Der Liebher Prototyp übernimmt bei der Georg Grube GmbH den Materialumschlag unter realen Einsatzbedingungen

Mit dem wasserstoffbetriebenen Großradlader L 566 H erprobt Liebherr in Bremerhaven einen alternativen Antrieb für den schweren Materialumschlag. Bei der Georg Grube GmbH übernimmt der Prototyp im Fischereihafen Aufgaben, die bislang konventionell angetriebene Radlader erledigen. Der mehrjährige Praxistest soll zeigen, wie sich die Wasserstofftechnologie unter den anspruchsvollen Bedingungen eines Hafenbetriebs bewährt. Zugleich ist die Maschine Bestandteil eines regionalen Pilotprojekts, an dem Liebherr, die Georg Grube GmbH und die Green Fuels GmbH beteiligt sind.

Erprobung im Bremerhavener Hafenumschlag

Der Fischereihafen bietet mit seinem kontinuierlichen Umschlag großer Schüttgutmengen ein anspruchsvolles Umfeld für die Erprobung des L 566 H. Zwischen Krananlagen, Förderbändern, Siloanlagen und Materiallagerplätzen muss die Maschine im täglichen Betrieb zuverlässig arbeiten. Die Abläufe sind eng getaktet: Sand, Kies und Gestein werden umgeschlagen, gelagert, aufbereitet und für den Weitertransport bereitgestellt. Dabei kommt es neben der Umschlagleistung insbesondere auf eine hohe Maschinenverfügbarkeit und die Vermeidung ungeplanter Stillstandszeiten an.

Für Liebherr ist der Einsatz eine Gelegenheit, die Leistungsfähigkeit des Wasserstoffantriebs unter realen Bedingungen zu untersuchen. „Wir möchten für die Zukunft gut aufgestellt sein und beschäftigen uns deshalb bereits heute mit der Entwicklung verschiedener alternativer Antriebe. So können wir die für den jeweiligen Einsatz passende Technologie zur Serienreife bringen, sobald der Markt dies fordert. Das Pilotprojekt im Fischereihafen bietet für die Entwicklung ideale Voraussetzungen: In der Region Bremerhaven ist die notwendige Infrastruktur für die Versorgung unserer wasserstoffbetriebenen Maschine vorhanden und ermöglicht es uns, den Radlader unter praxisnahen Bedingungen zu erproben“, erklärt Günther Holzer, technischer Geschäftsführer der Liebherr-Werk Bischofshofen GmbH.

Der L 566 H übernimmt bei der Georg Grube GmbH ein breites Aufgabenspektrum. Dazu zählen die Beschickung von Förderanlagen, der Transport von Sand, Kies und Gestein zwischen verschiedenen Lagerflächen sowie die Verladung aufbereiteter Materialien auf Lkw. Damit wird der Prototyp unmittelbar in die bestehenden Betriebsabläufe eingebunden. Die Erprobung beschränkt sich folglich nicht auf einzelne Testfahrten oder definierte Versuchsszenarien, sondern findet im laufenden Umschlagbetrieb statt.

Für das Bremerhavener Unternehmen steht dabei vor allem die betriebliche Eignung der neuen Antriebstechnologie im Vordergrund. Wolfgang Grube, Inhaber und Geschäftsführer der Georg Grube GmbH, erläutert die Beweggründe für die Beteiligung: „Wir wollten nicht abwarten, bis serienreife Produkte verfügbar sind, sondern die Entwicklung von Beginn an aktiv mitgestalten. Entscheidend war für uns, dass der Wasserstoff-Radlader dieselben Aufgaben genauso zuverlässig erfüllt wie unsere bisher konventionell betriebenen Maschinen – jedoch emissionsarm.“

Betankung über eine eigens eingerichtete Infrastruktur

Eine wesentliche Voraussetzung für den praktischen Einsatz ist die zuverlässige Versorgung mit Wasserstoff. Dafür wurde auf dem Gelände des Fraunhofer IWES Hydrogen Lab Bremerhaven eine eigene Wasserstoff-Tankstelle in Betrieb genommen. Der Standort ermöglicht es, den L 566 H nach einer Arbeitsschicht innerhalb kurzer Zeit erneut zu betanken und damit wieder für den Umschlagbetrieb bereitzustellen.

