H2HANDLER - Wasserstoffbetriebener Teleskoplader - Konzeptstudie

Teleskoplader sind vielseitige, leistungsstarke und geländegängige Baumaschinen, die sich in den letzten Jahren steigender Beliebtheit erfreuen. Sie werden von Dieselmotoren angetrieben, die zusammen mit einem hydrostatischen Antriebsstrang eine ausgezeichnete Betriebscharakteristik aufweisen. Auch bei Teleskopladern wird eine Senkung der Emissionen (CO2, Schadstoffe, Lärm) angestrebt. Durch den häufigen Einsatz in geschlossenen Räumen sind niedrige oder keine Emissionen besonders vorteilhaft und stellen einen hohen Kundennutzen dar. Es werden daher alternative Antriebskonzepte gesucht. Es hat sich gezeigt, dass batterieelektrische Antriebe aufgrund der hohen mittleren Lastanforderung wenig geeignet sind. Eine ausreichend große Batterie wäre zu teuer. Daher soll in diesem Projekt die Machbarkeit eines wasserstoffbasierten Antriebs untersucht werden. Wasserstoff als Energieträger ist ebenfalls emissionsfrei, verspricht aber höhere Betriebsdauer und kürzere Betankungszeiten. Als Energiewandler kommen dabei sowohl eine Verbrennungskraftmaschine als auch eine Brennstoffzelle in Frage, beide weisen spezifische Vor- und Nachteile auf. Eine BZ hat z.B. einen höheren Wirkungsgrad, eine VKM ist robuster und billiger. Neben dem Energiewandler ist auch der Antriebsstrang wichtig. Das hydrostatische System kann durch effizientere und flexiblere elektrische bzw. teilelektrische Systeme ersetze werden. Diese ermöglichen zum Beispiel Hybridisierung und Rekuperation Der Antriebsstrang wird in die Betrachtung mit einbezogen. Die Untersuchungen erfolgen rein theoretisch bzw. rechnerisch. Basis stellt ein ausgewähltes Produkt des Verwertungspartners dar und davon abgeleitete verschiedenen gemessene Last- und Einsatzprofile. Kern stellt eine Energiebilanz des Systems dar, die mit einer Wärmebilanz ergänzt wird. Die Rechnungen werden mit gängigen Plattformen und Simulationswerkzeugen durchgeführt. Besondere Bedeutung hat die Betriebsstrategie. Die Beurteilung erfolgt hauptsächlich anhand der Parameter Effizienz, Reichweite und Wärmemanagement. Übergeordnete Themen wie Kosten, Packaging und Infrastruktur werden aber ebenso in die Beurteilung mit einbezogen. Die Projektidee wurde vom wissenschaftlichen Partner initiiert und danach gemeinsam entwickelt. Ursprung stellen frühere Diskussionen zum Thema des batterieelektrischen Teleskopladers dar. Kann die Machbarkeit des H2-betriebenen Teleskopladers nachgewiesen werden, ergibt sich weiterführender Forschungsbedarf des Konsortiums. Die Kooperation kann außerdem auf weitere Produkte des Industriepartners ausgeweitet werden.