In einer Testanwendung hat Rolls-Royce einen MTU-Motor mit 1.865 kW Leistung durch einen 1.163 kW starken Motor ersetzt und dadurch die CO2-Emissionen des Muldenkippers je nach Anteil der Steigungen und Gefällstrecken um 20 bis 30 Prozentverringert. Die Gesamtleistung entspricht dabei der des Muldenkippers mit reinem Dieselantrieb. Das Konzept nutzt bestehende Komponenten und wird von Rolls-Royce in Zusammenarbeit mit Kunden realisiert. Zum Hybridkonzept gehören auch die Gleichspannungswandler, die das Batteriesystem mit dem Gleichstromzwischenkreis des Muldenkippers verbinden. Das System ist modular aufgebaut und Rolls-Royce zufolge skalierbar für Bergbaufahrzeuge jeder Größe.

Mit seiner Marke MTU produziert der Rolls-Royce-Geschäftsbereich Power Systems unter anderem Motoren für Bergbaumaschinen. Für den neuen hybriden Antriebsstrang hat sich das deutsche Unternehmen mit Sitz in Friedrichshafen mit dem US-Unternehmen Flanders Electric zusammengetan, das Elektromotoren und Generatorsysteme sowie Automatisierungs- und Steuerungssysteme für schwere Industrieanwendungen entwickelt und baut.

Forschung an synthetischen Kraftstoffen

Rolls-Royce forscht auch im Bereich anderer Technologien, die Unternehmen in der Gewinnungsindustrie helfen können, umweltfreundlicher und klimaneutral zu werden: MTU-Motoren werden derzeit so angepasst, dass sie mit nachhaltigen synthetischen Kraftstoffenbetrieben werden können, die mit Hilfe erneuerbarer Energie aus Wasserstoff hergestellt werden. Diese Kraftstoffe spielen eine Schlüsselrolle beim Senken der CO2-Emissionen in Anwendungen, die schwer zu elektrifizieren sind. Bis 2023 sollen die neuesten Generationen der MTU-Motoren der Baureihen 2000 und 4000 mit diesen Kraftstoffen kompatibel sein. Auch Wasserstoff-Verbrennungsmotoren, wie sie zum Beispiel der Kölner Motorenhersteller Deutz plant, und Brennstoffzellen sollen bald im Bergbau eingesetzt werden können, jedoch zunächst in stationären Anwendungen wie der Stromerzeugung in abgelegenen Regionen, wo kein Zugang zum öffentlichen Stromnetz besteht. Die Lösungen kombinieren erneuerbare Energiequellen mit einem MTU-Batteriespeichersystem und MTU-Diesel- und/oder Gasgeneratorsystemen sowie einer zentralen Anlagensteuerung.

Muldenkipper mit Elektromotoren

Elektrische Antriebskomponenten in Muldenkippern sind an sich nichts Neues: Schon seit Jahren setzen internationale Rohstoffkonzerne wie BHP Biliton oder Rio Tinto wahlweise dieselelektrische Muldenkipper von zum Beispiel Komatsu oder per Oberleitung rein elektrisch betriebene SKW in ihren Tagebauen ein: Während beim dieselelektrischen Antrieb ein Dieselmotor den Strom für den elektrischen Antriebsmotor produziert, hängen die Oberleitungs-SKW ohne Akkus direkt am Stromnetz. Die Kuhn Schweiz AG baute 2018 für ein Schweizer Zementwerk einen Komatsu-Muldenkipper zur Elektro-Baumaschine um und arbeitete bei den Batteriemodulen mit der Schweizer Lithium Storage GmbH zusammen. So schufen sie das größte batteriebetriebene Fahrzeug der Welt.

Dieselelektrische Antriebssysteme sind auch für andere Baumaschinengattungen erhältlich: So bietet Caterpillar seit 2017 in der XE-Baureihe dieselelektrisch angetriebene Radlader an; auch in Planierraupen ist diese Antriebsart sehr verbreitet.