NPROXX steht kurz vor der Fertigstellung eines innovativen neuen Wasserstofftanksystems für den weltgrößten Bergbau-Muldenkipper zum Einsatz in einer Platinmine von Anglo American in Südafrika.
Sobald Lieferung, Installation auf dem Fahrzeug und Qualifizierung abgeschlossen sind, wird das Wasserstofftanksystem eine Brennstoffzelle versorgen, die eine bisher nicht auf dem Markt verfügbare emissionsfreie Lösung für den Materialumschlag darstellt.
Der mit Wasserstoff betriebene Muldenkipper wird in der von Anglo American betriebenen Mogalakwena-Mine im größten Platinmetall-Tagebau der Welt getestet, und anschließend sollen die Fahrzeuge in anderen Betrieben von Anglo American in aller Welt zum Einsatz kommen.
Anglo American hat ehrgeizige Ziele zur Senkung des Kohlendioxidausstoßes formuliert und sich öffentlich verpflichtet, seine weltweiten Aktivitäten bis 2040 auf Klimaneutralität umzustellen. Da die großen Lastfahrzeuge derzeit für über 70 % des Dieselverbrauchs auf dem Betriebsgelände verantwortlich sind, wird das Unternehmen dem Ziel klimaneutraler Bergbaustandorte durch den Umstieg von Diesel auf Wasserstoff näher kommen.
Johannes Lorenz, Director Marketing & Sales bei NPROXX, sagte dazu: „Der Wechsel vom Diesel- zum Wasserstoffantrieb ergibt für Anglo American sehr viel Sinn. Mit Wasserstoff betriebene Antriebsstränge können die Leistung erzeugen, die Fahrzeuge dieser Art benötigen. Der Verbrauch fossiler Brennstoffe für diese Aktivitäten wird sich dadurch bei Anglo American verringern. Wir sind der Ansicht, dass dieses Projekt für Anglo American ein erfolgreiches Modell sein wird, wie wasserstoffbetriebene Lösungen auch für andere große Fahrzeuge an anderen Standorten in aller Welt übernommen werden können.“
Aufgrund seiner Fachkompetenz im Bergbau verfügt Anglo American über sehr viel Erfahrung und hat sich vorgenommen, die emissionsfreien Bergbaufahrzeuge selbst zu entwickeln, indem die zahlreichen benötigten Teile mit Unterstützung von Partnern integriert werden – das Unternehmen ist an NPROXX herangetreten, um ein Tanksystem zu entwickeln, das sicher und kostengünstig ausreichend Wasserstoff unter hohem Druck zur Versorgung der Brennstoffzellen liefern kann.
NPROXX hat die Herausforderung der Fertigung geeigneter Druckbehälter und der Einpassung der Tanks in den Fahrzeugrahmen bestanden und zugleich ein einzigartiges Rohrleitungs- und Betankungssystem entworfen und geliefert, mit dem mehrere Tanks mit Drücken von bis zu 350 bar am Fahrzeug installiert und genutzt werden können.
Die größte Herausforderung dabei war die Entwicklung eines sicheren und robusten Systems für die Anwendung im Bergbaukontext, von der Wasserstofferzeugung bis hin zur sicheren Nutzung des Wasserstoffs am Fahrzeug.
Dazu merkte Johannes Lorenz an: „In einem Tagebau gibt es unebene Fahrwege und die Fahrzeuge selbst sind sehr robust, daher erfordern sie naturgemäß ein ebenso robustes System für die Wasserstoffspeicherung. Das Fahrzeug, an dem wir arbeiten, ist der weltweit größte Bergbau-Muldenkipper: Die Vorderräder haben einen Durchmesser von rund vier Metern, der Kipper ist insgesamt 7,5 Meter hoch und wiegt im Leerzustand über 200 Tonnen. Um ein solches Fahrzeug anzutreiben und über die anspruchsvollen Betriebszyklen hinweg einsatzfähig zu halten, werden erhebliche Mengen an Energie benötigt.“
Die Lieferung des Energieversorgungsmoduls nach Südafrika hat sich aufgrund der COVID-19-Pandemie leicht verzögert, aber NPROXX geht davon aus, dass das Fahrzeug im zweiten Halbjahr 2021 einsatzfähig sein wird.
Produktion von grünem Wasserstoff
Neben dem Wasserstofftanksystem, das vollständig von NPROXX entworfen und gebaut wurde, hat NPROXX auch die Druckbehälter zur Speicherung des Wasserstoffs in der Tankstelle geliefert.
„Unsere Kompetenz bei der Produktion von Zylindern entsprechend allen Anforderungen in Bezug auf Zuverlässigkeit, Qualität, Sicherheit und Kosteneffizienz haben uns zur naheliegenden Wahl für den Auftragnehmer gemacht, der die Tankstelle liefert“, fügt Johannes Lorenz hinzu. „Wir haben zwei 20-Fuß-Tanks geliefert, die Wasserstoff aus den Elektrolyseuren mit einem Druck von bis zu 500 bar speichern werden und so stets verfügbaren und nachhaltigen Kraftstoff für den Muldenkipper bereitstellen.“
Anglo American plant die Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse aus erneuerbaren Quellen direkt am Standort, um den Kipper betreiben zu können.
Anglo American und Engie bauen derzeit eine Demonstrationsanlage in Südafrika, einschließlich eines 3,5-MW-Elektrolyseurs zur Produktion von Wasserstoff am Standort. Dieser wird eine Produktionskapazität von bis zu einer Tonne pro Tag bieten. Dank der Produktion des Wasserstoffs zum Betanken des Muldenkippers vor Ort muss kein Kraftstoff mehr importiert werden, was weitere Kostenersparnisse mit sich bringt.