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Start-Stopp-Funktion auf der Baustelle | *:* xr:€ **r **r:m* ä*T* pri*s**ti*rt* St*r9-5t*pg:-Fl*r:kti*;:
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ine Start-Stopp-Automatik gehört
inzwischen in der Automobiltech-
verbrauch
in die Höhe, sondern
auch
den Lärmpegel.
nik zur Standardfunktion von energiesparenden Fahrzeugen. Sie sorgt da-
Präsentation auf der bauma 2013
für, dass der Motor, wenn der Antrieb
nicht gebraucht wird, selbsttätig ab-
Auf der bauma 2OI3 in München sind
zwei unterschiedliche Start-Stopp-Systeme vorgestellt wolden. Der Bauma-
schaltet. Das Einsparpotenzial beträgt ie nach Region (Stadt oder Land) und
Verkehrsaufkommen - zwischen zwei
bis sechs Prozent weniger Kraftstotfuerbrauch.
In llaumaschinen können die Einspaleffekte noch größer sein, weil die Maschi-
nen oft (Zwangs-)Pausen einlegen. Das
kann daran liegen, dass - Beispiel Radlader - kurzfristig auf neues Ladematerial
oder ein liansportfahrzeug gewartet
werden muss. Manchmal bespricht sich
der Fahrer mit dem Baustellenleiter oder
er prült die Ladungssicherheit am Ausleger. Dass der Dieselmotor in solchen
Situationen bisher kontinuierlich weiterläuft, treibt nicht nur den Kraftstoff38
schinen-Hersteller (OEM) Atlas Weyhausen präsentlerte Radlader vom Modell
AR 60e und AR 85e, die mit Systemen
der I(omponentenhersteller Bosch Rexroth (im AR 60e) und Linde Hydraulics
(im AR 85e) ausgestattet waren. Gemeinsame Grundlage ist ein hydraulischer Speicher. Beide Systeme sind aber
unabhängig voneinander entwickelt
worden, so die Unternehmen.
Lösung von Bosch Rexroth
Bei dem System von Bosch Rexroth baut
das Hydraulic FIy Wheel-System (HFW)
die Kraftleserve auf. Es besteht, nach
Werksangaben, aus Rexroth-Komponen-
ten (Axialkolbenpumpe in MooringBauweise, Steuerblock, Hydrospeicher
und Steuergerät) im offenen Kreislauf
und besitzt lediglich bei Grundkomponenten der Maschine (wie Tank, Filte-
lung und Kühlung) eine Verbindung
zum hydrostatischen Fahrantrieb oder
zur Arbeitshydlaulik. Das HFW-System
nimmt Energie kurzfristig auf und ste1lt
es dem Gerät zu einem späteren Zeitpunkt gezielt zur Verfügung.
So wird die eingesetzte Energie effektiver
genutzt. Es funktioniert folgendermaßen: Die Axialkolbeneinheit nimmt zunächst Moment an der Verbrennungsmotorwelle au[. Der erzeugte Ölstlom
wird in den Speicher geführt. Doft steigt
der Dluck und damit dessen Energieinhalt. Wird der Speicher wieder entladen,
albeitet die Axialkolbeneinheit als Motor * eine Eigenschaft einiger durchschwenkbarer Komponenten - und wan-
delt den Ölstrom wieder zur'ück in
www.agrartechnikon line.de
liche Aufgabe: Beim Betrieb des
Dieselmotors lädt sie einen hydraulischen Speicher. Sobald die elektronische Steuerung einen definierten Stillstand der Fahr- und Arbeitsfunktionen
erkennt, wird der Verbrennungsmotor
abgestellt. Bewegt der Bediener dann ein
Pedal, das Lenkrad oder den Joystick,
wird die Energie aus dem Speicher über
eine Ventilanordnung wieder der MPRPumpe zugeführt, welche dann ais Star-
termotor agiert. Der Dieselmotor läuft
dann auf eine voldefinierte Dieseldrehzahl hoch.
Auf der bauma präsentierte Linde Hydraulics die in einem Gabelstapler gemessenen verbrauchseinsparungen. Das
Ergebnis: Ist der Verbrennungsmotor für
Sobald der Bedienhebel für die Arbeitshydraulik betätigt beziehungsweise der Fahrantrieb ange'
fordert wird, startet das Hydraulic Fly Wheel-System von Bosch Rexroth das Dieselaggregat neu.
