Mobility 1/2025

MOBILE VISIONENMEFER

MOBILE VISIONENMEFER DOGANProduktmanager Transport und mobile Maschinen bei Phoenix Contact, BlombergIn 10 Jahren wird die Elektromobilität im Bereich der Baumaschinenund -fahrzeuge dominieren. Der Grund: Wir kennen die gesetzlichenVorgaben zur CO 2-Neutralität und der einzig wirtschaftliche Weg dorthinist die Elektrifi zierung. Natürlich gibt es Alternativen wie etwa Wasserstoff.Diese sind aber noch nicht so ausgereift, dass man sie schnellund wirtschaftlich im großen Stil jedem zugänglich machen könnte. Beider Elektrifizierung zeigen sich noch Herausforderungen bei besondersschweren Arbeitsmaschinen. Ein 800-Tonnen-Minenfahrzeug, das mitseiner Schaufel 40 t hebt und als Verbrenner 13 m³ Diesel benötigt, kannaktuell elektrisch nur kabelgebunden mit konstanter Stromversorgungrealisiert werden. Hier fehlen noch BEV-Lösungen im MCS-Bereich. Fürdie gängigen Arbeitsmaschinen gibt es bereits heute Antriebsstranglösungen,die eine schnelle Ladung der Nutzfahrzeuge mit CCS ermöglichen.So lässt sich ein E-Bagger innerhalb einer Mittagspause vollaufladen. Die dafür notwendige Energie kommt von einer mobilen Ladestation,die Fahrzeuge und Maschinen mit Strom versorgt. Die entscheidendeZukunftsfrage ist daher für mich nicht, ob, sondern wie schnell wirden Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen elektrifizieren.GRÜNE TRANSFORMATIONENERGIE WIRD MOBILAlternative Energieträger undAntriebssysteme setzen sich beimobilen Arbeitsmaschinen immermehr durch. Welche Hürden gibt esnoch bei der Substitution fossilerKraftstoffe, insbesondere beiBaumaschinen und Baufahrzeugen?Welche Lösungen werden sich auf demWeg zur CO 2-neutralen Baustelledurchsetzen und warum? Löst dieElektrifizierung tatsächlich alleProbleme oder braucht es hier mehrTechnologieoffenheit für Innovation?MOBILE LADESTATIONENERMÖGLICHEN SCHONHEUTE EIN SCHNELLESLADEN VON E-BAGGERNEINE HERAUSFORDERUNGBLEIBT, ELEKTROFAHR-ZEUGE IM BAU UNDBERGBAU BETRIEBS-GERECHT ZU LADENERIC AZEROUALVice President, Sales Development & Portfolio, Danfoss EditronDie Elektrifizierung ist im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen kein völligneues Konzept. Viele Anwendungen, insbesondere im Bergbau und beimMaterialumschlag, nutzen bereits seit Jahren netzgebundene, elektrifizierteMaschinen. Auch bei kleineren Baumaschinen gibt es schon längerbatteriebetriebene Modelle mit Spannungen bis 120 VDC. Mit fortschreitenderElektrifizierung werden nun zunehmend größere Maschinen undFahrzeuge elektrifiziert. Diese benötigen höhere Spannungen, typischerweisebis etwa 850 VDC. Entwicklungen im Bereich der Batterietechnologiesind ein wesentlicher Faktor, der diese Entwicklung vorantreibt.Zukünftige Batterieinnovationen werden die Elektrifizierung weiter beschleunigenund es voraussichtlich ermöglichen, einen ganzen Arbeitstagmit einer einzigen Batterieladung zu bewältigen. Die größte Herausforderungbleibt die Ladeinfrastruktur bzw. die Energieversorgung, um einbetriebsgerechtes Laden zu gewährleisten. In geschlossenen Systemenwie Häfen oder Minen ist dies bereits heute realisierbar.22 MOBILITY 2025/01

DIPL.-ING. LUKAS TROMMLERWissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Baumaschinen der Technischen Universität DresdenDie Elektrifizierung ist ein zentraler Schritt zur CO 2-neutralen Baustelle. LokaleEnergieerzeuger, wie Solaranlagen, können in Verbindung mit Batteriespeichersystemeneinen Teil des Energiebedarfes decken, erfordern jedoch eine präziseBedarfsplanung sowie intelligente Lastmanagementstrategien. In den kommendenJahren werden hybride Antriebsstranglösungen, H 2-Brennstoffzellen und alternativeKraftstoffe wie HVO zunehmend in neuen Maschinenkonzepten anzutreffensein. Die Entwicklung einer standardisierten, mobilen Lade- und Betankungsinfrastruktursowohl für batterie- als auch wasserstoffbetriebene Arbeitsmaschinen istdabei essenziell. Nur so kann eine flächendeckende Nutzung dieser Technologienermöglicht werden. Um die Akzeptanz und den Einsatz elektrifizierter Maschinen zusteigern, müssen diese künftig kostengünstiger auf dem Markt angeboten werden.Um signifikante Emissionsminderungen zu realisieren, bedarf es des Mutes, innovativeMaschinenkonzepte schrittweise in den Bauprozess zu integrieren. Die Wahlder effizientesten und umweltverträglichsten Lösung sollte stets anwendungsbezogenerfolgen, um die spezifischen Anforderungen mobiler Arbeitsmaschinen aufBaustellen optimal zu erfüllen.DIE ENTWICKLUNG EINERSTANDARDISIERTEN,MOBILEN LADE- UNDBETANKUNGSINFRASTRUKTURIST ESSENZIELLSCHNELL SEHR CO 2-WIRKSAM:PFLANZENBASIERTE KRAFT-STOFFE UND BATTERIE-ELEKTRISCH BIS 100 KWPROF. DR. LUDGER FRERICHSUniversitätsprofessor und Leiter des Instituts für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge (IMN) an derTechnischen Universität BraunschweigSo langsam lichtet sich der Nebel darum, wie die zukünftigen Antriebssysteme in mobilenArbeitsmaschinen aussehen werden. Kurzfristig und sehr CO 2-wirksam können wir auf pflanzenbasierteKraftstoffe setzen, am schnellsten auf HVO. Mit der zunehmenden Elektrifizierung derPkw werden elektrische Antriebssysteme, allerdings weiterentwickelt für unsere Anforderungen,immer attraktiver. Daher werden wir bei den vielen Maschinen bis 100 kW (plus x) und dort, woAnwendungen Ladezeiten oder Batteriewechsel logistisch und wirtschaftlich ermöglichen, sehrbald viele batterieelektrische Antriebe sehen. Bei hohen Leistungen und Energiebedarfen sowieautarken Einsätzen bleiben wir zunächst bei Verbrennungsmotoren. Längerfristig werden wirwasserstoffbasierte Antriebe sehen (H 2und E-Fuels sowie Brennstoffzellen), aber da werden wireinen langen Atem haben müssen. Für hinnehmbare Kosten beziehungsweise Preise muss nichtweniger als eine weltweite Wasserstoffwirtschaft aufgebaut werden. Mit Förderungen und regulatorischenMaßnahmen kann das alles beschleunigt oder auch einseitig beeinflusst werden.Am Ende wird sich bei unseren mobilen Maschinen die wirtschaftlichste Lösung durchsetzen.MOBILITY 2025/01 23