Elektrische Baumaschinen

Die beiden Minibagger Cat 300.9D VPS und 302.7D CR epowered by Zeppelin arbeiten wahlweise mit Diesel- oder mit Elektroantrieb. Diese Maschinen sind - neben ihren Standardanwendungen - auch bestens für umweltsensible Einsätze geeignet, wie Gebäudesanierung, Abrissarbeiten in Gebäuden und innerstädtische Baustellen. Im Elektromodus treibt ein Elektromotor mit Kabelversorgung eine separate Hydraulikpumpe an, die die Maschinenhydraulik mit dem erforderlichen Ölstrom versorgt. Beide Maschinen sind damit echte Hybride, die mit zwei unabhängigen Antriebstechnologien funktionieren.

Der kompakte und sehr wendige Cat 300.9D VPS wird durch ein externes elektrisches Hydraulikaggregat und zwei je 10 Meter lange Ölleitungen angetrieben. Zum Transport wird das Aggregat im Abstützplanierschild eingehängt und kann auch für andere Zwecke eingesetzt werden. Der Transportbügel zum Verladen des Hydraulikaggregats kommt im Betrieb als praktische Schlauchführung zum Einsatz, die eine Beschädigung der Ölschläuche beim Fahren verhindert. Da der Ölstrom durch die Drehdurchführung fließt, kann der Oberwagen der Maschine auch im Elektromodus völlig ungehindert drehen.

Der 302.7D CR epowered by Zeppelin arbeitet nach demselben Prinzip, führt die zweite Hydraulikpumpe und den Elektromotor jedoch im Oberwagen mit. Die Stromversorgung erfolgt über ein am Kabinendach angebrachtes Schleppkabel, dadurch ist der Minibagger auch im Elektrobetrieb mobil. Beide Typen arbeiten auch elektrisch wie gewohnt ganz ohne Leistungs- oder andere Einschränkungen, auch weil keine Batterie geladen werden muss und Tankpausen entfallen. Für den Dieselbetrieb bedeutet die zusätzlich eingebaute Technik keinerlei Behinderung. Beide Maschinen bieten den Anwendern damit völlige Wahlfreiheit, eine hohe Flexibilität und erfordern keine Bedienungsumstellung.

Mit diesem Cat 906 präsentiert Caterpillar seinen ersten elektromobilen Radlader in der vielfach nachgefragten Klasse 6 Tonnen – zunächst noch als Konzeptmaschine, aber schon umfangreich und vielversprechend getestet. Statt mit dem neuen Stufe-V-Diesel der Standardtypen ist der Elektrolader mit drei Elektromotoren für Fahrantrieb, Lenk- und Arbeitshydraulik sowie Lithium-Ionen-Powerpack ausgestattet. Mit dem Elektroantrieb mit wassergekühlten Komponenten bietet die Maschine dieselbe Leistung, arbeitet jedoch deutlich leiser und beschleunigt kräftiger, weil das hohe Drehmoment des Elektromotors gleich beim Anlauf zur Verfügung steht.

Je nach Einsatzspektrum können bis zu 7 Stunden Betriebsdauer erreicht werden, bis der Lader zurück an die schnelle Ladestation mit rund 3 Stunden Ladezeit kommen muss. Ein Nachladen während der Mittagspause kann die Betriebsdauer je nach Einsatz bis zum Schichtende verlängern. Die Vorteile der Cat Radlader dieser Klasse gelten auch für die Elektroversion, für die auch das umfangreiche Anbaugeräteprogramm dieser Maschinen zur Verfügung steht. Für alle Betriebe mit der passenden Infrastruktur, wie zum Beispiel praktisch alle Bauhöfe und Kommunen oder Betriebe der stationären Industrie eine interessante Alternative – auch wegen des deutlich reduzierten  Wartungsaufwands der Maschine.

Beim Kettenbagger 323F ZLine wurden Dieselmotor, Tank und Kontergewicht durch Elektromotor, Batteriemodul, Ladegerät und Steuergeräte ersetzt. Der batteriebetriebene 25-Tonnen-Hydraulikbagger wurde vom norwegischen Cat-Händler PON in enger Zusammenarbeit mit Caterpillar entwickelt und hat sich bereits im Praxiseinsatz bei einigen Kunden in Norwegen bewährt.

