JCB-Wasserstoff-Weltneuheit feiert internationales Debüt

Das 100-Millionen-Pfund-Projekt von JCB zur Herstellung supereffizienter Wasserstoff-motoren wurde auf einer der größten Baumaschinenmessen der Welt erstmals international vorgestellt.

Ein Team von 150 Ingenieuren arbeitet an der bahnbrechenden Initiative zur Entwicklung von Wasserstoffverbrennungsmotoren - und mehr als 50 Prototypen wurden bereits im britischen Motorenwerk von JCB hergestellt.

Auf der Conexpo 2023 in Las Vegas wurde nun im Rahmen der International Fluid Power Exposition (IFPE) der brandneue JCB-Wasserstoffverbrennungsmotor vorgestellt – die kohlenstofffreie Lösung des Unternehmens für Bau- und Landmaschinen. Der JCB Chairman Lord Anthony Bamford leitet das Projekt zur Entwicklung der Wasserstofftechnologie von JCB.

„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.“ – Lord Anthony Bamford, JCB Chairman.

Prototypen von JCB Wasserstoffmotoren treiben bereits Baggerlader und Teleskoplader an. JCB hat außerdem einen wichtigen Durchbruch erzielt, indem es einen der supereffizienten Wasserstoffmotoren in einen 7,5-Tonnen-Lkw von Mercedes eingebaut hat – eine Nachrüstung, die in nur wenigen Tagen abgeschlossen war und die Attraktivität der Wasserstoffverbrennungstechnologie unter Beweis stellt. JCB hat außerdem einen eigens entwickelten und gebauten mobilen Betankungswagen vorgestellt, der den Kraftstoff zu den Maschinen bringt. Der Tank fasst genug Wasserstoffgas, um 16 Wasserstoff-Baggerlader zu betanken, und 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.“ – Lord Anthony Bamford, JCB Chairman.

Innovation aus Tradition

Das Engagement von JCB zur Verringerung von Emissionen reicht fast 25 Jahre zurück. Die neuesten Dieselmotoren, die den europäischen Vorschriften der Stufe V entsprechen, haben seit 1999 bereits eine Verringerung der NOx-Emissionen um 97 % und der Partikelemissionen um 98 % bewirkt. Darüber hinaus verbrauchen die JCB-Maschinen von heute im Durchschnitt 50 % weniger Kraftstoff als die Maschinen, die vor mehr als zehn Jahren hergestellt wurden, was neben einer erheblichen Verringerung der Kohlenstoffemissionen auch signifikante Einsparungen für den Kunden bewirkt. Dadurch wurden bislang 16 Milliarden Liter Kraftstoff eingespart, was 53 Millionen Tonnen CO2 entspricht.

JCB war auch bei der Entwicklung von Elektrotechnologien First Mover in der Branche, um die Nachfrage der Kunden nach kohlenstofffreien Produkten zu erfüllen. Batterieelektrische Antriebe eignen sich besonders für kleinere Maschinen, die weniger Betriebsstunden leisten und in der Regel weniger Kraftstoff verbrauchen. Größere Maschinen mit einem höheren Energiebedarf würden jedoch den Einsatz von wesentlich größeren Batterien erfordern. Deren Aufladung dauert wesentlich länger, sodass sie sich weniger für Maschinen eignen, die täglich in mehreren Schichten im Einsatz sind und die erforderliche Zeit zum Aufladen pausieren können.

Aus diesem Grund hat sich JCB in der Entwicklung von Elektromaschinen auf seine Kompaktbaureihe konzentriert, zu der auch der Teleskoplader 525-60E und der Minibagger 19C-1E gehören - der weltweit erste elektrische Minibagger.

Bei der Analyse künftiger emissionsarmer Kraftstoffe hat das Unternehmen nichts ausgeschlossen. Auf der Suche nach einem mobilen Kraftstoff, der zur Maschine transportiert werden kann, um eine maximale Betriebszeit und eine schnelle Betankung zu gewährleisten, wurden HVO, Biogas, E-Fuels, Ammoniak und Wasserstoff unter die Lupe genommen. JCB-Motoren seit Inkrafttreten der Stufe IIIB / Tier 4i für den Betrieb mit HVO zugelassen.

„Die meisten dieser alternativen Kraftstoffe erfordern die Herstellung von Wasserstoff. Daher ist es absolut sinnvoll ist, direkt auf Wasserstoff zu setzen, einen sauberen, kohlenstofffreien Kraftstoff, der aus erneuerbarer Energie hergestellt werden kann. Wasserstoff 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 Wasserstoffverbrennungsmotoren eine schnelle Betankung. Eine mobile Kraftstofflösung, bei der der Kraftstoff zur Maschine gebracht werden kann, ermöglicht einen effizienten Betrieb für unseren Kunden.“ – Lord Anthony Bamford, JCB Chairman.

Im Rahmen seiner Wasserstoffentwicklung untersuchte JCB auch den Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellen und stellte im Juli 2020 den ersten wasserstoffbetriebenen Bagger der Bauindustrie vor - einen 20-Tonnen-Bagger 220X. Nach umfangreichen Tests ist JCB vorläufig zu dem Schluss gekommen, dass Brennstoffzellen aktuell zu teuer, zu kompliziert und nicht robust genug für den Einsatz in Bau- und Landmaschinen sind. Als das JCB-Ingenieurteam aufgefordert wurde, anders zu denken und die bereits zur Verfügung stehende Technologie zu nutzen, aber auf kohlenstofffreie Weise, wurde der JCB-Wasserstoffmotor geboren.

"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. Wasserstoffverbrennungsmotoren 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." – Lord Anthony Bamford, JCB Chairman.