Von Wasserstoff bis zur Abgasnachbehandlung 21.10.2022, 07:00 Uhr

Nachhaltige Baumaschinen – Bosch zeigt, wie es geht

Weltweit sind Millionen von Bau- und Landmaschinen im Einsatz. Wenn es gelänge, ihre Dieselmotoren auf nachhaltigere Alternativen umzustellen, wäre viel für die Umwelt getan. Bosch stellt Lösungen vor, mit denen es machbar wäre, Emissionen in diesem Bereich zu reduzieren.

Landmaschine gasmotor

Energieintensive Maschinen können unter anderem durch eine Abgasnachbehandlung umweltfreundlicher werden.

Foto: Robert Bosch GmbH

Um den Klimawandel zu begrenzen, ist es nötig, schädliche Emissionen zu schnell wie möglich zu senken. In energieintensiven Bereichen ist das besonders schwer. Das gilt unter anderem für Land- und Baumaschinen. Reine Elektromotoren sind für viele Geräte noch keine Alternativen, weil die Akkus zu schnell leer wären, und ein zwischenzeitliches Aufladen gerade bei Landmaschinen nicht praktikabel ist.

Das Problem wird nicht kleiner, denn die Expertinnen und Experten bei Bosch haben ausgerechnet, dass allein 2022 etwa eine halbe Million Bau- und Landmaschinen in der Leistungsklasse von 56 bis 560 Kilowatt vom Band rollen dürften. Das Unternehmen stellt daher Lösungen für umweltfreundlichere Antriebe vor.

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Bosch entwickelt neue Systeme für Wasserstoffmotoren

Eine Möglichkeit, Maschinen auf mehr Nachhaltigkeit zu trimmen, sind Wasserstoffmotoren. Voraussetzung ist natürlich, dass es sich um grünen Wasserstoff handelt, für dessen Produktion also Strom aus erneuerbaren Energiequellen eingesetzt wird.

Wasserstoff- und Elektro-Baumaschinen rollen an

Bosch ist aktuell dabei, Systeme mit Saugrohr- und mit Direkteinspritzung zu entwickeln. Ein wichtiges Konzept besteht darin, diese Innovationen gemeinsam mit Kunden voranzutreiben – aktuell laufen im Bereich Wasserstoffmotoren nach Angaben des Unternehmens mehr als 100 entsprechende Projekte.

Erstes Serienprodukt in Indien

In Indien soll das erste Produkt bereits in Serie an den Start gehen. „Baumaschinen werden häufig stationär unter hoher Last betrieben – genau hier glänzt der Wasserstoffmotor mit hohem Wirkungsgrad und seiner Robustheit“, sagt Thomas Pauer, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Powertrain Solutions. „Aber auch bei landwirtschaftlichen Maschinen und im Fernverkehr wird die Antriebslösung eingesetzt werden.“ Wasserstoffmotoren kann Bosch sich zudem im Bereich der Großmotoren vorstellen, etwa für Muldenkipper im Bergbau. Den neuen Injektor AFI-LP (Alternative Fuel Injector – Low Pressure) hat das Unternehmen daher so ausgelegt, dass er einerseits für eine Direkteinspritzung von Wasserstoff ausgelegt ist, andererseits aber auch mit alternativen Kraftstoffen wie Methanol betrieben werden könnte.

Gasbetriebene Motoren von Bosch als Übergangslösung

Als Übergang zum Wasserstoff-Antrieb bieten sich gasbetriebene Motoren an. Sie stoßen weniger Feinstaub und Stickoxid aus als Dieselmotoren. Bosch hat für sie spezielle Dual-Fuel-Zündeinspritzsysteme und Gaseinblasventile entworfen. Der Clou: Sie können schon heute mit Wasserstoff statt mit Gas betrieben werden. Ein erster Wasserstoffmotor geht mit diesen Bestandteilen in Serie.

Wasserstoffmotor
Wasserstoffmotoren könnten Diesel-Antriebe langfristig vermutlich ersetzen.

Foto: Robert Bosch GmbH

Elektromotoren
Bosch entwickelt Elektromotoren für mobile Maschinen weiter.

Foto: Robert Bosch GmbH

Elektrische Antriebslösungen für mobile Baumaschinen

Bosch Rexroth wiederum hat für mobile Baumaschinen eine elektrische Antriebslösung im Portfolio. Die Produktplattform heißt eLION und ist speziell für den Einsatz im Off-Highway-Bereich geeignet – sie soll äußert robust sein und bietet eine funktionale Sicherheit nach ISO 13849. Die elektrischen Hochspannungs-eLION Motoren (bis 850 Volt) decken einen Nennleistungsbereich von 20 bis 230 Kilowatt ab (Spitzenleistung über 550 Kilowatt) und liefern dabei Nenndrehmomente bis zu 1.300 Newtonmeter und Maximaldrehmomente von über 2.500 Newtonmeter. Ihr Einsatz wird bereits in Pilotprojekten mit Kunden getestet.

Beispielsweise die Elektromotoren SMG180 und SMG220 sind hingegen dafür gedacht, leichte Nutzfahrzeuge anzutreiben. Auch sie sind für den Off-Highway-Einsatz konzipiert worden.

Bosch verbessert Systeme zur Abgasnachbehandlung

Nichtsdestotrotz rechnen die Ingenieurinnen und Ingenieure von Bosch damit, dass der Dieselmotor Landwirtschaft und Baubranche noch lange begleiten wird. Daher entwickelt das Unternehmen auch seine Common-Rail-Einspritzsysteme (CRS) weiter, die alle bereits für synthetische Kraftstoffe ausgelegt sind, um einen Beitrag zur Klimaneutralität leisten zu können.

Es ist noch ein weiter Weg, bis leistungsfähige Motoren ganz ohne Emissionen laufen können. Bosch hat daher parallel seine Systeme zur Abgasnachbehandlung verbessert. Eine Doppeldosierung in Verbindung mit einem leistungsfähigen Temperaturmanagement sorgt dafür, dass die Stickoxid-Emissionen weiter sinken. Das SCR-System (SCR = Selective Catalytic Reduction) spritzt hierfür Harnstoff in einen motornahen und motorfernen Katalysator ein.

Die Produkte stellt Bosch auf der Messe „bauma“ in München vor, die noch bis zum 30. Oktober geöffnet ist.

Weitere Neuigkeiten von Bosch:

Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

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