Auf der Conexpo 2023 in Las Vegas feierte die Wasserstoff-Weltneuheit von JCB ihr internationales Debüt

Auf einer der größten Baumaschinenmessen weltweit wurde das Projekt von JCB zur Herstellung von supereffizienten Wasserstoffmotoren vorgestellt. Das Projekt hat einen Wert von 100 Millionen Pfund. Ein 150-köpfiges Ingenieurteam arbeitet an dieser revolutionären Initiative. Mehr als 50 Prototypen wurden bereits im britischen Motorenwerk von JCB hergestellt.

Kohlenstofffreie Lösung für Bau- und Landmaschinen

Im Rahmen der International Fluid Power Exposition (IFPE) auf der Conexpo 2023 in Las Vegas hat JCB den brandneuen Wasserstoff-Verbrennungsmotor vorgestellt. Dieser stellt die kohlenstofffreie Lösung des Unternehmens für Bau- und Landmaschinen dar. Das Projekt zur Entwicklung der Wasserstofftechnologie von JCB wird von Lord Anthony Bamford, dem Chairman von JCB, geleitet.

„Das JCB Ingenieurteam hat in kurzer Zeit enorme Fortschritte bei der Entwicklung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors gemacht. Als erstes Baumaschinenunternehmen, das einen voll funktionsfähigen, mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotor entwickelt hat, freue ich mich, dass wir diese Technologie nun auf der internationalen Bühne präsentieren können“, sagte Lord Anthony Bamford.

Prototypen im Einsatz

JCB hat bereits Prototypen von Wasserstoffmotoren entwickelt, die Baggerlader und Teleskoplader antreiben. Ein wichtiger Durchbruch gelang JCB, als sie einen dieser supereffizienten Motoren in einen 7,5-Tonnen-Lkw von Mercedes nachrüsteten. Diese Nachrüstung wurde in nur wenigen Tagen abgeschlossen.

Mobiler Betankungswagen

Zusätzlich hat JCB einen mobilen Betankungswagen entwickelt und gebaut, der den Kraftstoff zu den Maschinen bringt. Der Tank des Betankungswagens kann genug Wasserstoffgas aufnehmen, um 16 Wasserstoff-Baggerlader zu betanken. Er kann entweder auf dem Heckaufbaurahmen eines modifizierten JCB Fastrac oder auf einem Anhänger transportiert werden.

„Das JCB-Ingenieurteam ist bis zu den Grundprinzipien zurückgekehrt, um den Verbrennungsprozess für den Einsatz von Wasserstoff völlig neu zu gestalten. Damit haben sie zwei wichtige Dinge erreicht: Sie haben JCB einen Platz in der Geschichte als erstes Baumaschinenunternehmen gesichert, das einen voll funktionsfähigen, mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotor entwickelt hat, und sie haben uns auf den Weg zur Produktion von 50 Wasserstoff-Verbrennungsmotoren geführt“, führt Lord Anthony Bamford weiter aus.

Innovation aus Tradition

JCB hat seit fast 25 Jahren ein starkes Engagement für die Reduzierung von Emissionen gezeigt. Seit 1999 haben die neuesten Dieselmotoren, die den europäischen Vorschriften der Stufe V entsprechen, die NOx-Emissionen um 97 Prozent und die Partikelemissionen um 98 Prozent reduziert. Zusätzlich verbrauchen heutige JCB-Maschinen im Durchschnitt 50 Prozent weniger Kraftstoff als Maschinen, die vor mehr als zehn Jahren produziert wurden. Dies hat nicht nur zu einer erheblichen Reduktion von Kohlenstoffemissionen geführt, sondern auch signifikante Einsparungen für Kunden ermöglicht. Insgesamt konnten so bereits 16 Milliarden Liter Kraftstoff eingespart werden, was 53 Millionen Tonnen CO2 entspricht.

