Caterpillar zeigt auf der Bauma den neuen C13D-Flexible-Fuel-Motor

Caterpillar Industrial Power Systems gab bekannt, dass es auf der Bauma 2025 eine Reihe optimierter, kraftstoffflexibler Motoren, integrierter fortschrittlicher Antriebstechnologien und Servicelösungen vorstellen wird.

Das Exponat in Halle A4, Stand 336, umfasst den Cat C13D, der 2024 mit dem Power Progress Engine of the Year Award ausgezeichnet wurde, und einen neuen Hochleistungsmotor C3.6 mit 106 kW (142 PS). Die Ausstellung zeigt erstmals einen seriellen Hybrid-Power-Expansions-Antriebsstrang, der Teil eines wachsenden Elektrifizierungs-Ökosystems von Caterpillar-Lösungen ist. Neben einer Wasserstoffmotor-Testausstellung präsentiert Caterpillar die laufende Kraftstoffentwicklungsarbeit des Unternehmens. Ergänzt wird das Exponat durch eine Präsentation von Cat-Ersatzteilen und -Servicelösungen, darunter Zustandsüberwachung und ein generalüberholter C7.

Der neue C13D-Motor

Laut Caterpillar ist die 13-Liter-Reihensechszylinder-Dieselmotorplattform C13D darauf ausgelegt, die beste Leistungsdichte, das beste Drehmoment und die beste Kraftstoffeffizienz ihrer Klasse zu erreichen und so die Leistung schwerer Off-Highway-Anwendungen zu optimieren.

Der C13D wird in acht Leistungsstufen von 340 bis 515 kW (456 bis 690 PS) mit einem maximalen Drehmoment von bis zu 3.200 Nm (2.360 lb.-ft) erhältlich sein. Motormontierte Abgasnachbehandlungs- und Kühlpakete werden laut Cat ab Werk erhältlich sein, um die Installations- und Validierungskosten zu senken.

Cats C13D-Motor. (Foto: Caterpillar)

Der C13D, dessen Produktion im Jahr 2026 beginnt, wird wichtige Emissionsstandards erfüllen, darunter EU Stufe V, US EPA Tier 4 Final, China Nonroad Stufe IV, Korea Stufe V und Japan 2014. Für weniger regulierte Märkte sind auch Modelle erhältlich.

Durch die Bereitstellung von mehr Leistung und Drehmoment der aktuellen Caterpillar-Motorenplattformen mit 13, 15 und 18 Litern Hubraum (Single-Turbo) bietet die C13D-Plattform OEMs laut Unternehmen die Möglichkeit, den Motor zu verkleinern und die Anforderungen an Design, Montage und Lieferkette in verschiedenen Anwendungen zu vereinfachen. Diese Konsolidierung kann zudem den Wartungs-, Ersatzteil- und technischen Schulungsaufwand für Endnutzer reduzieren.

Der Cat C13D wurde laut Cat für den Einsatz in einer Vielzahl von Off-Highway-Geräten entwickelt. Dazu gehören Steinbrecher, Siebe und Schleifmaschinen, Grabenfräsen, landwirtschaftliche Traktoren, Erntemaschinen und selbstfahrende Sprühgeräte, Holzhäcksler, Materialtransportgeräte und große Industriepumpen.

„Erstausrüster und -betreiber im Off-Highway-Bereich sehen sich einem sich rasant entwickelnden Geschäftsumfeld gegenüber, das eine höhere Produktivität auf der Baustelle und geringere Betriebskosten erfordert und gleichzeitig immer strengere Emissionsstandards einhalten muss“, so Steve Ferguson, Senior Vice President von Caterpillar Industrial Power Systems. „Verbrennungsmotoren sind auf den meisten Baustellen weltweit die vorherrschenden Arbeitsmaschinen. Deshalb haben wir in die Cat C13D-Dieselmotorenplattform der nächsten Generation investiert, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden.“

Die Motorplattform bietet bis zu 20 Prozent mehr Leistung und bis zu 25 Prozent mehr Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen im Vergleich zur vorherigen Generation von Cat-Motoren in dieser Leistungsklasse. Sie ist für den Einsatz in Höhen von bis zu 3.660 Metern ausgelegt – doppelt so hoch wie herkömmliche Cat-Motoren – und bei extremen Umgebungstemperaturen von bis zu 60 °C (140 °F) und mit Hilfsmotoren sogar bis zu -40 °C (40 °F). Verlängerte Wartungsintervalle – Öl- und Kraftstofffilter alle 1.000 Stunden – reduzieren laut Cat die Betriebskosten und Ausfallzeiten.

Der Cat C3.6-Motor. (Foto: Caterpillar)

Durch die Modularisierung und den Wegfall von Komponenten ist die Architektur des Motors platzsparend gestaltet, um Konfigurationsanpassungen zu ermöglichen, die für zukünftige Emissionsstandards in den USA und der EU erwartet werden, ohne dass Kundenanschlusspunkte verlagert werden müssen.

Die Cat C13D-Motorplattform ermöglicht außerdem die Verwendung erneuerbarer Flüssigkraftstoffe wie 100 % hydriertes Pflanzenöl (HVO) und bis zu B20-Biodiesel für Modelle mit Nachbehandlung und B100 für Modelle ohne Nachbehandlung.

Darüber hinaus ist die Kernarchitektur so konzipiert, dass sie die zukünftige Entwicklung einer Reihe alternativer Kraftstoffe wie Erdgas und Wasserstoff unterstützt. Ende 2024 startete Caterpillar die Arbeit an einem fortschrittlichen Wasserstoff-Hybrid-Projekt auf Basis der neuen C13D-Motorenplattform. Das dreijährige Programm soll ein transientenfähiges System für Off-Highway-Anwendungen entwickeln.

Neuer Serienhybrid-Antriebsstrang zur Leistungserweiterung

Caterpillar erklärte, dass das Unternehmen seinen Kunden eine breite Palette an Antriebsoptionen anbietet, darunter auch eine Vielzahl nicht-traditioneller Lösungen, die sowohl Flexibilität bei der Kraftstoffnutzung als auch eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen ermöglichen.

Auf der Bauma präsentiert Caterpillar seine Erfahrung im Dieselelektro- und Batteriebereich und präsentiert eine Hybridlösung für Kunden, die ihre Emissionen reduzieren und die Systemeffizienz steigern möchten. Der serielle Hybrid-Power-Expansions-Antriebsstrang ist ein fortschrittliches elektrifiziertes System, das für optimale Energieeffizienz, Leistung und Kraftstoffverbrauch in anspruchsvollen Anwendungen entwickelt wurde.

Im Kern treibt ein Cat-Motor einen Generator an und wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. Der Wechselrichter steuert die Stromverteilung und leitet die Energie vom Generator und der Batterie an die Elektromotoren, die die Maschine antreiben.

„Die Kombination von Motor und Batterie bietet eine höhere Leistungsfähigkeit als die Verwendung von Motor oder Batterie allein“, sagte Ferguson.

Die Hybridfähigkeit ermöglicht einen emissionsfreien Betrieb im Batteriebetrieb und mit der richtigen Ausrüstung kann der serielle Hybrid-Leistungserweiterungsantriebsstrang zu einer mobilen Stromquelle mit Stromexportfähigkeit für den eigenständigen Stromverbrauch werden.

Wasserstoffentwicklung

Caterpillar verfügt nach eigenen Angaben über ein engagiertes Team von Ingenieuren, die eine Reihe alternativer Kraftstoffe, darunter Wasserstoff, testen und ihr Fachwissen dazu weiterentwickeln und untersuchen, wie diese zum Antrieb der Verbrennungsmotoren der Zukunft eingesetzt werden können.

„Auf der Bauma präsentieren wir unsere kontinuierlichen Erkenntnisse in einer simulierten Prüfstandsumgebung mit einem Motor, der zu 100 Prozent mit Wasserstoff betrieben wurde“, sagte Ferguson. „Caterpillar hat in den letzten drei Jahrzehnten mehrere Wasserstoffmotoren entwickelt, und wir werden die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen des fortschrittlichen Wasserstoff-Hybrid-Projekts weiter anwenden und dabei die vielseitige neue C13D-Motorenplattform nutzen, die Ende letzten Jahres gestartet ist.“