Serienmaschine mit Load Sensing - Bild: Volvo Construction Equipment

Die Forscher installierten das prototypische Hydrauliksystem einfach zusätzlich in einer Serienmaschine mit Load Sensing (Volvo EW 180C). Die Tests wurden also alle auf derselben Maschine durchgeführt. Bild: Volvo Construction Equipment

Diese drei Jahre Forschung haben sich gelohnt: Mit bis zu 30 Prozent Kraftstoffersparnis ist es den Teilnehmern des Steam-Projektes gelungen, den Energiebedarf eines Baggers gegenüber der Serienvariante mit Load-Sensing deutlich zu unterbieten, wie Milos Vukovic, Sachbearbeiter des Projektes an der RWTH Aachen, bei der Präsentation der Ergebnisse am 12. Mai 2016 berichtete.

Die Forscher hatten bei dem Projekt nicht nur die Hydraulik im Blick, sondern auch den Verbrennungsmotor, der bei Baumaschinen oft im ineffizienten Teillastbetrieb läuft. Über eine Verbesserung dieser beiden Mechanismen seien realistisch gesehen bis zu 64 Prozent Energieersparnis möglich, ohne dass teure Sonderkomponenten nötig wären, erklärte Vukovic bei der Abschlussveranstaltung in Konz.

Das ursprüngliche Konzept wurde 2010 an der RWTH Aachen entwickelt. Die Forscher führten dazu Simulationen durch, gefolgt von Prüfstandsversuchen. Das Validierungsprojekt an dem 18-Tonnen-Bagger begann 2013, unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des VIP-Programms (Validierung des Innovations-Potenzials).

Ein Industriepartner ist schnell gefunden

Ziel des Projektes war es, den Kraftstoffverbrauch nur über das Maschinendesign um einen zweistellen Prozentbetrag zu reduzieren, beziehungsweise einen Teil über Rückgewinnung einzusparen. Um verlustreiche Energieumwandlung zu vermeiden, verwendet das System keine elektrischen Speicher oder Antriebe, sondern es stellt lediglich eine Erweiterung der Hydraulik dar. Das Projekt stieß in der Industrie auf großes Interesse. Schnell erklärte sich Volvo Construction Equipment bereit, als Partner mitzuarbeiten. Auch Zulieferer wie Rexroth, Hydac und Parker beteiligten sich.

Einen sparsameren Bagger zu designen ist jedoch nicht ganz einfach, wie Vukovic erklärt. Hürden seien etwa die höhere Komplexität der Maschine, höhere Kosten, Anforderungen der funktionalen Sicherheit, Schwierigkeiten beim Energiemanagement und gesetzliche Vorgaben, beispielsweise bei Emissionstests. Außerdem steht und fällt ein Konzept mit der Akzeptanz des Bedieners.