bauma 2016: Schlaues Eisen und der Traum von der Nullemission

KIEL/MÜNCHEN, 24.05.2016 – Zwei Themen beeinflussen 2016 maßgeblich die Baubranche: Digitalisierung und Kraftstoffeffizienz. Auch wenn es zur Baustelle 4.0 noch ein weiter Weg ist – die Ansätze in Richtung Vernetzung sind ebenso vielfältig wie die Wege, Baumaschinen noch produktiver und sparsamer zu machen.

von Hendrik Stellmach

Komatsu-Hydraulikbagger HB365LC-3 Hybrid
Komatsus HB365LC-3 ist, anders als der Name suggeriert, bereits die vierte Hybridgeneration des japanischen Herstellers; allerdings erst die dritte, die es bis nach Europa geschafft hat. | Foto: Komatsu
Die Eisenzeit ist zwar schon einige Zeit vorbei, aber Caterpillar hat in diesem Jahr das Zeitalter des „schlauen Eisens“ (smart iron) eingeläutet. Nachdem man sich jahrzehntelang auf den Bau produktiver und langlebiger Maschinen konzentriert habe, wolle man nun in die Digitalisierung des Bauprozesses investieren, so die Amerikaner. Caterpillar müsse den Kunden auch hier die beste am Markt verfügbare Lösung anbieten, um weiterhin erfolgreich zu sein. Die Wettbewerber, allen voran Volvo CE, lassen sich nicht zweimal bitten und drängen ebenfalls mit Lösungen rund um das Thema Digitalisierung auf den Markt. 3D-Maschinensteuerungen beispielweise werden plötzlich viel interessanter, und auch das Thema Flottenmanagement erlebt einen zweiten Frühling, erheblich beflügelt von der Tatsache, dass in diesem Frühjahr erstmals eine gemeinsame Datenschnittstelle für alle Maschinenfabrikate zur Verfügung steht.


Zwillingsboom

Richtig Fahrt aufgenommen hat in den vergangenen drei Jahren das Thema Hybridtechnik. Der neue Hybridbagger von Komatsu, der HB365LC-3, macht zwar technisch gesehen nicht vieles anders als sein kleiner Hybrid-Bruder HB215LC-2. Mit 36 Tonnen Einsatzgewicht – und einem entsprechend deutlich leistungsfähigeren Sechszylindermotor – bewegt er sich nun aber endlich im Segment der sogenannten Leistungsgeräte, wo die Technik ihre Vorteile auch optimal ausspielen kann. Denn die Energierückgewinnung funktioniert umso besser, je mehr der Bagger bei der Arbeit schwenkt – und dass tut er in der schweren Erdbewegung, beispielsweise beim Beladen von Lkw, im Extremfall den ganzen Tag lang. Schön für Anwender: Sie haben nun in der 36-Tonnen-Klasse die Wahl zwischen dem elektrischen Hybridkonzept von Komatsu und der hydraulischen Hybridtechnik im Cat-Bagger 336F XE. Wir sind gespannt, welches der beiden Konzepte sich besser am Markt durchsetzen wird.

Caterpillar belässt es vorerst beim 336F XE als einzigem Hybrid-Modell. Der auf der bauma vorgestellte 352F XE ist – obwohl sein Name das suggeriert – gar kein Hybrid, sondern nutzt eine neuartige Hydrauliksteuerung (ACS = adaptive control system), um Kraftstoffeinsparungen von 15 Prozent gegenüber dem Standard-352F zu erzielen. Bei aller Enttäuschung, die man als technikbegeisterter Beobachter über diese Entscheidung empfinden kann: Cat bleibt sich treu in seiner Leitlinie, dass man neue Technologie nicht um ihrer selbst willen umsetzen wolle, sondern nur dann, wenn sie einen Vorteil für die Kunden bringt.