Die Tankstelle ist in eine regionale Versorgungsstruktur eingebunden, die verschiedene Stufen der Wasserstoffbereitstellung miteinander verbindet. Der für das Pilotprojekt verwendete grüne Wasserstoff wird in der Region aus erneuerbaren Energien erzeugt. Windkraftanlagen liefern dafür den benötigten Strom, den ein Elektrolyseur von HY.City.Bremerhaven zur Herstellung von Wasserstoff nutzt. Anschließend wird das Gas über mobile Speicherlösungen zur Tankstelle transportiert und dort für die Betankung des Radladers bereitgestellt.

Damit umfasst das Projekt nicht nur die Erprobung eines alternativen Maschinenantriebs. Es untersucht zugleich das Zusammenspiel von Energieerzeugung, Speicherung, Transport, Betankung und industrieller Anwendung. Gerade für schwere Arbeitsmaschinen, die außerhalb öffentlicher Verkehrswege eingesetzt werden, ist eine auf den jeweiligen Standort abgestimmte Versorgungsstruktur eine zentrale Voraussetzung.

Wasserstoff als Ergänzung zu batterieelektrischen Antrieben

Bremerhaven bietet für die Erprobung günstige infrastrukturelle und technologische Rahmenbedingungen. Die Seestadt hat sich in den vergangenen Jahren zu einem wichtigen Standort für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien entwickelt. Bereits heute sind in der Region Brennstoffzellen-Pkw, -Busse und -Lkw unterwegs. Mit dem L 566 H kommt nun eine schwere Umschlagmaschine hinzu, die den Einsatzbereich der Technologie auf mobile Arbeitsmaschinen abseits des öffentlichen Straßenverkehrs erweitert.

Das Projekt soll Erkenntnisse darüber liefern, unter welchen Voraussetzungen Wasserstoffantriebe auch in Anwendungen mit hohen Leistungsanforderungen eingesetzt werden können. Dabei steht die Technologie nicht grundsätzlich in Konkurrenz zu batterieelektrischen Antriebskonzepten. Vielmehr könnte Wasserstoff insbesondere dort eine wirtschaftlich relevante Ergänzung darstellen, wo die spezifischen Einsatzbedingungen und die verfügbare Infrastruktur für diese Antriebsform sprechen.

Welche Technologie sich für eine bestimmte Maschine und Anwendung eignet, hängt unter anderem von den betrieblichen Anforderungen und den regionalen Rahmenbedingungen ab. Im Hafenumschlag spielen dabei neben der erforderlichen Maschinenleistung auch die Einsatzdauer, die Verfügbarkeit von Energie und die Möglichkeiten zur Wiederbetankung beziehungsweise zum Laden eine Rolle. Der mehrjährige Feldversuch soll hierzu belastbare Praxiserfahrungen liefern.

Andreas Wellbrock, Geschäftsführer der Green Fuels GmbH und Initiator von HY.City.Bremerhaven, sieht in dem Vorhaben ein Beispiel für den Aufbau regionaler Versorgungsketten: „Mit diesem Projekt zeigen wir, wie eine regionale Wasserstoff-Wertschöpfungskette in der Praxis funktionieren kann. Von der Erzeugung über die Speicherung und den Transport bis zur Betankung und Nutzung in einer schweren Arbeitsmaschine greifen hier alle Bausteine ineinander.“

Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette

Der Feldtest des Liebherr Radladers ist Bestandteil des Projekts „H2B:IMPACT“, dem ersten von der Europäischen Union und der Clean Hydrogen Partnership (CHP) geförderten Hydrogen Valley in Deutschland. Die beteiligten Unternehmen und Institutionen bringen dabei ihre jeweiligen Kompetenzen in die Entwicklung und Umsetzung ein. Liebherr verantwortet die Maschinenentwicklung und die Erprobung des alternativen Antriebskonzepts. Die Georg Grube GmbH stellt den Einsatzort und integriert den Prototyp in den laufenden Materialumschlag. Green Fuels und HY.City.Bremerhaven bringen ihre Erfahrung beim Aufbau regionaler Wasserstoffprojekte sowie bei der Bereitstellung der erforderlichen Infrastruktur ein.

Die Zusammenarbeit soll dazu beitragen, technische und betriebliche Fragestellungen nicht isoliert, sondern entlang der gesamten Anwendungskette zu untersuchen. Denn neben der Leistungsfähigkeit der Maschine entscheidet auch die Verfügbarkeit des Energieträgers darüber, ob sich Wasserstoffantriebe im gewerblichen Einsatz etablieren können.

