Algemeen

Naar hybride aandrijving van mobiele werktuigen

hybride aandrijving Komatsu
Bovenaanzicht van de hybride zwenkaandrijving van de Komatsu HB365LC-3 (foto: Komatsu)

‘Hoe snel krijgen we (land)bouwmachines helemaal elektrisch of tenminste hybride aangedreven?’ Dat was het centrale thema tijdens het Electric & Hybrid Industrial Vehicle Technology Symposium 2017 in november in Keulen. Het komt, maar de schaalgrootte is een probleem, plus de vraag wie het wil kopen. Voorlopig lijkt hybride aandrijving het hoogst haalbare.

In de trend naar zuiniger en schoner loopt het agrarisch, grondverzet- en bouwmaterieel achter op het wegvervoer. Dergelijk materieel heeft een lange levensduur, dus veel machines zijn al wat ouder en voldoen hooguit aan verouderde uitstooteisen. Ook de aard van de inzet, met veel piekbelastingen waar de aandrijving op berekend moet zijn, speelt een rol.

Dit soort materieel moet zware lasten tegen de zwaartekracht in heffen. Deze energie gaat verloren als de laadschop of hefmast weer naar beneden gaat. Verder wordt veelvuldig de bovenbouw gedraaid terwijl hulpapparatuur zoals hydrauliek en koeling ook energie vraagt. Tot slot draaien dergelijke machines vaak (te) lang stationair.

Fabrikanten van mobiele werktuigen zoeken daarom naar efficiëntere technieken, met grote brandstofbesparingen in het vooruitzicht.

Kosten en baten

De grootste drijfveer voor de gebruikers is domweg kostenbesparing, mede door subsidiëring vanuit overheden. In Nederland geldt dat minder maar in Californië zijn miljarden beschikbaar voor de ontwikkeilng van -emissietechniek. Deze staat wil in 2023 in stedelijke gebieden zoveel mogelijk ‘zero-emissie’ stadsdistributie hebben. De haven van Los Angeles wil vanaf 2035 geheel zero-emissie opereren. Ook elders wil men vanaf 2040 alleen nog elektrische voertuigen in de steden toelaten.

Tijdens het symposium werd duidelijk dat het milieu weliswaar een initiële drijfveer is, maar dat de markt vooral vraagt om een lagere ‘total cost of ownerschip’ (TCO). Een machine die schoner maar duurder is, is niet aantrekkelijk voor ondernemers.

Hybride aandrijving

De kunst is om mobiele werktuigen zuiniger en efficiënter te maken zonder de kostprijs te verhogen. Dat heeft te maken met de schaalgrootte, maar juist mobiele werktuigen gaan in veel lagere aantallen over de toonbank dan vrachtwagens en zeker personenauto’s. De beste manier om kosten te verlagen is technieken toe te passen die in een breed scala machines toepasbaar zijn.

Een mobiel werktuig is minder gemakkelijk elektrisch of zelfs hybride te maken dan een personenauto. Trekkers en graafmachines maken tijdens hun levensduur veel meer draaiuren dan een personenauto en ze moeten veel robuuster zijn gebouwd.

Veel producenten van mobiele werktuigtuigen kijken daarom vooral naar componenten en producenten van zware vrachtwagens. Bij volledig elektrische machines zijn ook de beperkte capaciteit, het grote volume en de massa van de accu’s een probleem. Verder zijn hydraulische hefcilinders vooralsnog moeilijk te elektrificeren: te duur en te kwetsbaar. Ook is de energiedichtheid van diesel nog steeds een factor twaalf beter dan die van Li-ion batterijen. En diesel is goedkoper.

Zero-emissie lijkt in de mobiele sector pas toekomst te hebben met de komst van betere en goedkopere accu’s. Uiteindelijk is volledig elektrische aandrijving het doel, maar voorlopig is hybride aandrijving het hoogst haalbare. Daar wordt door producent van bouw-, grondverzet- en landbouwmachines ook hard aan gewerkt.

Het volledig artikel vindt u in de februari 2018 editie van Aandrijftechniek.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven