Trotz des Vorstoßes nach Alternativen dominiert Diesel immer noch die mobilen Kompressoren

Dieselmotoren dominieren nach wie vor in zahlreichen Anwendungen von Off-Highway-Geräten, darunter auch in mobilen Kompressoren. Wie der Dieselmotor selbst sorgen mobile Kompressoren seit über einem Jahrhundert auf Baustellen weltweit für konstanten und zuverlässigen Druckluftantrieb.

Obwohl ihr Mehrwert unbestritten ist, bleiben die Emissionen der Dieselmotoren, die sie antreiben, im globalen Streben nach Netto-Null-Emissionen ein Problem. Es gibt zwar Alternativen wie Hydraulikantriebe und Zapfwellenantriebe. Diese erfordern jedoch die Montage des Kompressors auf einem Träger, was sie zu Nischenlösungen macht. Für mobile Anwendungen bleibt der dieselbetriebene Kompressor jedoch eine tragende Säule, die sich als schwer zu ersetzen erwiesen hat.

Keine Ersatzanreize

Der Luftkompressor MDVN52 Eco5 wird von einem Hatz-Dieselmotor angetrieben. (Foto: Rotair)

Die neuesten Dieselmotoren für Off-Highway-Fahrzeuge, die auf beiden Seiten des Atlantiks im Einsatz sind, erfüllen die Abgasvorschriften der EU-Stufe V und die US-Norm Tier 4 Final – die strengsten überhaupt. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Emissionsreduzierung der damit betriebenen Maschinen weiterhin erforderlich ist.

Bei mobilen Kompressoren besteht eine Herausforderung darin, dass OEMs, die die Maschinen verkaufen, nur Modelle auf den Markt bringen können, die den aktuellen Emissionsvorschriften entsprechen. Gleichzeitig gibt es keine Anreize, ältere Modelle mit ihren nicht konformen Motoren auszumustern. Das bedeutet, dass ältere dieselbetriebene Kompressoren mit „schmutzigeren“ Emissionen unbegrenzt weiterbetrieben werden können.

Bei hochwertigen Maschinen, die regelmäßig gewartet werden, beträgt die effektive Lebensdauer bis zu 15 Jahre. Für große Luftkompressoren bieten einige OEMs werkszertifizierte Wiederaufbereitungsprogramme an, die die Produktlebensdauer verlängern, indem sie die Kompressoren wieder in einen neuwertigen Zustand versetzen. Dazu gehört ein Motor der gleichen Klassifizierung wie die Originalausrüstung. Dies trägt zwar zu einer stärkeren Kreislaufwirtschaft bei, reduziert aber nicht die Schadstoffemissionen.

Staatliche Anreize für die schrittweise Abschaffung von Kompressoren mit nicht konformen Motoren würden daher einen großen Beitrag zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der Branche leisten.

Alternative Energieoptionen

OEMs suchen weiterhin nach alternativen Antriebslösungen für mobile Kompressoren. Während die Wasserstoffverbrennung, wie sie für viele Off-Highway-Maschinen gilt, vielversprechend ist, liegt der Schwerpunkt der Branche derzeit auf der Elektrifizierung.

Der elektrische mobile Luftkompressor E-Air H450 VSD von Atlas Copco. (Foto: Atlas Copco)

Eine Hürde bei der Elektrifizierung mobiler Kompressoren ist die Integration von Batterien in die vorhandene Stellfläche der Anlage. Technisch gesehen ist dies möglich, und einige Kompressoren werden bereits batterieelektrisch (BE) betrieben. Dieser Ansatz erhöht jedoch das Gewicht und die Kosten der Kompressoren drastisch.

Darüber hinaus besteht bei BE-Kompressoren eine gewisse „Reichweitenangst“ hinsichtlich der Einschaltdauer und der Möglichkeit, sie für einen längeren Betrieb schnell wieder aufzuladen. Dies gilt insbesondere für Schraubenkompressoren, die in anspruchsvolleren Anwendungen eingesetzt werden und im Vergleich zu Kolbenkompressoren Einschaltdauern von bis zu 100 Prozent aufweisen. Daher ist die Rentabilität von BE-Antrieben für mobile Kompressoren fraglich.

Nutzung von (netzunabhängigem) Strom

Batterien sind jedoch nicht die einzige Lösung für die Elektrifizierung. Elektrische Luftkompressoren könnten mit Netzstrom oder Powerbanks betrieben werden. Dies geschieht derzeit teilweise. Dieser Ansatz bringt jedoch gewisse betriebliche Herausforderungen mit sich.

Alex Persyn ist Experte im Produktmanagement für mobile Luftkompressoren. (Foto: Alex Persyn)

Der Anschluss an eine Stromquelle beeinträchtigt die Mobilität, die in Kombination mit dem autonomen Betrieb für den Einsatz eines mobilen Kompressors auf der Baustelle unerlässlich ist. Die zusätzlichen Kabel auf der Baustelle sind zudem unpraktisch und können unnötige Stolperfallen darstellen.

Die größte Sorge ist jedoch, wie viel Strom zum Antrieb des Kompressors zur Verfügung steht. Um mit Nennleistung zu arbeiten, benötigt ein Kompressor typischerweise mindestens 63 A. Diese Leistung ist jedoch oft nicht verfügbar. 32 A sind häufiger anzutreffen, was sich jedoch negativ auswirken kann. Drehzahlregelungen (VSD) können die geringere Stromstärke zwar ausgleichen, aber Leistung und Leistung des Kompressors entsprechen möglicherweise nicht den Nennwerten. Bei 16 A sinkt die Leistung noch weiter.

Angesichts der anhaltenden Bemühungen um Netto-Null-Emissionen weltweit werden Hersteller mobiler Kompressoren weiterhin alternative Antriebsquellen zu Diesel, einschließlich der Elektrifizierung, erforschen. Die Herausforderungen bei der Einführung solcher Alternativen bedeuten jedoch, dass Dieselmotoren weiterhin eine Schlüsselrolle beim Antrieb dieser Maschinen spielen werden.