Vor genau einem Jahr berichteten wir von luckx – das magazin über die Umstellung von Dieselmotoren auf Wasserstoffbetrieb (https://luckx.de/2023/07/23/wasserstoff-antrieb-3/). Und heute meldet Mercedes den Vollzug im Betrieb.
Wasserstoff-Verbrennungsmotoren
Im Rahmen des Entwicklungsprojekts „WaVe“ zur Erforschung von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren für Spezialfahrzeuge haben Mercedes-Benz Special Trucks und die Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH ihre beiden Prototypen gemeinsam präsentiert. Auf dem Werksgelände von Mörtlbauer im bayerischen Fürstenzell haben der Unimog Versuchsträger und das Raupenfahrzeug ihre Funktionsfähigkeit im Fahr- und Arbeitsbetrieb unter Beweis gestellt. Die Präsentation hat zum Abschluss des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekts stattgefunden, bei dem Mercedes-Benz Special Trucks und Mörtlbauer gemeinsam mit 16 weiteren Konsortialpartnern zwei Wasserstoff-Verbrennungsmotoren entwickelt haben. Seit über einem Jahr ist das Antriebssystem für verschiedene Tests im Unimog Geräteträger bereits im Einsatz. Die Muldenkipper-Raupe wurde im Frühjahr 2024 in Betrieb genommen und hat sich seitdem ebenfalls in ersten einsatzspezifischen Versuchen bewährt.
Aktiv im Baustellenbetrieb
Auf dem Werksgelände von Mörtlbauer hat der speziell umgerüstete Unimog Geräteträger U 430 die Raupe auf einem Tieflader zur Veranstaltung transportiert. Nach einer kurzen Fahrt auf eigener Kette haben die Entwickler anhand der Raupe das Tanken an einer mobilen Wasserstoff-Tankstelle gezeigt. Der Unimog hat mit der angeschlossenen Frontanbaukehrmaschine der Firma Schmidt den Geräteeinsatz demonstriert. Bei Fahrzeugen, die für solche Arbeitseinsätze gedacht sind, ist die Herausforderung, dass während der Fahrt über einen Nebenabtrieb auch das jeweilige Gerät betrieben werden kann. Dazu braucht es in der Regel eine dauerhaft hohe Leistung. Das WaVe-Projektteam hat anhand der beiden Fahrzeug-Prototypen beispielhaft gezeigt, dass insbesondere für solche Anwendungen der Wasserstoff-Verbrennungsmotor geeignet ist. Das Antriebskonzept der Wasserstoffverbrennung ermöglicht ein schadstoffarmes Fahren und Arbeiten bei gleichzeitig konstant hoher Motorleistung.
Antriebskompetenz
In Unimog und Raupe ist ein Medium-Duty Motor verbaut, den die Experten für den Antrieb mit Wasserstoff speziell umgerüstet haben. Dafür wurden beispielsweise angepasste Kolben, ein wasserstofffähiges Eingassystem und eine optimierte Zündanlage verwendet. Bei der Wasserstoffverbrennung im Motorraum von Unimog und Raupe entsteht Wasser, das als heißer Wasserdampf über den Auspuff entlassen wird. Beim Unimog fassen die vier TÜV-geprüften 700-Bar-Hochdrucktanks insgesamt etwa 13 Kilogramm gasförmigen Wasserstoff. Der Motor leistet etwa 290 PS / 1000 Nm und ist damit in den Leistungs- und Drehmomentdaten vergleichbar mit einer 300 PS Dieselvariante. Der Prototyp wurde bereits mit mehreren unterschiedlichen Anbaugeräten betrieben, um Erkenntnisse aus der realen Einsatzpraxis direkt in die Entwicklung einfließen lassen zu können.
Die Muldenkipper-Raupe kommt mit ihrem Wasserstoff-Verbrennungsmotor auf ähnliche Werte: Die Motorleistung ist fast identisch, der Tank fasst 14,5 Kilogramm Wasserstoff bei 700 Bar. Der Muldeninhalt der Raupe liegt bei 16 Kubikmetern, die Nutzlast bei 30 Tonnen. Mit Planierschild und um 360 Grad drehbarem Oberwagen ist sie für den Transport von losen Schüttgütern flexibel einsetzbar.
Das Entwicklungsprojekt
Die Entwicklung des Versuchsfahrzeugs mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor findet im Rahmen des öffentlich geförderten Projekts „WaVe“ statt. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Vorhaben wurde von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft gemeinschaftlich umgesetzt und begann im Juli 2021. Nach einem Jahr der Planung und Vorbereitungen startete Mitte 2022 die Entwicklungsarbeit an den Prototypen. Ziel des WaVe-Projekts war es, ein wasserstoffbasiertes Antriebssystem für Arbeitsmaschinen zu entwickeln und damit den konventionellen Dieselmotor zu ersetzen. Grundsätzlich hat sich gezeigt, dass Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen mit Wasserstoff-Technologie sehr ähnlich zum heutigen Dieselmotor eingesetzt werden können und nur geringfügige Anpassungen der Antriebsstrangkomponenten erforderlich sind.