Brennstoffzellensystem als Antrieb für Rotopress-Müllfahrzeug

Das Abfallsammelfahrzeug verfügt über ein Brennstoffzellenenergiesystem, das mit Wasserstoff betankt wird. Dieses erlaubt das Abschalten des Fahrantriebs (Dieselmotor) beim Aufnehmen und Verpressen von Müll. Über einen Lifter werden dabei die Mülltonnen angehoben und in die 20 m³ große Trommel geleert, in der der Abfall verdichtet wird, was lärmemissionsarm über den elektrischen Antrieb geschieht. Dadurch lassen sich beim Müllladevorgang bis zu drei Liter Diesel pro Stunde einsparen. Dies entspricht einer Reduzierung des Dieselverbrauchs um 30 %. Entsprechend reduzieren sich auch CO₂-, NOx- und Feinstaubemissionen.

Die Energie aus dem 32-kW-Brennstoffzellenaggregat kann zusätzlich in Superkondensatoren zur Abdeckung von Lastspitzen zwischengespeichert werden. Das Wasserstofftanksystem besteht aus zwei 350 bar-Druckflaschen zur Speicherung von insgesamt 10 kg gasförmig komprimiertem Wasserstoff.

Die BSR als größtes kommunales Entsorgungsunternehmen in Deutschland ist bereits seit vielen Jahren Vorreiter bei der Erprobung und Umsetzung innovativer Umweltschutzmaßnahmen. Die Senkung der CO₂-Emissionen des Fuhrparks ist dabei eine wichtige Maßnahme.

Die Elektrifizierung von Antrieben der Arbeitsgeräte und Aufbauten ist ein interessanter Markt für die Brennstoffzellentechnologie, weil

• durch Umstellung auf Elektroantrieb Lärm- und Abgasemissionen deutlich reduziert werden,
• Brennstoffzellensysteme deutlich leichter sind als entsprechende Batterielösungen,
• ein Einsatz im Flottenbetrieb möglich wird und damit die Einführung neuer Fahrzeugkonzepte und die Umsetzung nötiger Wasserstoffinfrastruktur wirtschaftlich interessanter wird.

Im Rahmen des Demonstrationsprojektes erfolgten neben der Entwicklung des Prototypenfahrzeugs ausgedehnte Tests unter realen Einsatzbedingungen (Erschütterungen, Schmutz) zum Nachweis der Funktionstüchtigkeit des Systems bei unterschiedlicher Witterung (Hitze, Feuchtigkeit, Frost etc.).

Im Testbetrieb ließ sich die allgemeine Betriebstauglichkeit im Vergleich mit einem konventionellen Fahrzeug nachweisen. Die Winterfestigkeit des Systems wurde im Projektzeitraum deutlich verbessert. Auch die Energieeffizienz konnte durch Implementierung einer Start-Stopp-Automatik und einer optimalen Abstimmung des Aufbaubetriebes auf die Spezifika des elektrischen Antriebes stetig verbessert werden. Offene Punkte für eine breitere Markteinführung sind die Erhöhung der Nutzlast auf über 11 t sowie die Verbesserung der kleinserienmäßigen Verfügbarkeit von Komponenten, z. B.

• Starter für schwere Nutzfahrzeugapplikationen der Abfallsammlung,
• elektrische Liftsysteme für Behälter,
• Verknüpfung mit Fahrantrieb (Hybridisierung),
• Elektrifizierung der Klimaanlage (Arbeitsplatz), Ölpumpe etc.

Des Weiteren müssen die Energiemanagementsysteme verbessert sowie eine allgemeine Kostenreduktion erreicht werden.