Alternative Antriebe Wasserstoff-Verbrenner: Prototypen für besondere Einsätze

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Wasserstoff statt Diesel in Spezialfahrzeugen: Eine Projektgruppe um Mercedes-Benz Special Trucks hat zwei Prototypen vorgestellt.

Zwei Prototypen mit Wasserstoff-Verbrennungsmotoren haben Mercedes-Benz Special Trucks und die Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH vorgestellt. Entstanden sind die Nutzfahrzeuge im Entwicklungsprojekt „WaVe“. In dem Projekt erforschen insgesamt 19 Unternehmen Wasserstoff-Verbrennungsmotoren für Spezialfahrzeuge.

Die beiden Versuchsfahrzeuge, ein Unimog und eine Muldenkipper-Raupe, stellten die Unternehmen auf dem Werksgelände von Mörtlbauer im bayerischen Fürstenzell vor. Der Unimog ist laut Mercedes-Benz seit einem Jahr im Testeinsatz, die Raupe seit Frühjahr 2024.

Bei der Präsentation hat der umgerüstete „Unimog Geräteträger U 430“ die Raupe auf einem Tieflader zur Veranstaltung transportiert. Nach einer kurzen Fahrt auf eigener Kette demonstrierten die Entwickler anhand der Raupe das Tanken an einer mobilen Wasserstoff-Tankstelle. Mit dem Unimog zeigten die Entwickler der Firma Schmidt den Geräteeinsatz mit vorne angeschlossener Kehrmaschine.

Hohe Anforderungen an Dauerleistung

Bei Fahrzeugen für derartige Arbeitseinsätze muss während der Fahrt über einen Nebenabtrieb das jeweilige Gerät betrieben werden. Dazu ist meist eine dauerhaft hohe Leistung notwendig. Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor eignet sich laut der Entwickler dafür.

In Unimog und Raupe ist ein Medium-Duty-Motor verbaut, umgerüstet für den Betrieb mit Wasserstoff: mit angepassten Kolben, wasserstofffähigem Eingassystem und optimierter Zündanlage. Bei der Wasserstoffverbrennung entsteht Wasser, das als heißer Wasserdampf über die Abgasanlage entweicht.

Technische Daten von Unimog und Raupe

Beim Unimog fassen die vier 700-bar-Tanks etwa 13 Kilogramm gasförmigen Wasserstoff. Der Motor leistet rund 290 PS und hat ein Drehmoment von 1.000 Newtonmetern. Die Leistungs- und Drehmomentdaten entsprechen in etwa denen einer Dieselvariante mit 300 PS. Während des Projektes waren unterschiedlichen Anbaugeräte im Einsatz.

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Die Muldenkipper-Raupe hat ähnliche Leistungsdaten. Die Motorleistung ist fast identisch, der Tank fasst 14,5 Kilogramm Wasserstoff bei 700 bar. Die Mulde fasst 16 Kubikmeter, die Nutzlast beträgt 30 Tonnen. Mit Planierschild und um 360 Grad drehbarem Oberwagen eignet sie sich für den Transport von losen Schüttgütern.

Das Entwicklungsprojekt „WaVe“

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz hat das Projekt „WaVe“ gefördert. Projektstart war im Juli 2021, Projektende Juli 2024. Konsortialführer war die Daimler Truck AG. Nach einem Jahr der Planung und Vorbereitungen begann Mitte 2022 die Entwicklungsarbeit an den Prototypen. Am Projekt beteiligt waren:

• Commercial Vehicle Cluster – Nutzfahrzeug GmbH

• Comlet Verteilte Systeme GmbH

• Cryotherm GmbH & Co. KG

• Daimler Truck AG

• Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG

• F&B Nutzfahrzeug-Technik GmbH

• FEV GmbH

• Hydac Process Technology GmbH

• IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr

• Institut für Oberflächen- und Schichttechnik GmbH (IFOS)

• ITK Engineering GmbH

• Keyou GmbH

• Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH

• Mörtlbauer Baumaschinenvertriebs GmbH

• Photonik-Zentrum Kaiserslautern e. V.

• Robert Bosch GmbH

• Sensitec GmbH

• Thomas Magnete GmbH

• RPTU – Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik (LAF)

Ziel des Projekts war es, ein wasserstoffbasiertes Antriebssystem für Arbeitsmaschinen zu entwickeln und damit den konventionellen Dieselmotor zu ersetzen. Das Fazit der Projektgruppe: Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen mit Wasserstoff-Technik sind sehr ähnlich zum heutigen Dieselmotor einsetzbar, bei nur geringen Modifikationen der Komponenten des Antriebsstrangs.

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