Elektropower auf der Baustelle

Elektrische Antriebe fördern die Effizienz am Bau – das ist die übereinstimmende Meinung der Baumaschinenhersteller. Der Einsatz elektrischer Maschinen ermöglicht nicht nur die drastische Verringerung der CO2-Emissionen sondern v. a. eine Optimierung der Arbeitszyklen. Mit dem E-Antrieb können Bagger, Radlader + Co aufgrund der fehlenden Abgase über lange Zeiträume in geschlossenen Räumen, in Umwelt- und Null-Emissionszonen, aber auch aufgrund der geringen Geräuschentwicklung bis in die Nacht arbeiten.  »Bei Baustellen wie dem Parlament in Wien gibt es vom Denkmalschutz Vorgaben, dass keine dieselbetriebenen Geräte arbeiten dürfen, die bestehenden Gipsstuckaturen würden Abgase aufnehmen«, so Gernot Kunz, Geschäftsführer von SiteLog Austria.

Elektrobagger reduzieren auch die Gesamtbetriebskosten. IDTechEx hat festgestellt, dass sich die Wartungskosten im Vergleich zu Dieselmaschinen nahezu halbieren, was zu einer raschen Amortisation der Maschine führt - obwohl ein elektrisch betriebener Radlader laut Leyrer + Graf noch das 2,5- bis 3-fache eines konventionellen Modells kostet. Bei der Leistung sieht Friedrich Preiser, Leiter Maschinen/Fuhrpark, noch Verbesserungsbedarf. »In Steinbrüchen aber auch in großen Häfen kommen Geräte zum Einsatz, die über dicke Stromkabel und Direktstromanbindungen versorgt werden. Diese Lösung ist an Baustellen nicht realisierbar.« Ein Manko erkennt er auch hinsichtlich der Betriebszeit. Durch hohe Belastung kann diese bei einem Elektrogerät deutlich sinken. Ein weiteres Problem bestehe auch noch in der Akzeptanz. »Der Einsatz von E-Baumaschinen stößt auf Skepsis, da die Ladeinfrastruktur und die damit verbundene Logistik eine Herausforderung darstellen.« Der Großteil der Mitarbeiter sei aber offen für das Thema. Liebherr verweist dazu auf Power Rail für das dynamische Laden von Mining-Trucks während der Fahrt und die LPO-Serie, Liduro Power Port, die es ermöglicht, batterieelektrische Maschinen direkt auf der Baustelle mit Energie zu versorgen oder zu laden. Wacker Neuson bietet als Powerbank für die Baustelle die Charging Box.

Ja zu E
»Die Nachfrage wächst, aber sie ist noch nicht da, wo wir sie gerne hätten«, sagt Dominik Müller, Geschäftsführer von Zeppelin Rental Österreich. Auch für Leyrer + Graf muss der Markt noch mehr in Schwung kommen. Dass er aber bereits Fahrt aufgenommen hat, wird die bauma in München im April beweisen, wo z. B. Volvo Construction Equipment seine vollelektrische Produktreihe präsentieren wird wie elektrische Radlader, batteriebetriebene Mobilbagger, kabelgebundene Umschlagbagger sowie mobile Energiespeicher.

Bild: »Elektroautos haben einen höheren Wirkungsgrad. Dieser Vorteil lässt sich aktuell noch nicht auf Baumaschinen übertragen. Hier liegt deutliches Potenzial für die nächsten Modelle/Generationen von Baumaschinen«, sagt Friedrich Preiser, Leiter Maschinen & Fuhrpark bei Leyrer + Graf.

Der umfangreiche Stand von CASE konzentriert sich ebenso auf neue Radlader, Bagger und das wachsende Angebot an Elektromodellen. Alle Turmdrehkrane von Liebherr, aber auch viele Materialumschlagmaschinen sowie einige Typen von Schiffs- und Raupenkranen sind an das Stromnetz angeschlossen, alle Mining-Muldenkipper mit Elektroantriebssystemen ausgestattet, die es dem Truck ermöglichen, sich für das dynamische Laden während der Fahrt mit einer elektrischen Oberleitung zu verbinden. Kleinere Maschinen oder Maschinen mit tieferem Lastprofil würden sich tendenziell gut für batterieelektrische Antriebe eignen, da diese bei einer begrenzten Kapazität der Batterie trotzdem eine praktikable Reichweite erreichen und relativ schnell geladen werden können. Batterieelektrische Maschinen wie Radlader, Bagger, Bohrgeräte und Raupenkrane sind bereits auf dem Markt verfügbar.

»Seit Einführung unserer zero emission Serie sehen wir einen stetigen Anstieg in der Nachfrage. Die Vermietung alternativ angetriebener Baumaschinen und -geräte ist ein besonders effektives Mittel, um Bedenken gegenüber der Akkutechnologie und ihrer Praxistauglichkeit auszuräumen«, informiert Christian Chudoba. Je genauer Antriebstechnik, Anwendung und Einsatzregion aufeinander abgestimmt sind, desto höher ist die Effizienz der Maschine.

Die Energiequelle
In modernen Baumaschinen sind Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer Vorteile die gängigste Wahl. »Diese Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, langen Lebensdauer und schnellen Ladezeiten besonders geeignet«, betont Manuel Jank, Key Account Manager Off-Highway bei Kreisel Electric. Es könne bereits genügend Energie zur Verfügung gestellt werden, um Baumaschinen vollelektrisch oder hybrid einen ganzen Arbeitstag zu betreiben. Die Energiedichte von Lithiumbatterien werde sich weiter verbessern, was bedeutet, dass mehr Energie gespeichert werden kann, ohne das Gewicht oder die Größe der Batterie zu erhöhen. »Schnelllade-Technologie in Verbindung mit effizientem Batterie-Thermalmangement wird es ermöglichen, Batterien in nur wenigen Minuten aufzuladen«, blickt Jank voraus.

Zukunftsweisende Technologien wie die von Kreisel Electric entwickelte und patentierte Immersionskühlung ermöglichen, die Batterie unabhängig von der Umgebung und des Leistungsbedarfs immer im optionalen Temperaturfenster zu betreiben. Das trägt wesentlich zur Erhöhung von Lebensdauer und Performance bei. Liebherr sieht für zukünftige Generationen Potenzial für Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Leyrer + Graf nutzt u. a. Blei-Säure-Akkus. »Li-Ionen-Akkus sind sehr teuer, da sie viele Seltene Erden benötigen«, bedauert Preiser. »Aus unserer Sicht muss noch viel geschehen, um von diesen Materialien, den Seltenen Erden, wegzukommen und die Technologie auch wirklich nachhaltig zu gestalten.« An Forschung mangelt es nicht – im Projekt HyLiST arbeitet unter der Leitung des AIT, Austrian Insti­tute of Technology, ein internationales Konsortium an der Entwicklung einer neuen Generation von Festkörperbatterien.

Bild: »Moderne Technologien ermöglichen es, in Arbeitspausen innerhalb weniger Minuten Energie nachzuladen«, informiert Manuel Jank, Kreisel Electric.