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Mobile Maschinen 3/2015

Mobile Maschinen 3/2015

NACHRICHTEN „Nicht nur

NACHRICHTEN „Nicht nur das Fahrzeug, sondern die Anwendung beurteilen!“ Braunschweiger Symposium zur Effizienz von Land- und Baumaschinen Auf dem internationalen Symposium “Efficiency of Mobile Machines and their Applications“ wurde Anfang März in Braunschweig das Konzept für eine Selbstverpflichtung zur Reduzierung der CO 2 -Emissionen von Land- und Baumaschinen vorgestellt. Angesichts der absehbaren Klimaveränderung und Knappheit fossiler Energieträger veranlasst die Europäische Union immer mehr Maßnahmen zur Förderung der Energieeffizienz und zur Verringerung des CO 2 -Ausstoßes. Diese betreffen auch die Land- und Baumaschinen,deren Bauarten und Verwendungen aber so vielfältig sind, dass eine Regulierung anhand einfacher Energielabel weder den Anforderungen gerecht werden kann noch das vorhandene Potenzial ausschöpfen lässt. Folglich sind die Hersteller bereit, sich eine freiwillige Selbstverpflichtung aufzuerlegen und konsequent Maßnahmen zur Effizienzsteigerung und CO 2 -Reduzierung umzusetzen. „Die Erfahrungen mit der Abgasgesetzgebung und die CO 2 -Vorgabe für die Autoindustrie haben uns dazu gebracht, über eine freiwillige Selbstverpflichtung nachzudenken“, erläutert Dr. Eberhard Nacke, Leiter Produktstrategie beim Landmaschinenhersteller Claas und im Auftrag des VDMA verantwortlich für das Projekt. Symposium zur CO 2 -Reduktion und Energieeffizienz Vor diesem Hintergrund fand am 10. und 11. März in der Stadthalle Braunschweig das internationale Symposium “Efficiency of Mobile Machines and their Applications – A Contribution to the Reduction of GHG” statt. Veranstalter war Prof. Dr. Ludger Frerichs, Leiter des Instituts für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge an der Technischen Universität Braunschweig. Inhaltlich wurden Beiträge zu den Themen der Energieeffizienz, des CO 2 -Ausstoßes und der regulatorischen Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgas-Emissionen behandelt. Fachleute der Land- und Baumaschinenbranche, der Wissenschaft, der Verbände und Vertreter der Regulierung schaffenden Institutionen waren vor Ort und hielten Vorträge über die Ursachen bzw. Verursacher von Klimaveränderungen, sowie über den Nutzen von Gegenmaß namen. Aufgrund regionaler Anforderungen und oder auf Kundenwunsch setzen Anwender von Baumaschinen umfangreiche Energieerfassungssysteme ein, um die Energieverbräuche den Anlagen und Geräten auf Baustellen zuzuordnen. Namhafte Vertreter der Maschinenhersteller, der Anwender und der Wissenschaft stellten heraus, mit welchen technologischen Maßnahmen die größten Effekte zur CO 2 -Reduktion zu erzielen und wie groß die Potenziale sein können. Einsparpotenzial durch Vier-Säulen-Modell Eine häufig wiederkehrende Darstellung war die Einteilung der Einsparpotentiale nach dem Vier-Säulen-Modell der CEMA und CECE, den europäischen Herstellerverbänden der Land- und Baumaschinen. Ein Bei‐ 12 Mobile Maschinen 3/2015

