Report: Die Wasserstoff-Baustelle der Zukunft

Gemeinsam testen Liebherr, MAN und Daimler Truck den Einsatz von Wasserstoffmotoren im praktischen Baustelleneinsatz.

In einem Kieswerk bei München belädt ein Liebherr-Großradlader einen MAN-Kippsattelzug und einen Dreiachs-Muldenkipper vom Typ Mercedes-Benz Arocs. Was auf den ersten Blick wie ein gewöhnlicher Arbeitseinsatz wirkt, ist in Wahrheit noch Zukunftsmusik: Das Trio ist mit Wasserstoffmotoren ausgestattet, die weitgehend CO2-frei arbeiten und somit neue Maßstäbe für eine nachhaltige, emissionsarme Baustellenlogistik setzen könnten.

Beim beteiligten Liebherr L 566 H handelt es sich um den Prototyp eines Großradladers mit eigenem Wasserstoffmotor: Zur weit verzweigten Firmengruppe gehört auch das Motorenwerk Liebherr Machines Bulle SA in der Schweiz, wo das Unternehmen bereits vor einigen Jahren die Entwicklungsarbeit an Wasserstoffverbrennern gestartet hat. Bereits nah an der Serie dürften inzwischen der 9,0-Liter-Vierzylinder H9X4 und der 13,5-Liter-Sechszylinder H9X6 sein – nach dem Baukastenprinzip beide mit 135 Millimeter Bohrung und 157 Millimeter Hub.

„Das Besondere ist, dass unser Radlader genau gleich eingesetzt werden kann wie eine konventionelle Dieselmaschine. Es ist keine spezielle Einsatzplanung notwendig, da der Radlader die ganze Schicht durchhält und danach mit einer Schnellbetankung von 10 bis 15 Minuten wieder einsatzfähig ist“, erklärt Hans Knapp, Leiter der Abteilung Vorentwicklung und Antriebstechnik bei der Liebherr-Werk Bischofshofen GmbH. An diesem österreichischen Standort, zuständig für die Radlader-Fertigung, hatte Liebherr im Sommer 2024 den Prototyp erstmals vorgestellt und dazu auch gleich eine neue, werkseigene Wasserstofftankstelle eröffnet.

Aktuell testet Liebherr mehrere L 566 H bei verschiedenen Kunden. Die 24-Tonnen-Maschinen kommen auf eine Nutzlast von knapp 8 Tonnen in der Schaufel, wobei der eingesetzte Wasserstoffverbrenner 230 kW (313 PS) leistet. Das Aggregat liegt damit auf Augenhöhe mit dem 9-Liter-Diesel im konventionellen L 566.

MAN hTGX: 520 PS und 2.500 Nm aus 16,8 Liter Hubraum

Analog gilt das auch für die Lkw-Fraktion: „Das Fahrverhalten des Motors ist vergleichbar mit dem des Dieselmotors. Wir haben auch die entsprechenden Assistenzsysteme und Getriebe-Automatismen wie im konventionellen Dieselfahrzeug“, erklärt Peter Albrecht, Senior Manager Engineering Vehicle & External Engines der MAN Truck & Bus SE. Der 520 PS starke hTGX ist neben dem batterieelektrischen eTGX die zweite Zero-Emission-Alternative von MAN und wurde vorerst in einer Kleinserie aufgelegt.

Verfügbar ist der hTGX als 6×2 und 6×4, angetrieben jeweils vom 16,8 Liter großen MAN H45 mit Wasserstoff-Direkteinspritzung. Technisch basiert der im Werk Nürnberg gebaute Sechszylinder weitgehend auf dem konventionellen 15,2-Liter-Motor D38 – mit identischem Hub von 170 Millimeter, aber „aufgebohrt“ von 138 auf 145 Millimeter. Zu den 520 PS beträgt das maximale Drehmoment 2.500 Nm bei 900 bis 1.300 U/min. Im Vergleich zur 540 PS starken Diesel-Einstiegsversion des D38 sind das zwar 200 Nm weniger, für volle 40 Tonnen auf anspruchsvollen Strecken aber allemal kraftvoll genug.

Die Reichweite des hTGX beziffern die Münchener mit bis zu 600 Kilometer. Ein Tankvorgang mit auf 700 bar komprimiertem Wasserstoff soll weniger als 15 Minuten betragen, wobei die senkrecht an der Rückwand stehenden Tanks 56 Kilogramm Wasserstoff fassen. An Eigengewicht bringt der dreiachsige MAN hTGX rund 10,5 Tonnen auf die Waage, der Zweiachs-Kippsattel rund 5,5 – macht zusammen 16 Tonnen und mit 2 Tonnen Zero-Emission-Bonus somit 26 Tonnen Nutzlast.

Seitens Daimler Truck dient der für den Straßenverkehr zugelassene Prototyp des Mercedes-Benz Arocs in erster Linie der Motorenerprobung unter realen Bedingungen. Mit Blick auf die bisherigen Tests bestätigt Mirco Conitz, Lead Engineer H2 ICE der Daimler Truck AG, die flexible Einsatzfähigkeit des Wasserstoffmotors und ergänzt: „Unser Entwicklungsträger arbeitet zudem leiser als sein dieselbetriebenes Pendant.“

Auch bei Daimler Truck basiert der H2-Verbrenner auf dem größten konventionellen Sechszylinder, beim Hubraum bleibt es aber bei den üblichen 15,6 Litern des OM 473. In Wasserstoff-Ausführung bringt es der Motor auf eine Spitzenleistung von 476 PS bei 1.600 Umdrehungen und 2.100 Nm maximales Drehmoment. Die Lebensdauer beziffern die Stuttgarter mit 1,2 Millionen Kilometer, die Emissionswerte sollen Euro 7 und EPA 27 (USA) erfüllen.

Für den Umbau des OM 473 vom Diesel- zum Wasserstoffmotor genügen laut Daimler Truck rund 20 Prozent Neuteile, mit der Saugrohreinblasung (Port Fuel Injection, PFI) als Kernkomponente. Als Kraftstoff dient komprimierter Wasserstoff in 350-bar-Drucktanks.

Allianz Wasserstoffmotor als Wegbereiter

Das Zusammenwirken von Liebherr-Radlader, MAN hTGX und Arocs-Prototyp kam auf Betreiben der „Allianz Wasserstoffmotor e. V.“ zustande. Der im Jahr 2021 gegründete Verein mit Sitz in Karlsruhe ist ein Verbund aus Automobilherstellern, Zulieferern, Ingenieuren verschiedener Spezialisierungen und Forschungsinstituten und versteht sich vorrangig als Kommunikationsplattform. Im Hintergrund steht die gemeinsame Überzeugung, dass Wasserstoff in der Ausgestaltung einer emissionsarmen Mobilität eine Schlüsselrolle zukommt, insbesondere bei schweren Maschinen mit hohem Energiebedarf.

Nach Einschätzung von Liebherr ist mit dem Testeinsatz der Beweis erbracht, dass emissionsarme Baustellen (nahezu CO2-frei und mit wenig Stickoxiden) auf der Basis von grünem Wasserstoff bereits heute möglich sind. Damit daraus gelebte Praxis wird, braucht es aber eine flächendeckende H2-Infrastruktur und einen fairen Wasserstoffpreis – und das dürften nach den serienreifen Motoren die wesentlich höheren Hürden sein, die es zu nehmen gilt.