E-Antrieb : Tonnenschwerer Muldenkipper wird elektrisch betrieben

Schweres Gestein lässt sich mit dem „eDumper“, dem angeblich größten Elektrofahrzeug und elektrischen Muldenkipper der Welt, mühelos befördern, wie der 123-Tonner kürzlich in einem Steinbruch in Péry, im Berner Jura, unter Beweis stellte. Zugleich wird er dort seinen neuen Arbeitsplatz beziehen. Konkret wird das Schwergewicht dazu eingesetzt, Kalk- und Mergelgesteine aus einem höher gelegenen Abbaugebiet in eine tiefer gelegene Verarbeitungsanlage zu transportieren. Getauft wurde der tonnenschwere Elektromuldenkipper auf den Namen „Lynx“ (Luchs).

Basierend auf den Entwicklungsbestrebungen eines Schweizer Firmenkonsortiums, haben die Berner Fachhochschule (BFH), die Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs (NTB) und die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) das umweltschonende Lastvehikel entwickelt, das für ein Elektrofahrzeug mit beeindruckenden Maßen aufwartet: So seien 58 Tonnen Leergewicht und 65 Tonnen an maximaler Zuladung möglich. 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.

Synchron-Antriebsmotor, Getriebe, Batterien und Inverter sind allesamt Spezialanfertigungen. Sie wurden im September/Oktober 2017 in das leere Chassis des Komatsu HD 605-7 eingebaut. Die Hydropumpen für Lamellen-Bremsanlage, Kippantrieb, Servo-Unterstützung, Vorspannung der Hilfsbremsanlage werden von einem weiteren Elektromotor mit 200 kW-Leistung angetrieben. Der 600 kWh grosse Stromspeicher, bestehend aus vier Blöcken, findet seinen Platz im Motorenraum und anstelle des Dieseltanks.

Um den E-Antrieb unterzubringen wurde ein zuvor mit Diesel-betriebener Komatsu HD 605-7 umgerüstet. 18 Monate dauerte die Konzeptionszeit. Damit sich der Elektromuldenkipper überhaupt von der Stelle bewegt, wurde er mit der vermeintlich größten je für ein Elektrofahrzeug hergestellten Batterie bestückt, die mit 4,5 Tonnen in etwa so viel wiegt wie zwei Pkw.

Mit der Evaluation geeigneter Batteriezellen sowie der notwendigen Kühlung setzte sich das BFH-Zentrum für Energiespeicherung in Bern auseinander. Damit die Brandsicherheit einer derart großen Batteriezelle gewährleistet ist, untersuchten Empa-Forscher schließlich das Verhalten der verwendeten Li-Ionenzellen im Falle eines Kurzschlusses oder einer mechanischen Beschädigung.

“Nie zuvor ist ein Landfahrzeug mit einem solch gewaltigen Akkupaket bestückt worden. Der eDumper ist nun so konstruiert, dass eine durchgehende Zelle keine Nachbarzellen in Mitleidenschaft ziehen kann“, erklärt der verantwortliche Techniker.

Berechnungen zufolge wird der eDumper über die nächsten zehn Jahre jährlich über 300.000 Tonnen Material transportieren und dabei nach vorläufigen Berechnungen bis zu 1.300 Tonnen CO2 und 500.000 Liter Diesel einsparen. Wie die Energiebilanz des eDumpers unter realen Bedingungen ausfällt, sollen Untersuchungen im Alltagsbetrieb während der nächsten Monate zeigen.

https://youtu.be/cLaZdxgaSvM

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