Mittwoch, 18. Juli 2018

Ausgabe / Logistik und Fördertechnik

Das grösste Elektro-Radfahrzeug der Welt.

11.05.2018
Artikel Nummer: 606
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Lithium-Ionen-Gigant trotzt Brachialtests

Der «eDumper», mit 58 Tonnen Leergewicht und 65 Tonnen Zuladung das grösste Elektrofahrzeug der Welt, revolutioniert die innerbetrieblichen Transporte in einem Steinbruch im Berner Jura.


Elektrofahrzeuge wie inzwischen auch Lastwagen ansehnlicher Grösse mit elektrischem Antrieb sind schon seit einiger Zeit an mehreren Orten der Schweiz nichts Ungewöhnliches mehr. Schwerstarbeit leistet seit kurzem der Muldenkipper «eDumper», mit 58 Tonnen Leergewicht und 65 Tonnen Zuladung das grösste Elektrofahrzeug der Welt, in einem Steinbruch in Péry im Berner Jura. Zusammen mit Industriepartnern haben die Berner Fachhochschule BFH, die NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs und die Empa den umweltfreundlichen Laster entwickelt.

Der in den vorangegangenen 18 Monaten konzipierte Elektromuldenkipper sorgt für gleich drei Weltrekorde: Er ist das grösste und stärkste batteriebetriebene Elektro-Radfahrzeug der Welt. Dazu wurde ihm die grösste je für ein Elektrofahrzeug hergestellte Batterie eingebaut, mit 4.5 Tonnen so schwer wie zwei komplette PKW: und noch nie hat ein vergleichbares Fahrzeug eine derart grosse Menge an CO2 einsparen können. Der eDumper wird über die nächsten zehn Jahre jährlich über 300.000 Tonnen Material transportieren und dabei nach vorläufigen Berechnungen bis zu 1300 Tonnen CO2 und 500.000 Liter Diesel einsparen.

Der eDumper wird Kalk- und Mergelgesteine aus einem höher gelegenen Abbaugebiet in eine tiefer gelegene Verarbeitungsanlage transportieren. Bei der voll beladenen Talfahrt werden die Batterien mittels Rekuperation der Bremsenergie aufgeladen. Der so erzeugte Strom reicht nach vorläufigen Berechnungen für die unbeladene Rückfahrt bergauf ins Abbaugebiet weitgehend aus. Er wäre damit ein Null-Energie-Fahrzeug. Wie die Energiebilanz des eDumpers genau ausfällt, sollen Untersuchungen im Alltagsbetrieb während der nächsten Monate zeigen.

Der eDumper wurde auf Basis eines Diesel-betriebenen Muldenkippers des Typs Komatsu HD 605-7 komplett neu aufgebaut. Um den Elektroantrieb optimal zu dimensionieren, haben Forschende der Berner Fachhochschule am Institut für Energie- und Mobilitätsforschung das herkömmliche Modell mit vielerlei Sensoren bestückt, damit Messdaten gewonnen werden konnten. Unter anderem wurden das nötige Drehmoment an der Kardanwelle sowie die Leistungsabgabe des Motors zusammen mit dem jeweiligen Fahrzustand und den GPS-Daten des Fahrzeugs gemessen.

Das BFH-Zentrum Energiespeicherung befasste sich daraufhin mit der Evaluation geeigneter Batteriezellen und deren Kühlung. Um die Langlebigkeit und Robustheit der Technik zu gewährleisten, wurden von der NTB Interstaatlichen Hochschule für Technik Buchs Erschütterungen des Diesel-Muldenkippers im realen Einsatz und die Wärmeabgabe der Batteriezellen des künftigen eDumpers untersucht. Das NTB-Forscherteam konzipierte auch das Thermomanagement für das Batteriepaket, berechnete die nötige Stärke der Batteriehalterung und die Auslegung der Schweissnähte. Der eDumper ist nun so konstruiert, dass eine «durchgehende» Zelle keine Nachbarzellen in Mitleidenschaft ziehen kann.

Nicht nur die Konzeption des eDumper erfolgte in der Schweiz, auch die schliesslich verbauten Komponenten stammen zum guten Teil von schweizerischen mittelständischen Unternehmen. Der eigentliche Umbau erfolgte bei der Kuhn Schweiz AG in Lommis (TG) und Heimberg (BE). Sowohl der Synchron-Antriebsmotor (Oswald Motoren GmbH), Getriebe (Puls Getriebe GmbH), Batterien (Lithium Storage GmbH) und Inverter (Aradex AG) sind „Swiss made“ Spezialanfertigungen auf der Basis industrieller Produkte der neuesten Generation. Der 600kWh grosse Stromspeicher, bestehend aus 4 Blöcken, findet seinen Platz im Motorenraum und anstelle des Dieseltankes. Gefördert wird das Projekt vom Bundesamt für Energie (BFE).

 

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