Günther Holzer sieht deshalb im Ausbau der Versorgungsinfrastruktur eine wesentliche Voraussetzung für den künftigen Markthochlauf: „Das Projekt zeigt, wie durch die erfolgreiche Zusammenarbeit ambitionierter Partner und die Einbettung des Wasserstoff-Radladers in ein Wasserstoff-Ökosystem bereits heute eine funktionierende Wasserstoff-Wertschöpfungskette funktionieren kann. Für den künftigen Markthochlauf sind nun ein Wasserstoff-Tankstellennetz und weitere Fahrzeuge erforderlich, die für eine ausreichende Grundauslastung der Infrastruktur sorgen und damit einen wirtschaftlichen Betrieb ermöglichen. Entscheidend ist, dass Europa die Chancen dieser Technologie aktiv nutzt und sich erfolgreich im internationalen Wettbewerb positioniert.“

Auch für die Georg Grube GmbH ist die Beteiligung mit einem langfristigen Entwicklungsperspektive verbunden. „Wir sind stolz, mit unserem Praxiseinsatz einen Beitrag zur Entwicklung dieser neuartigen Antriebstechnologie leisten zu können und den Materialumschlag damit langfristig emissionsärmer zu gestalten“, sagt Wolfgang Grube.

Green Fuels und HY.City.Bremerhaven als regionale Projektpartner

Die Green Fuels GmbH wurde 2019 von drei Unternehmern aus Bremen und Bremerhaven gegründet und ist als kleines und mittleres Unternehmen (KMU) tätig. Das Unternehmen identifiziert, entwickelt, plant und realisiert Projekte zur Erzeugung und Nutzung von grünem Wasserstoff. Im Mittelpunkt stehen lokale und regionale Vorhaben, mit denen neue Wertschöpfungsketten aufgebaut und die Akzeptanz der Wasserstofftechnologie in der Bevölkerung gestärkt werden sollen. Die fachliche Grundlage bilden Kompetenzen aus den Bereichen Windenergie, Photovoltaik, Verkehr, Logistik, Hafenwirtschaft und Ingenieurdienstleistungen. Hinzu kommt die jahrzehntelange unternehmerische Erfahrung der Gesellschafter.

HY.City.Bremerhaven treibt den Aufbau einer regionalen Wasserstoffwirtschaft in der Seestadt voran. Das Unternehmen erzeugt grünen Wasserstoff aus erneuerbaren Energien und stellt die Infrastruktur für dessen Bereitstellung und Nutzung zur Verfügung. Ziel ist es, eine regionale Wertschöpfungskette zu etablieren und den Energieträger für unterschiedliche Mobilitäts- und Anwendungsbereiche zugänglich zu machen. Der Einsatz des Liebherr L 566 H erweitert dieses Spektrum um eine schwere Arbeitsmaschine im industriellen Materialumschlag.

Mehrjähriger Feldtest soll Praxistauglichkeit belegen

Der mehrjährige Einsatz bei der Georg Grube GmbH soll zeigen, ob sich der Wasserstoffantrieb auch unter den hohen Anforderungen des Hafenumschlags dauerhaft bewährt. Im Mittelpunkt stehen dabei die Zuverlässigkeit im täglichen Betrieb, die Einbindung in bestehende Arbeitsabläufe und die Versorgung mit dem erforderlichen Energieträger. Die gewonnenen Erfahrungen sollen in die Weiterentwicklung alternativer Antriebslösungen bei Liebherr einfließen und Hinweise auf weitere Einsatzmöglichkeiten liefern.

Der Versuch in Bremerhaven verdeutlicht zugleich, dass die Einführung neuer Antriebstechnologien bei schweren Arbeitsmaschinen nicht allein von der Entwicklung geeigneter Fahrzeuge abhängt. Ebenso wichtig sind eine verfügbare Energieversorgung, funktionierende Betankungslösungen und ausreichend dimensionierte regionale Infrastrukturen. Ob Wasserstoff künftig eine größere Rolle im Baumaschinen- und Materialumschlag spielen wird, hängt daher auch davon ab, ob sich solche Strukturen wirtschaftlich betreiben und auf weitere Standorte übertragen lassen.

Mit dem L 566 H erhält diese Fragestellung erstmals im Rahmen des Bremerhavener Pilotprojekts eine konkrete Anwendung im täglichen Hafenbetrieb. Die Ergebnisse des Feldversuchs werden zeigen, welchen Beitrag Wasserstoffantriebe künftig bei schweren Umschlagmaschinen leisten können.

Fotos: Liebherr