Noch nichts Neues gibt es vom Liebherr-Technologieträger R 9XX concept, den die Biberacher auf der 2013er bauma vorgestellt hatten. Schade, weil das Liebherr-Konzept mit der Verknüpfung von elektrischen und hydraulischen Lösungen sozusagen die Vorteile des Caterpillar- und des Komatsu-Ansatzes kombiniert und so gesehen besonders spannend ist. Man verfolge das Konzept weiter, rechne aber erst mittelfristig mit serienreifen Maschinen, teilte Liebherr mit. Dabei ziehe man momentan den hydraulischen dem elektrischen Hybridansatz vor.
Hitachi-Hybridbagger ZH210LC-5 auf der bauma 2016
Hatte auf der Intermat 2015 in Paris Europapremiere und wurde nun auch auf der bauma ausgestellt: der Hitachi-Hybridbagger ZH210LC-5. | Foto: bi

Kobelco-Hybridbagger kommt 2017

Kobelco zeigte auf der bauma einen für den japanischen Markt gebauten Hybrid-SK210LC als Vorschau auf die europäische Markteinführung 2017. Im Gegensatz zum Wettbewerb, der Energie aus dem Schwenken des Oberwagens mit Hilfe von Kondensatoren, sog. supercaps, speichert, setzt Kobelco beim SK210LC auf Akkutechnik. Sie soll eine größere Energiemenge für längere Zeit speichern und dem Motor als Zusatzleistung zur Verfügung stellen können. Der Kraftstoffverbrauch soll um bis zu 15 Prozent unter dem des konventionellen SK210LC-10 liegen. Kobelco nimmt für sich in Anspruch, vor knapp zehn Jahren der erste Hersteller gewesen zu sein, der Hybridtechnik in einen Bagger einbaute.

Hitachi hat auch schon einige Erfahrung mit Hybridantrieben und bietet seit einem Jahr den ersten Hybridbagger auf dem europäischen Markt an. Wie der Komatsu-Hybrid speichert auch der ZH210LC-5 Energie mit Kondensatoren, führt diese aber nicht nur dem Schwenkantrieb zu, sondern auch anderen Verbrauchern im Trias-Hydrauliksystem des Baggers. Dessen drei Axialkolbenpumpen arbeiten genauer und energiesparender als in konventionellen Zaxis-Baggern und liefern 50 Prozent mehr Ölmenge. Dadurch kann die Hydraulik als Leistungsverstärkung für die Maschine fungieren.
Kramer 5055e auf der bauma 2016
Ab diesem Sommer bei den Händlern: Mit dem vollelektrischen
Radlader 5055e können Arbeiten im Innenbereich völlig emissi-
onsfrei ausgeführt werden. | Foto: Kramer
Ein vielleicht weniger beachtetes, aber nicht minder sinnvolles Produkt, das ebenfalls dem Hybridgedanken folgt, sind die mobilen Stromspeicher, die Zeppelin Rental seit neuestem anbietet. Sie werden zwischen Stromerzeuger und -verbraucher geschaltet und springen immer dann ein, wenn der aktuelle Strombedarf es erfordert. Außerdem bieten die Speicher eine Powerboost-Funktion, die wir in ähnlicher Form auch aus der Antriebstechnik für mobile Maschinen kennen: Fordern die Verbraucher mehr Leistung ab als der Stromerzeuger liefern kann, schaltet sich der Stromspeicher zu, und die beiden Energiequellen addieren ihre Leistung. Die Stromspeicher sind insofern vergleichbar mit den Hybrid-Generatoren, die JCB 2014 vorgestellt hat. Dort ist der Stromspeicher allerdings im Innern des Generatorengehäuses untergebracht, während er bei der Zeppelin-Lösung separat ist und sicher einiges mehr an Kapazität bietet.

Dass man das hydraulische Hybridkonzept auch in einer Tandemwalze umsetzen kann, zeigte Hamm auf der bauma mit einem Prototyp: Die HD+ 90i PH (Power Hybrid) nutzt einen hydraulischen Speicher, um Energie für Lastspitzen wie beispielsweise beim Anfahren und bei der Aktivierung der Vibration bzw. Oszillation bereitzustellen. Dieser Zusatzantrieb setzt kurzzeitig bis zu 20 kW frei. Dadurch kommt die Walze mit einem 55,4-kW-Motor anstelle des 85-kW-Aggregats aus. Der kleinere Motor arbeitet leiser und braucht kein AdBlue. In Kombination mit den elektrischen Lüfterantrieben und einem Start-Stopp-System ermöglicht der Hybridantrieb der HD+ 90i PH Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch von bis zu 15 Prozent.