NACHRICHTEN spiel für die zu steigernde Maschineneffizienz ist eine Mehr-Motorenstrategie für die verteilten Aufgaben in einer Straßenfräse. Für die Steigerung der Prozesseffizienz können in der Entwicklung mit der Diskreten-Elemente-Methode komplexe Prozesse simuliert werden. Damit lassen sich z. B. Optimierungen am Schiebeschild der Planierraupen vornehmen. Um die Effizienz durch die Bedienung und gleichermaßen die Verfahrenseffizienz zu erhöhen, arbeitet die Landtechnikbranche an herstellerübergreifenden Ansätzen zur digitalen Vernetzung. Ergänzend zu diesen Maßnahmen wurde die Bedeutung alternativer Kraftstoffe gerade für die Landwirtschaft hervorgehoben, ebenso wie die schwierigen Randbedingungen dafür. Als nachhaltige Energieträger und passend für mobile Maschinen wurden Methan (verdichtet oder verflüssigt), Biokraftstoffe (Ethanol, Dimethylether, Biodiesel) und in einigen Bereichen der mobilen Maschinen auch elektrische Speicher dargestellt. Deutlich wurde, dass die Entwicklung, die Einführung und auch die Akzeptanz effizienzsteigernder Maßnahmen in einem äußerst komplexen System sich gegenseitig beeinflussender Faktoren stattfindet. Betrachtung der Verfahrenskette Wie die Reduzierung der CO 2 -Emissionen von mobilen Maschinen in ihren Verfahrensketten ermittelt und für eine freiwillige Selbstverpflichtung nachgewiesen werden soll, stellten die Universitäten Braunschweig und Karlsruhe vor. Die Bauarten und der Einsatz der mobilen Arbeitsmaschinen sind so vielfältig, dass nur die Optimierung und Bewertung der einzelnen Maschine nicht ausreichend ist. So kann eventuell eine technische Veränderung an einer Maschine zwar eine Verringerung des Verbrauchs bewirken. Falls dadurch jedoch die Arbeitsqualität schlechter und ein weiterer Arbeitsschritt notwendig oder letztendlich der erzielte Ertrag geringer wird, ist durch die effizienzsteigernde Maßnahme an der Einzelmaschine nichts gewonnen. Die CO 2 - Reduzierung der Maschine muss also in der Verfahrenskette betrachtet werden. Im vorgestellten Konzept der Selbstverpflichtung finden die Einsparpotentiale Eingang in ein für die Bau- und Landmaschinenbranche gleiches Vorgehen. Es werden europaweit repräsentative Modellbetriebe und Verfahren definiert. Durch Modellierung und Simulation des Systems bestehend aus Betrieb, Verfahren und Organisation können die Effekte von Maßnahmen zur CO 2 -Emissionsreduzierung ermittelt und nachgewiesen werden. Die Methoden zur Berechnung der CO 2 -Emissionen berücksichtigen insbesondere den verbrauchten Kraftstoff, da er letztendlich von Maschinenherstellern über die technischen Änderungen beeinflusst werden kann. Allerdings ist eine Normierung auf das angestrebte Ergebnis der Arbeit erforderlich. Für die Landwirtschaft gibt es dafür eine standardisierte Einheit, die Tonne Getreideeinheit (t GE), mit der die Feldfruchtarten über einen festgelegten Schlüssel umgerechnet werden kann: kgCO 2 / tGE. Für Baumaschinen und ihre vielfältigen Verwendungen wird eine analoge Vorgehensweise von der Universität Karlsruhe in Zusammenarbeit mit den europäischen Baumaschinenherstellern ausgearbeitet. „Die Zusammenarbeit von Industrie, Wissenschaft und Verbänden ist existenziell, um eine ganzheitliche CO 2 -Reduzierung landtechnischer Verfahren voranzutreiben und bei der EU-Kommission vorzustellen“, erklärt Dr. Nacke in seiner Rolle als Projektverantwortlicher im Verband der europäischen Landmaschinenhersteller CEMA. Und ergänzt: „Leider führten in der Landmaschinenindustrie die gesetzliche Abgasregulierung, bei der enorme Entwicklungskapazitäten investiert wurden, in den letzten Jahren nicht zu einer CO 2 -Reduktion oder zu Kundennutzen durch Verbrauchsreduzierung.“ Zustimmung erhielt er dabei von Dr. Wolfgang Burget, Geschäftsführer der Liebherr EMTec und Vorsitzender der High- Level Technical Policy Advisory Group des europäischen Baumaschinenverbandes CECE: „Das Vorgehen bei der Einführung der einzelnen Abgasstufen war nicht optimal und zielt zudem lediglich auf die Senkung von Stickoxiden und Dieselpartikelausstoß ab, ohne die Effizienz der Maschinen und der Arbeitsprozesse zu betrachten. Die Bemühungen um eine Reduktion der Treibhausgas-Emissionen ist richtig und wichtig, jedoch werden uns Grenzwerte, die sich nur auf die Maschine beziehen und wie wir sie von PKWs kennen, bei den mobilen Arbeitsmaschinen nicht weiter bringen.“ Da die Vereinbarung einer Selbstverpflichtung mit der EU-Kommission durch langwierig sein kann, wurde letztlich der Wunsch einer „Smart Regulation“ ausgesprochen. Denn Erfahrungen zeigen, dass eine freiwillige Selbstverpflichtung und auch die Anwendung von Simulationswerkzeugen von der Kommission durchaus akzeptiert werden kann. Voraussetzungen sind ein plausibles, transparentes und nachvollziehbares Konzept, welches die zu vereinbarenden Zielvorgaben erreichen kann und einen Mehrwert über das „Weitermachen wie bisher“ hinaus schafft. Das vorgestellte der Konzept der freiwilligen Selbstverpflichtung wurde im Rahmen einer Studie erstellt. Diese Ansätze sollen nun Rahmen von Forschungsarbeiten und in organisatorischer Feinarbeit weiterentwickelt werden. Bilder: TU Braunschweig www.tu-braunschweig.de/imn/emma 01 Das Vier-Säulen-Modell der CECE/CEMA 02 Dr. Nacke über Effizienzsteigerungsmaßnahmen bei Landmaschinen