AlOVO
durch null schwenkbare
HFW'Pumpe f'mooring")
Blasenspeicher
Die Arbeitspumpe MPR 50 von Linde HydrauIics übernimmt im Start-Stopp-System die Aufgabe des Starter-Motors.
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hyd ra u I i sche Sta rt-Sto p p- F u n kti on fü r Ba u
maschinen senkt den Treibstoffverbrauch in
D ie
Sti I lsta n dsze ite n a
Antrieb für die Verbrennungsmotorwelle.
Dieses Konzept steht bei der neuen
Start-Stopp-Lösung Pate. Hier prüft die
Elektronik, ob im Speicher ausreichend
Druck aufgebaut ist, um das Dieselaggregat neu zu starten, nachdem es abgestellt wurde. Steht der Verbrennungsmotor, prüft die Elektronik den
möglichen Energiebedarf der Verbraucher ab. Müssen Fahrantrieb oder Arbeitshydraulik versorgt werden, startet
sie den Dieselmotor sofort wieder mit
der zuvor gespeicherten Energie. Die ful
Fahr- und Arbeitsfunktionen erforderliche Drehzahl wird dabei quasi augenblicklich ohne Verzögerung erreicht. Die
reine Start-Stopp-Funktion ist grund-
AGRARTECHNIK AUGUST 20'] 3
uf
Nu
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tlektrischer Anlässe.
Linde Start stopp
sätzlich auch ohne die beim HFW-Ansatz erforderliche, zusätzliche Pumpen-/
Motor-Einheit möglich. Voraussetzung
ist ledigiich die Auslegung der schon
vorhandenen Arbeitshydraulikpumpe
als durchschwenkbare Variante. Dadurch kann sie auch als Hydromotor
fungieren, um den Dieselmotor bei Be-
reit Fl
Dieser Startvorgang über das Start-Stopp-Sys-
tem ist, nach Angaben von Linde Hydraulics,
viermal schneller als das Starten mit elektrischem Anlasser, so dass die Maschine ohne
spü rba re Ve rzöge ru ng sofo rt e i nsatzbe re it
se
i.
darf wieder zu starten.
Lösung von Linde Hydraulics
Basis der Start-Stopp-Automatik bei
Linde Hydraulics ist die elektrisch angesteuerte Mitteldruckpumpe MPR 50, die
als Systemkomponente die hydraulischen Arbeits[unktionen mit Öl versorgt. Hier übernimmt sie eine zusätz-
mindestens 2,5 Sekunden abgeschaltet,
dann ist der Verbrauchsvorteil größer als
die zum Starten benötigte Energiemenge.
Wie hoch der Verbrauchsvorteil in der
Praxis ist, hängt natürlich stark vom
Baumaschinentyp und hier wiederum
39
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Maissägeräte
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7.790r- € r:;r
Ventilblock
vom jeweiligen Einsatz und
der Dauer del Arbeitsunterbrechungen ab. Da das System sehr kompakt baut und
hydraulischer Speicher und
Start-Stopp-Ventilblock frei
positioniert werden können,
kann eine Baumaschine mit
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hydraulischen Arbeitsfunkti''.4.,v1i
onen wahlweise mit oder
ohne Start-Stopp-Funktion
ausgestattet werden. Sie ist
folglich ais Option denkbar.
Für die Start-Stopp-Funktion wird bei Linde Hydraulics das Antriebsaggregat, bestehend aus Fahrpumpe HPV-02 und Arbeitspumpe MPR 50,
mit einem hydraulischen Speicher und einem Ventilblock erweitert.
Amortisationszeit
unter drei Jahre
auch Containertransportfahr-
Die Vorteile des Start-Stopp-
zeuge
Folglich haben es sich die Ex-
Systems sind vielfältig. Neben
Mulcher
;,1-:
1.99O,-
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Boost als nächste
Lärmpegel-Reduzierung ist
heute auch die COr-Reduk-
Entwicklungsstufe
zumZiel gesetzt, möglichst bis
Als nächsten Entwicklungs-
zur bauma 2016 einen funktionierenden Boost auf HybridBasis zu pläsentieren.
cher bei Atlas Weyhausen, ergänzl: ,,Zudem erwarten wir
-
durch die verringerten
triebsstunden
-
Be-
Kosleneinspa-
rungen bei der Wartung und
11.990,- €
Tiefenlockerer
ai.'
3.990,- € i,:r.;'. i'vl'r:;r
Vorteile für den Wiederverkaufswefi. Man muss sich nur
vergegenwärtigen, dass kompakte Radlader - wie der AR
60e und AR 85e - durchschnittlich je Betriebsstunde
fünf bis sieben Euro an Wert
verlieren. Konkrete Zahlen
zur Amortisierung eines solchen Systems können aber
noch nicht genannt werden.