Saubere Luft aus der Steckdose

Rein elektrisch ist der Antrieb des neuen Kramer-Radladers 5055e. Er ist der erste vollelektrische Radlader in der 0,5-Kubikmeter-Klasse und soll dem konventionellen Modell in nichts nachstehen. Bis zu fünf Stunden Arbeitszeit und spürbar reduzierte Wartungskosten verspricht Kramer. Die Maschine verfügt über zwei Elektromotoren – einen für die Arbeitshydraulik und einen für den Fahrantrieb –, die von Blei-Säure-Akkus gespeist werden.
Bobcat-Mikrobagger E 10
Der vollelektrische Bobcat-Mikrobagger E 10 wurde für an-
spruchsvolle Abbrucharbeiten im Gebäudeinneren konzipiert.
Sein Elektromotor wird von einem Li-Ionen-Akku oder 400 V
Netzstrom gespeist. | Foto: Bobcat
Bobcat hat auf der bauma eine elektrische Version des Eintonnen-Mikrobaggers E 10 vorgestellt. Der im tschechischen Dobris entwickelte, vollelektrische Antrieb wird auf Wunsch werksseitig installiert. Dadurch lässt sich der Bagger in Bereichen einsetzen, die einen emissionsfreien Betrieb erfordern, zum Beispiel bei Abbrucharbeiten im Gebäudeinnern. Der Bagger arbeitet dort nicht nur vollkommen schadstofffrei, sondern mit einem LpA von nur 64 dBA auch außerordentlich leise. Der Alternativantrieb des E10-Elektromodells besteht aus einem Elektromotor, der von einem wiederaufladbaren Li-Ionen-Akku gespeist oder über ein Stromkabel mit 400 V Netzstrom versorgt werden kann. Der Akku lässt sich in weniger als einer Stunde voll aufladen und ermöglicht dann zwei bis drei Stunden Netzstrom-unabhängiges Arbeiten. Der Akku kann auch während des Netzbetriebs aufgeladen werden.

Start-Stopp: Öfter mal abschalten!

Der größte Feind der Effizienz ist der Leerlauf, wissen Bauunternehmer und Fuhrparkleiter. Gerade kleinere Radlader tuckern oft die Hälfte der Zeit im Leerlauf vor sich hin. Dass es auch anders geht, zeigte Atlas Weyhausen auf der bauma: Ein neues Start-Stopp-System im Weycor-Radlader AR65e schaltet den Motor ab, sobald keine hydraulische Energie mehr abgerufen wird. Gibt der Fahrer wieder Gas oder bewegt das Lenkrad, schaltet sich der Motor im Bruchteil einer Sekunde wieder ein. Das besondere dabei: Anders als in modernen Pkw spielt die Batterie hierbei keine Rolle. Stattdessen wird ein hydraulischer Druckspeicher im Betrieb gefüllt und lässt den Motor wieder auf Leerlaufdrehzahl hochdrehen. Vorteil gegenüber dem elektrischen Anlasser: Es tritt kein Verschleiß an den Komponenten auf.

Nach Angaben von Atlas Weyhausen soll das Start-Stopp-System bis zu zehn Liter Diesel am Tag einsparen können. Doch das ist nicht der einzige Vorteil: Wenn der Motor abgeschaltet ist, steht auch der Betriebsstundenzähler still und verschiebt dadurch nicht nur die nächste Wartung nach hinten, sondern sorgt auch für einen höheren Wiederverkaufswert der Maschine. Und auch Baustellenpersonal und Anwohner profitieren von der Technik, weil sie weniger Motorenlärm ausgesetzt sind. Zurzeit sind fünf Maschinen bei verschiedenen Kunden im Testeinsatz.
Weycor-Radlader AR 65e
Laufen lassen war gestern: Der Motor des Weycor-Radladers AR 65e schaltet sich aus, sobald keine Leistung mehr abgefordert wird. Mögliche Spritersparnis: bis zu 33 Prozent. | Foto: Atlas Weyhausen