Lastspitzen auffangen

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Der Betrieb von Arbeitsmaschinen zeichnet sich besonders häufig durch zyklische Lastspiele aus. Beim ständigen Heben und Senken von Lasten und Maschinenteilen, beim Anfahren und Bremsen des ganzen Fahrzeugs oder von schweren Fahrzeugkomponenten wird viel Energie umgesetzt, die eine konventionelle Maschine in jedem Zyklus durch das Verbrennen von Diesel erneut aufbringen muss und die spätestens am Ende des Lastspiels in Wärme umgewandelt wird.

Speichern von überschüssiger Energie verspricht hohen Nutzen

Ist dagegen eine Möglichkeit zur Rückgewinnung (Rekuperation) der Energie in einem Speicher (Batterie) vorgesehen, führt dies zu vielen Vorteilen:

• unmittelbare Ersparnis von Brennstoffen und Abgasen
• Betrieb des Dieselmotors immer im optimalen Arbeitspunkt (Phlegmatisierung)
• kleinere Auslegung des Dieselmotors, da Lastspitzen durch den kombinierten dieselelektrischen Antrieb erbracht werden (Boost Betrieb)
• Laden der Batterie bei Leistungsüberschuss am Diesel

Das Rechenbeispiel für einen Bagger der 30 Tonnen Klasse zeigt den Nutzen auf:

Der angehobene Arm eines solchen Baggers hat eine potenzielle Energie von 200 kJ. Der schwenkende Aufbau hat eine kinetische Energie von 50 kJ. Beide Energien müssen bei konventioneller Technik in jedem Arbeitszyklus erneut aufgebracht und bei jedem Senk- bzw. Bremsvorgang in Wärme umgewandelt werden.

Somit müssen in einer typischen Arbeitsstunde mit etwa 70 Zyklen rund 45 kWh an Wärme abgeführt werden. Gleichzeitig werden nur zu diesem Zweck rund 5 Liter Diesel verbrannt. Über ein Arbeitsjahr mit 200 Tagen zu acht Stunden, sind das 8 000 Liter oder, bei einem Dieselpreis von 1,10 € pro Liter, 8 800 € an Brennstoffkosten. Unter Berücksichtigung eines Mehrverbrauchs an Schmier- und Reinigungsmitteln, ergeben sich bei einer Nutzungszeit von 10 Jahren über 100 000 €. Ein höherer Dieselpreis würde diese Kosten weiter in die Höhe treiben.

Mobile Arbeitsmaschinen gelten heute als große Umweltsünder

Mobile Arbeitsmaschinen gelten seit einiger Zeit weltweit als große Umweltsünder. Insbesondere wegen der Belastung durch Feinstaub aus ihren Dieselmotoren sind sie ins Gerede gekommen. Lange Nutzungsdauern und großzügige Regelungen für Altfahrzeuge werden diesen Zustand nur allmählich verbessern.

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