Die Mehrkosten und Amortisationszeiten hängen stark
von der Nachfrage beim OEM
(Verteilung der Entwicklungs-
kosten) und der jeweiligen
Anwendung beim Endkun-
den ab." Holger Wagner
meint aber,
dass sich das Sys-
wird weiterhin in beide Rich-
wendig. Schließlich ist es ein
Unterschied, ob man den Mo-
tor nur anspringen lässt oder
ob man dem System - mö8lichst über einige zehn Sekunden - konstant Kraft bieten
möchte. Die hydraulischen
Speicher sind zwar, im Vergleich zu elektrischen Speichern und Antrieben, recht
kostengünstig und haben sich
im rauen Praxiseinsatz vielfach bewährt. Aber die Kraftabgabe wirkt in der Regel - je
nach Größe des Speichers und
den Komponentenherstellern
tungen erfolgreich geforscht.
Das beweisen die MildhybridSysteme, die sich inzwischen
sowohl mit elektrischen und
hydraulischen Speichern auf
dem Markt etabliert haben.
Hier werden zum Beispiel bei
der Drehbewegung eines Baggeroberwagens, Energien gespeichert und wieder abgegeben (siehe IIAUMATECHNIK
O4.20I3, Seiten 18 bis 21).
Es geht also durchaus voran
keiner sagen. Der Weg dorthin
wird in kleinen und professionell vorbereiteten Schlitten
ela Keßler von Bosch Rexroth.
Vor- und Nachteile.
Neben Radiadern und Gabel-
trische Speicher haben zwar
eine wunderbar lineare Ener-
kompakte Baumaschinen oder
' . .,t.",,,.1.'"
miniert. Bei den OEM und
deutlich größere beziehungsweise eine weitere hydraulische Speichereinheit not-
men wir in eine Grundsatzdiskussion der Hybridforschung.
Alle Speicherlösungen haben
Stopp-Lösung generell bei
Fahrzeugen mit hohen Leerlaufzeiten im Zyklus an, wie
,1
ger Wagner. Folglich wäre eine
Holger Wagner: ,,Hier kom-
Alle drei Unternehmen rechnen mit der Markteinftihrung
frühestens Mitte bis Ende
2014. Aktuell durchläuft die
staplern bietet sich die Start-
_
Verfugung steht", erklärt Hol-
Schritte auf dem Weg
zum Vollhybrid
Die Suche nach dem optima1en Speichermedium im Beleich Baumaschinen hat die
Hybridan I riebs-Diskussion in
den vergangenen Jahren do-
erste erfoigreiche Versuchsmaschinen.
,,Das System soll so funktionieren, dass die Zusatz-BoostLeistung entweder fur den Antrieb oder fur das Hubwerk zur
Start-Stopp-Lösung im AR 60
die letzten Schritte der Prototypenphase, berichtet Manu-
weniger als drei Jahren amortisiert haben sollte.
atit"t::, I
Schritt ist eine Boost-Funktion
angedacht. Nach Aussage von
Manuela Keßler gäbe es bereits
mit der Hybridtechnologie.
Wie viele Jahre (oder Jahrzehnte) es noch dauert, bis
auch bei Baumaschinen ein
Vollhybrid (kompletter Antrieb über die Energie des
zweiten Speichermediums)
möglich wird, kann freilich
tem - bei einem gewöhnlichen Einsatzpensum - in
Kreiseleggen
;* 2.990,- €..:i1:i
perten um Atlas Weyhausen
I(raftstoffeinsparung und
tion ein wichtiges Argument.
Holger Wagner, Pressespre-
Säkornbinationen
den Einsatz in Baumaschi-
fulden Hafenbereich. nen."
der
Ventileinstellung
,,schlagartig" und, im Gegensatz zu einem elektrischen
Speicher, nicht linear.
EIek-
gieabgabe, aber dafur sind die
modernen Akkumulatoren
noch sehl voluminös und oft
auch nicht robust genug für
unternommen, die vom
Markt immer mit viel lnteresse aufgenommen welden
-
sowohl von den OEM bis hin
zum Endkunden. Auch die
Start-Stopp-Funktion ist ein
solcher
Schritt.
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BIDELL GmbH . Thomas Bidell
Mobil: +49 Q)172 6286684
www.bidell.de
www.agrartechnikonline.de