ECO-Excavator (2021)

Beschrijving

Aanleiding

De aanleiding voor het project is de trage snelheid waarin duurzame mobiele werktuigen technisch- en economisch interessant zijn voor bouwbedrijven, terwijl deze machines maar liefst verantwoordelijk zijn voor 9% van de CO₂-uitstoot van mobiele bronnen in Nederland. Vanuit de markt, overheid en maatschappij luidt de noodklok en is er behoefte aan milieuvriendelijke en schonere bouwwerkzaamheden, waarbij een minimale stikstofuitstoot wordt gerealiseerd, en zo weinig mogelijk omgevingsgeluid wordt gecreëerd. Het voldoen aan de strenge milieueisen tegen een rendabele prijs is voor de meeste bouwbedrijven echter nog niet haalbaar. Daarnaast zijn er nog veel graafmachines die nog maar een paar jaar geleden zijn aangeschaft en niet voldoen aan de snel veranderende emissienormen. Het consortium wil dan ook een oplossing ontwikkelen en testen die de emissie van bestaande graafmachines volledig kan reduceren naar nul. 

Doel

Het doel van het project bestaat dan ook uit het succesvol ontwikkelen van een modulair aandrijf- en energiebesparingsmodule om graafmachines te kunnen opwaarderen naar een duurzame zero-emissie groene waterstof-aangedreven graafmachine, waarbij de continuïteit en de productcapaciteit minimaal hetzelfde dienen te blijven in vergelijking met conventionele vervuilende graafmachines. Door middel van het eindproduct, de ECO-Excavator, kan er in de toekomst voldaan worden aan de steeds strenger wordende regelgeving en eisen vanuit de Nederlandse en Europese overheid. De ECO-Excavator dient volledig zelfvoorzienend te opereren, waarbij een mobiele waterstof-infrastructuur voor de optimale waterstoftoevoer dient te zorgen, vergelijkbaar met de conventionele brandstoftoevoer. De ontwikkeling van een zero-emissie mobiele machine, die zal zorgen voor een reductie in CO₂, NOx, fijnstof en geluid voor de bouwsector, sluit het project direct aan bij de doelstellingen van de DKTI.

Korte omschrijving van de activiteiten

• Ontwikkelen en technisch testen van een prototype modulair aandrijfen energiebesparingsmodule, o.a. bestaande uit een SR-elektromotor, waterstofstack, batterijsystemen, hydrauliek en terugwinningssysteem;
• Tevens zal er een waterstofopslagsysteem ontwikkeld worden om de ECO-Excavator op het bouwterrein te kunnen voorzien van de benodigde waterstof;
• HFX Research B.V. richt zich met name op engineering van de interne module van de ECOExcavator, H2Storage B.V. focust zich meer op de waterstofhuishouding en infra en Van Beers Hoogeloon B.V. zal met hun kennis en expertise de brug slaan van techniek naar praktijk.

werkwijze

Om dit te realiseren zijn werkpakketten opgesteld van de individuele componenten die elk afzonderlijk en integraal ontwikkeld en getest zijn. Vervolgens zijn er mijlpalen en go/no-go momenten gedefinieerd om gedurende het project de behaalde resultaten te kunnen toetsen en vervolgstappen te kunnen bepalen. Om het project gestructureerd te laten verlopen is er middels projectmatige aanpak gewerkt. Dit houdt in dat er duidelijkheid binnen de organisaties en de samenwerkingspartners is verschaft over de resultaten, kosten en tijd. Tevens is hierdoor een betere beheersbaarheid gecreëerd. Het beheersen van de doorlooptijden stond centraal om tot een goed gedefinieerd resultaat te komen.

Locaties

Het project wordt grotendeels uitgevoerd bij HFX Research B.V. in Valkenswaard. Ook op de bedrijfslocatie van H2Storage B.V. en Van Beers Hoogeloon B.V. zullen werkzaamheden uitgevoerd worden. Deze locaties bevinden zich respectievelijk in Den Haag en Hoogeloon. Testwerkzaamheden in de praktijk staan vooralsnog gepland op een bouwterrein regio Eindhoven. Alle projectwerkzaamheden zullen in Nederland uitgevoerd worden. In onderstaand schema worden de deelnemers weergeven en hun rol in het project.

Resultaat

Belangrijke resultaten die tot op heden uit het project zijn voortgekomen bestaan uit het volledig ontwikkelen van prototype-componenten voor de ECO-Excavator. Deze componenten zijn allen individueel getest en werken naar behoren. Enkel de waterstofsystemen vergen naar aanleiding van de testen nog doorontwikkeling. De komende periode zal deze doorontwikkeling plaatsvinden en zal de samenstelling van de componenten en de werking in de praktijk getest worden.

Actueel

Conclusies

De activiteiten hebben uiteindelijk gezorgd voor de ontwikkeling van de ECO-Excavator, een graafmachine op waterstof met een laadinfrastructuur om zowel de graafmachine als overige waterstof aangedreven machines op locatie te voorzien van waterstof. Door middel van experimentele ontwikkeling is de innovatie tot stand gekomen en is deze uitvoerig getest en gedemonstreerd. Het is gelukt om een systeem te ontwikkelen met gelijkmatige prestaties op het gebied van continuïteit en productiecapaciteit als andere duurzame systemen in de markt, zoals elektrische graafmachines. De huidige waterstofinfrastructuur is nog niet ver genoeg wat een negatief effect heeft op de total cost of ownership van waterstof werktuigen. Zodra hier stappen in gemaakt worden kan deze techniek een grote bijdrage leveren aan de duurzaamheidsdoelstellingen van Nederland.

Aanbevelingen

Het consortium wil de toepassing van waterstof in zware mobiele voer- en werktuigen sterk aanbevelen. Deze techniek is uitermate geschikt voor het op een duurzame manier dragen en verplaatsen van grote volumes, zonder daar een zwaar accupakket voor nodig te hebben. Door investeringen op dit gebied zal het mogelijk worden om binnen Nederland voorloper te worden op dit gebied en zal dit grote voordelen op leveren op het gebied van verkoop en export.