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Die Elektrifizierung der Baumaschinen

Die Elektrifizierung schreitet nicht nur im Mobilitätssektor voran. Ebenso im Baugewerbe ist sie Teil der Lösung. Auch dort ist die Herausforderung, genügend Energie bereitzustellen, um einen reibungslosen Baufortschritt zu gewährleisten. Verschiedene Anbieter stellen Entwürfe und Lösungen bereit. Vollelektrische Antriebseinheiten, welche über Batterie oder über die Steckdose versorgt werden, oder diesel-elektrische Versorgung sind aktuelle Konzepte. Einerseits soll der CO2-Ausstoß vermindert werden, andererseits muss aber auch die Wirtschaftlichkeit bedacht werden. Elektrische Baufahrzeuge rechnen sich erst ab einer bestimmten Auslastung. Welche wirtschaftlichen Kennzahlen gibt es, von denen abgelesen wird, ab wann sich ein Einsatz lohnt? Welche Vorteile bietet der Elektroantrieb gegenüber der noch vorherrschenden diesel-hydraulischen Konstruktion?

 

Elektrische Antriebseinheiten haben einen höheren Wirkungsgrad

 

Betriebswirtschaftlich sind diesel-hydraulische Baumaschinen das Maß der Dinge. Das liegt vor allem an der hohen Energiedichte des Diesels und dem vergleichsweise geringen Gewicht der Maschinen und dem günstigen Anschaffungspreis. Wie viele Tonnen bewegt das Gerät pro Stunde und welche Kosten entstehen pro bewegter Tonne? Kernfrage der Betriebswirtschaft. Elektrisch-hydraulische Antriebseinheiten haben einen Wirkungsgrad von 90 Prozent, dieselelektrische lediglich 70 Prozent. Das Einsparpotenzial hinsichtlich des Kraftstoffs ist enorm. Allerdings rechnet sich es erst ab einer bestimmten Anzahl der Betriebsstunden im Jahr.

 

Baumaschinen haben normalerweise eine Auslastung zwischen 1000 und 2000 Betriebsstunden. Zu wenig für die Rentabilität. Erst ab 5000 Betriebsstunden rechnet sich der eindeutig höhere Anschaffungspreis gegenüber dem eingesparten Kraftstoffverbrauch. Mining-Fahrzeuge im Schwerlastbereich, beispielsweise Bergbau und Straßenbau mit deutlich mehr als 5000 Betriebsstunden jährlich sind hier klar im Vorteil. Rein elektrische Antriebe werden es auch in absehbarer Zeit schwer haben, sich zu behaupten. Gründe dafür sind der hohe Anschaffungspreis, das hohe Gewicht und das große Volumen und die energetische Kapazität. Auch die Kosten der Batterien spielen eine wichtige Rolle. Allerdings können kleinere diesel-elektrische Baumaschinen Erfolg haben, sollte es ähnlich wie im Automobilsektor gesetzliche Vorgaben hinsichtlich der Abgase bezogen auf die einzelne Maschine oder der Flotte geben.

 

Diesel-elektrische Antriebe sind interessant

 

Diese Antriebseinheit hat mehrere Vorteile. Zum einen der geringere Energieverbrauch und durch Einsatz moderner Abgasfilter eine vorteilhafte Ökobilanz. Zum einen besteht eine Unabhängigkeit von begrenzter Batteriekapazität und dem Vorhandensein einer elektrischen Infrastruktur auf Baustellen. Des Weiteren ist ein Einsatz im Tunnelbau sinnvoll, da Abgase in schlecht zu lüftenden Umgebungen problematisch sind. Ein vor dem Tunnel platzierter Dieselgenerator mit dem elektrifizierten Baufahrzeug im Tunnel ergibt Sinn. Auch das hohe Drehmoment des Elektromotors von Beginn an ist vorteilhaft. Verbrennungsmotoren haben stets erst ab einer gewissen Drehzahl ihre komplette Kraftentfaltung. Hier ist die elektrifizierte Variante klar überlegen.

 

Badisches Unternehmen zieht positive Bilanz

 

Die Kurz-Gruppe stammt aus dem badischen Friolzheim und tritt ebenfalls als Dienstleister im Baugewerbe auf. Sie vermietet und verkauft Baumaschinen und stellt als Personaldienstleister auch entsprechend qualifiziertes Personal zur Verfügung. Für drei ihrer Kunden war der dieselelektrische Antrieb den Ausschlag der Maschinen ein wichtiges Kriterium.

 

Das Unternehmen BHW Stahl-Nebenprodukte, Kunde der Kurz-Gruppe, recycelt und verarbeitet Nebenprodukte der Stahlerzeugung. Beosalt und Beosilt sind Beispiele. Diese aus Nebenprodukten der Stahlerzeugung geschaffenen Stoffe sind eine Alternative zu Steinkörnungen im Straßen-, Wege- und Wasserbau. Auch andere Produkte werden im Bau verwendet. BHW Stahl-Nebenprodukte verwendet Backenbrecher, welche Ausgangsmaterial entsprechend den Anforderungen zerkleinert. Die von der Kurz-Gruppe zur Verfügung gestellte Maschine (SBM-Backenbrecher, Jawmax 450) arbeitet vollelektrisch und zerkleinert Stahlschlacke.

 

Genauso das Unternehmen Eckle Tief- und Straßenbau, 100-prozentige Tochter der Klaus-Gruppe und Kunde der Kurz Gruppe, legte besonderen Wert auf diesel-elektrischen Antrieb für den Zerkleinerer. Der Remax 450 stammt auch von der österreichischen Firma SBM. Die Maschine erfüllt alle wichtigen Anforderungen der Steinbrucharbeiten. Insbesondere auch die Vorabsiebung des Siebschutts und die Überkornrückführung überzeugte. Zudem kann das Gerät mit Strom betrieben werden.

 

Die E. Bayer Baustoffwerke im württembergischen Esslingen arbeitet ebenfalls mit einer dieselelektrischen SBM Remax 300. Der eigenproduzierte Kalksandstein, bestehend aus Kalk, Sand und Wasser, ist ein Aushängeschild des Bauunternehmens. Die Herstellung des Produkts verlangt eine Menge Spezialwissen und aufwendige Produktionstechnik. Entlang der Wertschöpfungskette spielt Ökologie eine wichtige Rolle. Die Herstellung des Kalksandsteins hat eine positive Energiebilanz, er ist zu hundert Prozent recycelbar und Sandabbaustätten werden renaturiert, so ein Unternehmenssprecher. Die Wiederaufbereitung des Bauschutts erledigt die elektrische SBM Remax 300, die mehrere Arbeitsgänge in einem Durchlauf erledigen kann und zudem fernbedienbar ist. Der Dieselverbrauch von lediglich 20 Liter pro Stunde begeistert die Beteiligten hinsichtlich Ökonomie und Ökologie.

 

In elektrischen Antriebssträngen steckt viel Potenzial für die Zukunft. Kleinere Maschinen können auch mit Batterien betrieben werden. Größere Projekte erfordern eine eigene Stromversorgung. Zukünftig können diese auch durch Generatoren versorgt werden, welche auf synthetischen Kraftstoffen oder Wasserstoff betrieben werden. Damit wird im Bauwesen der Nachhaltigkeit Rechnung getragen.

 

 

Bildquelle: SBM Mineral Processing

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