E-Dumper – weltweit grösstes Elektrofahrzeug

Für die Zementfabrik der Firma Cimens Vigier SA werden jährlich bis zu 500'000 t Rohmaterial aus dem Steinbruch La Tscharner oberhalb von Biel in die tiefergelegene Förderanlage transportiert. Dies soll in Zukunft auch mit einem elektrifizierten Muldenkipper des Typs Komatsu HD 605-7 bewerkstelligt werden. Der sogenannte E-Dumper mit einem Gesamtgewicht von 110 t rekuperiert über seinen Elektromotor während der Abwärtsfahrt Energie und speichert diese in einer Batterie. Mit dem gespeicherten Strom kann das leere Fahrzeug voll elektrisch wieder zu seinem Ausgangspunkt hochfahren. Jährlich werden auf diese Weise insgesamt 130 t CO2 bzw. 50'000 Liter Diesel eingespart.

Die 710 kWh Lithium-Ionen Batterie des E-Dumpers wird mit Strömen von bis zu 3000 A geladen bzw. entladen. Um eine möglichst geringe Alterung bei höchstmöglicher Sicherheit zu gewährleisten, wurde das gesamte Batteriesystem zusammen mit den Partnern aus dem SCCER Netzwerk optimiert. Die Berner Fachhochschule hat mittels Altersuntersuchungen die hierfür geeignetste Zellchemie ausgewählt. Die messtechnischen Analysen von Berg- und Talfahrten ergaben die Anforderungen an den Antriebsstrang und die Grösse der Batterie.

Das von der NTB ausgelegte Thermomanagement sorgt darüber hinaus für eine hohe Lebensdauer der Batteriezellen. Idealerweise sollte die Betriebstemperatur im Bereich zwischen 15 und 30°C gehalten werden. Einsatztemperaturen ausserhalb dieses Bereichs können die Lebensdauer der Zellen um bis zu Faktor 2 verkürzen. Basis für das robuste Batteriedesign waren Beschleunigungsmessungen am Fahrzeug unter realen Betriebsbedingungen. Die Untersuchungen der EMPA stellen die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der Batterie sicher.

Realisiert wird das Projekt von der Arbeitsgemeinschaft E-Dumper bestehend aus der Kuhn (Schweiz) AG und der Lithium Storage GmbH. Für die Kuhn Schweiz AG - eine Tochter der KUHN Gruppe, welche  Komatsu – Maschinen in einem Grossteil Europas vertreibt - erschliessen sich weitere Einsatzgebiete, wie Tunnelbau und Bauarbeiten im abgas- und lärmempfindlichen Siedlungsgebiet.

Für die Schweiz ist dieses Projekt ein bedeutender Beitrag zum Technologiestandort Schweiz und zeigt neue Wege in eine saubere Energiezukunft, getreu der Devise: sicher – sauber – schweizerisch.

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Date 05.05.2017
Institutions EMS