Der aktuelle Dieselpreis bringt nicht nur Autofahrer in Wallung, auch die Bauwirtschaft stöhnt unter der rapiden Verteuerung des Kraftstoffs. Schließlich läuft auf Baustellen nichts ohne schwere Maschinen, die mit Dieselmotoren betrieben werden. Umso wichtiger ist es, auch bei diesen Arbeitsgeräten jede Möglichkeit auszuloten, wie sie sich sparsamer betreiben lassen.
Einen interessanten Ansatz hierzu hat ein Team von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gefunden. Sie wollen Hydraulikbagger möglichst umfangreich elektrifizieren und auch Rekuperationstechnik verwenden, um auf der Baustelle Energie zurückgewinnen zu können. "Wir haben jetzt unterschiedliche Hybridisierungs-Maßnahmen auf ihr Potenzial zur Effizienzsteigerung hin untersucht", sagt Niklas Bargen vom Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT. Das Ergebnis: "Der elektrische Betrieb des Schwenkwerks eines Hydraulikbaggers, also des Motors zur seitlichen Drehung, bringt beispielsweise eine Effizienzsteigerung beim Laden von Erdreich oder Schutt auf einen Lastwagen um elf Prozent und eine Kraftstoffeinsparung von rund acht Prozent."
Rekuperation im Baggerarm
Ein weiterer und ungewöhnlicher Aspekt ist die Nutzung der Energie beim Absenken des Baggerarms. Würde diese Bewegungsenergie genutzt, um wie beim "Abbremsen" eines Hybridautos über die elektrische Antriebsmaschine Strom zu erzeugen, könnte dieser anschließend wieder für den elektrischen Antrieb des Baggers verwendet werden. Was auf den ersten Blick nach einer eher geringen Ausbeute aussieht, ist in der Praxis durchaus relevant. An einem mit entsprechenden Sensoren versehenen Liebherr-Bagger fanden die Forscher heraus, dass über die Nutzung der Bewegungsenergie ein weiteres Prozent an Kraftstoff eingespart werden könnte.
Insgesamt, so die Forscher, ließe sich das Einsparpotenzial über eine spezielle Software, die über den je nach Situation effizientesten Antrieb entscheidet, noch weiter steigern. Schon die prognostizierte Kraftstoffersparnis von neun Prozent summieren sich über den gesamten Lebenszyklus eines solchen Baggers enorm. Da die Wissenschaftler von einem Gesamtverbrauch von 100.000 Liter Diesel ausgehen, ließen sich etwa 9.000 Liter einsparen.
Das Forscher-Team sieht allerdings auch die Hybridisierung von hauptsächlich dieselbetriebenen Baumaschinen eher als Brückentechnologie, bevor rein elektrisch angetriebene Bagger die Zukunft auf der Baustelle übernehmen. Solche Elektrobagger in XXL gibt es übrigens bereits – siehe Video und Bildergalerie.
Fazit
Forscher vom Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben einen Bagger mit zahlreichen Sensoren ausgestattet und die 15 Tonnen schwere Maschine so während hundert Tagen bei der Arbeit auf unterschiedlichen Baustellen genau überwacht. Das Ergebnis: Mit konsequenter Hybridisierung über elektrische Antriebe mit Rekuperationsmöglichkeit ließen sich über den gesamten Lebenszyklus einer solchen Maschine rund 9.000 Liter Diesel einsparen.
