Was ist eine Hybridmaschine?
von Zach Gilmor - Product Manager Am Nov 14, 2019, 03:00
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Die Antriebssysteme von Arbeitsbühnen entwickeln sich genauso weiter wie die Arbeitsbühnen selbst. Noch vor kurzem war die Wahl des Motors relativ einfach: ein Dieselmotor für Außeneinsätze und ein Batterie-Elektroantrieb für Arbeiten in geschlossenen Räumen.
Durch die Anpassung an sich ändernde Märkte, anspruchsvolle Maschineneinsätze und höhere Anforderungen der Bauunternehmen haben sich die Motorausführungen und -konzepte im letzten Jahrzehnt deutlich weiterentwickelt. Immer strengere Abgasvorschriften haben simple, mechanische Motortypen zugunsten komplexerer elektronischer Modelle verdrängt, einschließlich SCR- und/oder DPF-Technologie, um sowohl die NOx- als auch Feinstaub-Emissionen zu reduzieren.
Mitte der 2000er-Jahre erlangten „Dual Fuel“ Arbeitsbühnen, deren Verbrennungsmotor mit zwei verschiedenen Kraftstoffarten betrieben werden kann, größere Beliebtheit, da sie Unternehmen die Flexibilität boten, ein und dieselbe Maschine sowohl für Innen- als auch für Außenarbeiten zu nutzen. Bei solchen mit Benzin- und Flüssiggastanks ausgestatteten Arbeitsbühnen wurde bei Inneneinsätzen einfach auf Flüssiggas umgeschaltet.
Heute bieten Scheren-, Teleskop- und Teleskopgelenkarbeitsbühnen einen echten Hybridbetrieb, um die Einsatzflexibilität noch weiter zu steigern. Hybridmodelle nutzen dazu eine Kombination aus zwei unterschiedlichen Energiequellen – einen kleinen Dieselmotor mit Generator und einen Batterieantrieb. Diese Maschinen erhöhen sowohl die Mietflexibilität als auch die Auslastung der Maschinen ganz erheblich, da sie bei Außeneinsätzen genauso produktiv wie eine geländegängige Dieselmaschine arbeiten, während sie zusätzlich in Innenräumen verlängerte Einsatzintervalle im Batterieantrieb bieten.
Im Folgenden die Genie Geschichte unserer beiden Hybridsysteme:
Bi-Energy
Die Hybridtechnologie der ersten Generation, „Bi-Energy“, findet sich in Modellen wie z. B. der mittelgroßen Genie® GS™-4069 BE Scherenarbeitsbühne und der Z™-45/25 BE Gelenkteleskoparbeitsbühne. Diese relativ einfachen Motor/Batterie-Systeme verfügen über einen Stromgenerator, der die Batterien im Betrieb aufladen kann.
Nach Aufladung der Batterie über Nacht sollen die Bi-Energy-Modelle ausreichend Leistung für einen kompletten Arbeitstag liefern; sie arbeiten vorwiegend als Gleichstrom-Elektromaschine, bis die Batterien einen bestimmten Ladezustand unterschreiten. Der Bediener muss dann einfach bei laufender Maschine einen Schalter umlegen, um den Diesel/Generator zuzuschalten, der die Batterien wiederauflädt.
Bei diesem Konzept wird der Verbrennungsmotor somit ausschließlich zum Aufladen der Batterien genutzt. Daher müssen die Batterien für den Betrieb der Maschine vorher aufgeladen werden – sei es über Nacht oder bei laufender Maschine durch den Generator. Sollten sich die Batterien ganz entladen, muss der Bediener möglicherweise warten, bis sie zumindest teilgeladen sind, um die Arbeitsbühne nutzen zu können.
Fuel-Electric (FE) – die Zukunft
Als Antwort auf die Nachfrage nach leistungsstarken, jedoch gleichzeitig emissionsarmen Arbeitsbühnen hat Genie das Fuel-Electric (FE) Hybridsystem entwickelt, Antriebssystem der Genie Z™-60 FE und Z-45 FE Gelenkteleskoparbeitsbühnen. Diese moderne Generation der Hybrid-Technologie funktioniert ähnlich wie ein Hybridfahrzeug – wobei man sich eher einen leistungsstarken Porsche Panamera als einen Prius vorstellen sollte – da das Aufladen der Batterie automatisch geschieht.
Die Hybridmodelle Genie Z-60 FE und Z-45 FE konkurrieren in puncto Leistung und Drehmoment mit den vergleichbaren Verbrennungsmotor-Arbeitsbühnen, bieten jedoch mehr Vielseitigkeit und Kraftstoffeffizienz. Genau wie die Bi-Energy-Hybride soll das FE-Konzept voll aufgeladen bei Innenarbeiten im reinen Elektromodus ausreichend Batterieleistung für einen kompletten Arbeitstag liefern.
Im „Hybrid“-Modus nutzen diese geländegängigen Arbeitsbühnen einen kleinen, 24,8 PS starken Dieselmotor in Kombination mit einem Wechselstrom-Motor/Generator zum Aufladen der Batterien. Anders als bei Bi-Energy, wo zum Aufladen der Batterien der Motor manuell zugeschaltet wird, erkennt der Hybridbetrieb an FE-Modellen automatisch, wann die Batterien aufgeladen werden müssen, und schaltet dazu den Motor ein, sobald der Bediener den Fußschalter betätigt. Auf diese Weise reicht eine Dieseltankfüllung ungefähr für mehr als eine Woche.
Damit nicht genug: sollte der Bediener die Batterien vollständig entladen und das Aufladen vergessen haben, können die Arbeitsbühnen dennoch jede Funktion über den Dieselmotor ausführen, während die Batterien geladen werden. Und wenn ein zusätzlicher Leistungsschub erforderlich ist, können beide Systeme – Motor/Generator plus Batterien – gemeinsam genutzt werden.
Durch die Möglichkeit, die Maschinen für Innen- und Außeneinsätze zu nutzen, gewährleisten heutige Hybridsysteme – sowohl Bi-Energy als auch Fuel-Electric – den Unternehmen eine maximale Rendite ihres investierten Kapitals. Mehr als jemals zuvor können Unternehmen aus einer breiten Palette an Motorlösungen wählen, um ihren Einsatzanforderungen gerecht zu werden.