Batterieelektrische Antriebe für kleinere Maschinen

JCB war Vorreiter bei der Entwicklung von Elektrotechnologien, um die steigende Nachfrage der Kunden nach kohlenstofffreien Produkten zu erfüllen. Insbesondere für kleinere Maschinen, die weniger Betriebsstunden leisten und typischerweise weniger Kraftstoff verbrauchen, sind batterieelektrische Antriebe gut geeignet. Allerdings erfordern größere Maschinen mit höherem Energiebedarf erheblich größere Batterien, die eine längere Ladezeit benötigen. Daher sind sie weniger geeignet für Maschinen, die täglich mehrere Schichten lang im Einsatz sind und keine ausreichende Zeit für das Laden haben.

Keine Option ausschließen

Aus diesem Grund hat sich JCB in der Entwicklung von Elektromaschinen auf seine Kompaktbaureihe konzentriert. Hierzu zählen der Teleskoplader 525-60E und der Minibagger 19C-1E – der weltweit erste elektrische Minibagger. Das Unternehmen hat bei der Analyse zukünftiger emissionsarmer Kraftstoffe keine Option ausgeschlossen. Sie haben nach einem mobilen Kraftstoff gesucht, welcher zur Maschine transportiert werden kann, um eine maximale Betriebszeit und schnelle Betankung zu gewährleisten. Dabei wurden HVO, Biogas, E-Fuels, Ammoniak und Wasserstoff untersucht. JCB-Motoren sind seit Inkrafttreten der Stufe IIIB / Tier 4i für den Betrieb mit HVO zugelassen.

Schnelle Betankung

„Die meisten dieser alternativen Kraftstoffe erfordern die Herstellung von Wasserstoff. Daher ist es absolut sinnvoll, direkt auf Wasserstoff zu setzen, einen sauberen, kohlenstofffreien Kraftstoff, der aus erneuerbarer Energie hergestellt werden kann. Er bietet gleichzeitig eine potenzielle Lösung für das Problem, vor das der Einsatz von Batterien in größeren Maschinen uns gestellt hat, denn im Gegensatz zu den Ladezeiten und die damit verbundenen langen Standzeiten oder der Notwendigkeit eines kabelgebundenen Betriebs, ermöglicht der Einsatz von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren eine schnelle Betankung. Eine mobile Kraftstofflösung, bei der der Kraftstoff zur Maschine gebracht werden kann, ermöglicht einen effizienten Betrieb für unseren Kunden“, so Lord Anthony Bamford.

220X – 20-Tonnen-Bagger

JCB hat auch den Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellen untersucht. Im Juli 2020 präsentierte das Unternehmen den ersten wasserstoffbetriebenen Bagger der Bauindustrie – den 20-Tonnen-Bagger 220X. Nach umfassenden Tests hat JCB vorläufig festgestellt, dass Brennstoffzellen derzeit zu teuer, zu kompliziert und nicht robust genug für den Einsatz in Bau- und Landmaschinen sind. Das Ingenieurteam von JCB wurde jedoch aufgefordert, anders zu denken und bereits verfügbare Technologie auf kohlenstofffreie Weise zu nutzen. So entstand der JCB-Wasserstoffmotor.

Einzigartige Verbrennungseigenschaften

„Die einzigartigen Verbrennungseigenschaften von Wasserstoff ermöglichen es dem Wasserstoffmotor, die gleiche Leistung, das gleiche Drehmoment und den gleichen Wirkungsgrad wie die JCB Maschinen mit konventionellem Antrieb zu erbringen, allerdings kohlenstofffrei. Diese Motoren bieten noch weitere bedeutende Vorteile: Durch die Nutzung der Dieselmotortechnologie sowie -komponenten, die sich bereits in Bau- und Landmaschinen bewährt haben, werden keine seltenen Erden benötigt. Es handelt sich um eine kosteneffiziente, robuste und zuverlässige Technologie, die nicht nur in der Bau- und Landwirtschaftsbranche, sondern in verschiedensten anderen Industrien auf der ganzen Welt eine große Rolle spielt“, sagte Lord Anthony Bamford auf der Conexpo in Las Vegas.