Die Wasserstofftechnologie explodiert

Der britische Baumaschinenhersteller JCB hat in den letzten Jahren nach Möglichkeiten gesucht, seinen Kunden umweltfreundliche Vorteile zu bieten. Vielerorts haben Regierungen Pläne vorgelegt, die Verwendung fossiler Brennstoffe in Maschinen zu verbieten, und JCB will rechtzeitig eine Lösung haben. Ein explosiver Motor, der mit Wasserstoff betrieben wird, scheint die Antwort zu sein.

In den vergangenen Jahren haben sich die Ingenieure des Unternehmens mit zahlreichen Lösungen beschäftigt, um Arbeitsmaschinen umweltschonend anzutreiben. JCB hat einen langen Weg zurückgelegt, wenn es um Batterietechnologie und Wasserstoffbatterien geht, aber beide Lösungen haben zu viele Probleme, um sie auf den Markt zu bringen. Vervielfachung der Kosten, aufwendige Wartung, erhöhtes Gewicht und lange Ladezeit gehören zu den Mängeln der vorgenannten Lösungen.

JCB hat batteriebetriebene Arbeitsmaschinen auf den Markt gebracht, aber aufgrund der damit verbundenen Einschränkungen ist diese Technologie nur für die kleinsten Arbeitsgeräte geeignet. Laut JCB-Mitarbeitern war der Wasserstoffgenerator für größere Maschinen vielversprechend, da er im Gegensatz zu batteriebetriebenen Geräten die Kraftstofftanks sehr schnell befüllt. Nach der Montage eines Prototyps eines Raupenbaggers mit einer Wasserstoff-Brennstoffzelle zeigte sich jedoch, dass die Komplexität bei der Wartung und die Vervielfachung der Kosten diese Technologie vorerst ausschlossen.

Gleicher Motorblock

Lord Anthony Bamford, Eigentümer und Manager von JCB (Sohn des Gründers Joseph Cyril Bamford), forderte seine Mitarbeiter auf, einen wasserstoffbetriebenen Sprengmotor zu entwickeln, nachdem er erkannt hatte, dass der Wasserstoffgenerator und die Batterien auf eine Sackgasse zusteuerten. Aus dieser Arbeit entstand ein Motor mit dem gleichen Motorblock wie die Vierliter-Dieselmotoren, die JCB seit Jahren produziert.

Der wasserstoffbetriebene Sprengmotor ist laut JCB sehr weit in der Entwicklung und kann bereits in den nächsten Saisons auf den Markt gebracht werden. Einer der größten Vorteile dieser neuen Technologie besteht darin, dass sie auf einer bewährten Grundlage basiert, die alle Wartungs- und Verwendungszwecke erleichtert. Unter der Motorhaube ist der Motor derselbe wie der Vierliter-DieselMax-Motor, der in vielen Baggerladern und Arbeitsbühnen zu finden ist. Die Änderung besteht hauptsächlich aus einem neuen Zylinderkopf mit Zündkerzen und einem Einspritzsystem für Wasserstoff und andererseits neuen Kraftstoffleitungen und Gasflaschen anstelle von Dieseltanks.

Anders als bei Elektroautos, die deutlich teurer sind als vergleichbare Benzin- oder Dieselautos, werden Arbeitsmaschinen mit Wasserstoffantrieb in der Anschaffung nur fünf bis fünfzehn Prozent teurer. JCB ging davon aus, dass batterie- oder wasserstoffbetriebene Maschinen bis zu viermal teurer sein würden als eine gleichwertige, mit fossilen Brennstoffen betriebene Maschine.

Nutzung nahezu identisch

JCB hat mehrere Prototypen von Arbeitsmaschinen mit diesem Motor hergestellt, deren Handhabung und Verwendung fast vollständig mit denen herkömmlicher dieselbetriebener Geräte identisch sind. Der Klang ist sehr vergleichbar und der Durchschnittsbürger würde nicht erkennen, dass es sich um eine neue Technologie handelt.

Der Benutzer wird keinen merklichen Unterschied bemerken, da die Leistung nahezu gleich ist und der Wasserstoffmotor ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen hat, genau wie Dieselmotoren.

Die Wartung ist die gleiche wie bei Dieselmotoren, bei denen alle 400 Betriebsstunden ein Ölwechsel erforderlich ist und das gleiche Schmiermittel und der gleiche Ölfilter verwendet werden. Der Unterschied zwischen neuem und altem Schmieröl ist nur sehr schwer zu erkennen, da bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor kein Ruß entsteht. Das alte Öl ist also nicht schwarz, sondern hellgelb wie Fischöl.

Die Wasserstoffproduktion wird zunehmen

Beim Tanken pumpt der Nutzer keine Flüssigtanks auf, sondern schließt Gastanks mit Zapfpistolen ähnlich denen von Methanfahrzeugen an. Das Befüllen selbst dauert wenige Minuten und der Kraftstoff reicht für eine ganze Schicht. JCB hat Tanks montiert, die auf die Rückseite von Fastrac-Traktoren passen, die auf der Baustelle herumfahren und die Ausrüstung nach Bedarf auffüllen können. Die Handhabung rund um die Betankung ist daher sehr ähnlich wie beim Diesel üblich, nur dass hier mit Gas statt mit Flüssigkeit gearbeitet wird.

JCB-Mitarbeiter sagen, dass sie in den letzten Saisons ein erhöhtes Interesse an der Wasserstoffproduktion festgestellt haben. Nach der russischen Invasion in der Ukraine wollten die europäischen Nationen ihre Energiesicherheit erhöhen. Eine Möglichkeit besteht darin, importierte fossile Brennstoffe durch im Inland produzierten Wasserstoff zu ersetzen.

Der Präsident der Vereinigten Staaten hat auch die Entwicklung der Wasserstoffproduktionsinfrastruktur auf die Tagesordnung gesetzt, mit dem Ziel, dass in einem Jahrzehnt ein Kilogramm Wasserstoff einen Dollar kosten wird. Zum Vergleich: Ein Kilogramm Wasserstoff ist so energiereich wie drei Liter Diesel.