stefan Wenzel. Und solche Innovationen sollen nicht nur elektrische Antriebe sein, sondern darüber hinausgehen. Beispielhaft dafür hat ein vom DBU gefördertes Projekt eine vollelektrische Kehrmaschine vorgestellt – bei dem Fahrzeug ist nicht nur der Antrieb sondern auch die Vorwärts-, Seitwärts- und Rückwärtsbewegungen der Kehrbesen elektrisch angetrieben. Bisher werden diese Schwenkbewegungen durch hydraulische Antriebe gesteuert. Diese Antriebsart ist vergleichsweise laut, das erforderliche Hydrauliköl kann die Umwelt schädigen und im Teillastbereich soll das Hydrauliksystem zudem durch einen schlechten Wirkungsgrad erheblich Energie verschwenden.

Energieverbrauch um mehr als 75 % reduzieren

„Vollelektrifizierte Arbeitsmaschinen sparen Energie und sind insbesondere im Zusammenspiel mit Strom aus erneuerbaren Quellen umweltfreundlich“, erklärt Umweltminister Wenzel. „Die Schwierigkeit liegt darin, dass die linearen Schwenkbewegungen große Kräfte brauchen, schnell sein müssen und die Antriebe dazu noch kompakt gebaut sein müssen“, erläutert Prof. Dr. Ludger Frerichs von der Technischen Universität Braunschweig die Herausforderung. Verglichen mit einer Kehrmaschine mit Verbrennungsmotor und hydraulischen Antrieben könne der Energieverbrauch der Maschine um mehr als 75 % reduziert werden. Dieses Ergebnis resultiert aus Computersimulationsmodellen des Projekts.

Elektrische Antriebe seien bisher nur für rotatorische Bewegungen wie Fahrzeugantriebe, gebräuchlich, erklärt Frerichs. Die erste Phase des Forschungsvorhabens ergab, dass eine vollständige Elektrifizierung möglich sei – was eine CO2-Einsparung von 55 % ergeben hätte. Bei dieser Rechnung wurde auch die Verwendung des heutigen Strommixes beachtet. Wird zukünftig der Stromanteil aus erneuerbaren Energien weiter wachsen, soll sich die CO2-Einsparung entsprechend vergrößern.

Alltägliche Arbeitsmaschinen elektrisch betreiben

Am 13. Februar hat der Umweltminister gemeinsam mit Frerichs an der TU Braunschweig die zweite Phase des Projektes eingeleitet. „Jetzt wird es darum gehen, die neuen Antriebe zu optimieren und ein Versuchsfahrzeug zu erproben“, sagt Johannes Oswald, Firmeninhaber des gleichnamigen Unternehmens. Die Kehrmaschine diene dabei nur als Beispiel. Zunächst liege der Fokus des Projekts auf Anbaugeräten wie Kehrbesen und Balkenmäher, die im kommunalen Bereich eingesetzt werden. Langfristig könnten die Ergebnisse bei vielen alltäglichen Arbeitsmaschinen Verwendung finden.

„Die Projektergebnisse haben vor dem Hintergrund der Energiewende große Bedeutung“, sagt Dr. Heinrich Bottermann, DBU-Generalsekretär. Den Endenergieverbrauch bis 2020 um rund 10 % und bis 2050 um rund 40 % gegenüber 2005 zu reduzieren, gehöre zu den Kernzielen des Verkehrssektors. Bottermann weiter: „Nicht nur bei den Antrieben, auch bei den mobilen Arbeitsmaschinen müssen daher realistische und nachhaltige Zukunftskonzepte entwickelt werden.“ Das Projekt reihe sich in verschiedene DBU-Projekte ein, die innovative Beiträge zur Entwicklung von nachhaltigen Zukunftskonzepten für mobile Arbeitsmaschinen leisten würden.

Das Projekt wird von der DBU mit insgesamt 873.000 Euro fachlich und finanziell gefördert. Projektnehmer sind die Institute für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge (IMN) und Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen (IMAB) der TU Braunschweig in Kooperation mit den Unternehmen Oswald Elektromotoren in Miltenberg, Bayern, und Hako in Bad Oldesloe, Schleswig-Holstein. (kj)

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