Klimaneutrale Mobilität im Off-Highway-Bereich

Die Serienproduktion des Motors plant Deutz für 2024. Erste Tests auf dem Prüfstand hat das Unternehmen bereits erfolgreich abgeschlossen. Als erste Pilotanwendung des Wasserstoffmotors soll Anfang 2022 eine stationäre Anlage zur Stromerzeugung beim Kölner Energieversorger Rheinenergie in Betrieb gehen und die Praxistauglichkeit des Motors unter Beweis stellen. Im Heizkraftwerk Köln-Niehl soll ein solcher Wasserstoffmotor in Kombination mit einem Generator rund 170 Kilovoltampere elektrische Leistung liefern. Der fossile Energieträger Erdgas wird so langfristig durch klimaneutral erzeugten Wasserstoff ersetzt. „Deutz ist Vorreiter für eine klimaneutrale Mobilität im Off-Highway-Bereich. Wir bauen bereits heute sehr effiziente und saubere Motoren. Nun machen wir den nächsten Schritt, unser Wasserstoffmotor ist reif für den Markt. Für uns ein wichtiger Meilenstein, um als Unternehmen unseren Beitrag zur Erreichung der Pariser Klimaziele zu leisten“, sagt Dr. Frank Hiller, Vorstandsvorsitzender der Deutz AG.

Saubere Antriebstechnik für schwere Baumaschinen

Der Vorteil des Wasserstoffs als Treibstoff in mobilen Maschinen ist seine ausgesprochen saubere Verbrennung: Der CO2-Ausstoß von Wasserstoffmotoren liegt nahe null – Wasserstoff enthält schließlich keinen Kohlenstoff. Neben reinem Wasserdampf entstehen lediglich Stickoxide in nennenswertem Maß. Für Baumaschinenhersteller liegt der Charme dieser Technik vor allem darin, dass herkömmliche Verbrennungsmotoren ohne größere bauliche Anpassungen mit Wasserstoff betrieben werden können. Das reduziert den Entwicklungsaufwand und ermöglicht die weitere Vermarktung aktueller Baumaschinenmodelle, die sich aufgrund ihres Gewichts nach derzeitigem Stand der Technik nicht für den elektrischen Antrieb eignen.

Deutz forscht mit dem DLR an der "Grünen Baustelle"

Deutz entwickelt gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) neue Ideen und Lösungsansätze, um Baustellenfahrzeuge und Landmaschinen mit Wasserstoff zu betreiben. „Wir bündeln unsere Kompetenzen und Forschungsanstrengungen, um die Serienreife des Wasserstoffantriebs für Off-Highway-Anwendungen noch schneller voranzutreiben“, sagt Dr.-Ing. Markus Müller, Chief Technology Officer von Deutz. Zunächst wollen die Forschenden vom DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte gemeinsam mit Deutz die technischen und marktwirtschaftlichen Rahmenbedingungen von CO2-neutralen Fahrzeugen für „Off-Highway-Anwendungen“ untersuchen. Dafür analysieren sie zum Beispiel die Nutzeranforderungen und die Last- und Nutzungsprofile verschiedener Baumaschinentypen; Deutz kann hier auf eine breite Datenbasis zurückgreifen. Eine besondere Herausforderung ist die Tanklogistik für Baumaschinen mit Wasserstoffantrieb: Die Überlegungen reichen hier von mobilen, vernetzten Tanksystemen bis zu autonomen Tankrobotern.

Steigende Nachfrage nach Wasserstoff in der Industrie

Nachteil des Wasserstoffs gegenüber Dieselkraftstoff: Er liegt nicht als Primärenergieträger vor, sondern muss unter Einsatz elektrischer Energie industriell hergestellt werden. Solange also noch fossile Brennstoffe im deutschen Energiemix vorkommen – 2020 betrug ihr Anteil immerhin noch 36 Prozent –, hat der Wasserstoffmotor emissionstechnisch keine blütenreine Weste. Ein weiteres Hindernis für die schnelle Verbreitung von Wasserstoffmotoren in Baumaschinen ist das nach wie vor sehr dünne Tankstellennetz in Deutschland. Dennoch ist Wasserstoff gerade für Baumaschinen eine gangbare Alternative neben den allmählich populärer werdenden Erdgasmotoren, die zum Beispiel Iveco für den Einsatz in Lkw, Land- und Baumaschinen entwickelt. Das hat auch der Fahrzeugaufbauhersteller Faun erkannt und produziert seit diesem Jahr Sammelfahrzeuge und Kehrmaschinen mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb.

Synthetische Kraftstoffe retten den Verbrennungsmotor

Deutz setzt bei der Entwicklung alternativer Antriebe für Baumaschinen auf einen Mehrfachansatz: Neben der Elektrifizierung geeigneter Baumaschinentypen, die das Kölner Unternehmen seit 2017 gemeinsam mit seinem auf elektrische Bootsmotoren spezialisierten Tochterunternehmen Torqeedo GmbH verfolgt, spielt dabei auch der Verbrennungsmotor noch eine ganze Zeit lang eine Rolle. Ermöglicht werden soll diese Lebenszeitverlängerung unter anderem durch den vermehrten Einsatz synthetischer Kraftstoffe. Deutz hat im August 2021 sein gesamtes TCD-Motorenprogramm - inklusive der Motoren der EU-Abgasstufe V - für den Einsatz von paraffinischen Dieselkraftstoffen freigegeben. Sie verbessern die CO2-Bilanz der Deutz-Verbrennungsmotoren deutlich und ermöglichen perspektivisch sogar einen CO2-neutralen Betrieb.