Bei der Entwicklung wurde sorgfältig darauf geachtet, dass die typischen Merkmale eines Cat Kettenbaggers dieser Klasse – Erscheinungsbild, Betriebsverhalten und Bediengefühl – erhalten bleiben. Soweit wie möglich kamen Standard-Teile aus dem Cat Programm zum Einsatz, ansonsten wurden standardisierte, robuste HD-Komponenten ausgewählt, die für hohe Sicherheit, Verfügbarkeit und Dauerfestigkeit des Baggers sorgen.

Das mit Hydrauliköl gekühlte Batterie-Paket erfüllt dreifach höhere Standards als die bekannt stoß- und rüttelfesten Automotive-Akkus, der Hersteller garantiert eine Lebensdauer von 4600 Ladezyklen. Die gesamte Hochleistungselektrik ist unberührbar gekapselt und perfekt gegen unbefugten Zugriff, Stöße und Wassereinbruch geschützt.

Da die Bedienung wie gewohnt erfolgt, kommen die Fahrer mit dem Elektrobagger sofort zurecht. Besonders gelobt wird das leise Betriebsverhalten, die verzögerungsfrei verfügbare Maximalleistung, schnelle überlagerte Arbeitsbewegungen und die deutlich höhere Durchzugskraft im schweren Einsatz. Der Hersteller rechnet mit ca. 5 bis 7 Stunden Einsatzdauer bei normalen Arbeitsbedingungen.

Künftige Entwicklungen werden auf Basis des Cat 320 der nächsten Generation fortgesetzt. Die umweltfreundlichen Maschinen eignen sich für besondere Ausschreibungsanforderungen und für Bauunternehmen, die sich in Sachen CO2- und NOX-Footprint besonders hohe Ziele setzen.

Caterpillar vollelektrischer Bagger CAT 323F Z Line - bauma 2019

Im Cat 988K XE treibt ein verbrauchsarmer Cat C18 Acert-Diesel direkt einen hochmodernen geschalteten Reluktanz-Generator an. Im Generator integriert ist der Pumpenantrieb für die Arbeitshydraulik, die nach wie vor mechanisch angetrieben und elektrohydraulisch vorgesteuert wird. Die im Generator erzeugte elektrische Energie geht über eine ausgeklügelte Regelelektronik in den Elektromotor, der dann über eine Welle den konventionellen Antriebsstrang in beiden Achsen antreibt. Auch der Elektromotor ist ein geschalteter Reluktanzmotor, eine Technologie, die einfachen technischen Aufbau, sehr guten Wirkungsgrad, feine Regelbarkeit und Wartungsarmut ideal verknüpft.

In der Praxis bietet der neue Antrieb den Anwendern jede Menge Vorteile: Durch das für Elektromotoren typische hohe Drehmoment schon beim Anlauf beschleunigt die Maschine sehr kraftvoll, die Richtungswechsel erfolgen ruckfrei und komfortabel, die Laufruhe der Maschine erhöht sich, Gangwechsel entfallen über den gesamten Geschwindigkeitsbereich. Da der Diesel ständig im optimalen Betriebspunkt arbeitet und Getriebe- und Wandlerverluste entfallen, sinkt der Kraftstoffverbrauch im Vergleich mit dem konventionell angetriebenen Cat 988K ganz erheblich. Die  Fahrgeschwindigkeit lässt sich sehr feinfühlig regeln, virtuelle Gänge ermöglichen die Wahl bestimmter Geschwindigkeitsbereiche, bergab hält ein elektronischer Retarder das Tempo konstant – für die Fahrer bedeutet die wegweisende Technik kaum Umgewöhnung. Natürlich ist der 988K XE mit der bewährten Hebellenkung STIC ausgestattet, die die Fahrerbelastung durch immer wiederkehrende Bedienvorgänge deutlich reduziert.

Cat® 988K XE Radlader mit elektrischem Antriebssystem: Einführung