Smart Mining
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Foto: Im Zementwerk in Mannersdorf bringt ein 1,5 km langes Förderband das in großen Hammerbrechern zerkleinerte Material ins Werk. Werksleiter Joseph Kitzweger erwartet eine weitere Digitalisierung: »Wenn man die Radlader im Steinbruch oder der Tongrube autonom betreiben und mit dem Abbauplan kombinieren könnte, wäre das ein entscheidender ökonomischer Schritt.«
Digitalisierung ist das Schlagwort der Gegenwart und Vorgabe für die Zukunft. Die Mineralrohstoffwirtschaft lebt jedenfalls schon nach dem Motto smart und digital.
In den 70er- und 80er-Jahren war Hydrauliktechnik DIE Revolution in der Rohstoffgewinnung. Manuelle Tätigkeiten rund um das Beladen mit Schaufeln konnten durch effizienten Maschineneinsatz ersetzt werden. Das Jobprofil änderte sich, ebenso der Anspruch an die Arbeitsleistung. Ähnliches ist heute zu beobachten. »Es gibt eine Jobumlagerung, wie schon bei der Erfindung der Webstühle«, beschreibt Wilfried Eichlseder, Rektor der Montanuniversität Leoben, die aktuelle Lage. Ein neuer Blickwinkel öffnet sich – die Rohstoffgewinnung wird smart und digital. Die Digitalisierung und neue Technologien wie 3D-Druck, Automation, Sensorik und Robotik bieten Chancen für eine Reindustrialisierung Europas und für die Schaffung neuer, smarter Berufsbilder und Jobs.
Transparenter Berg
»Jede Lagerstätte muss einmal mittels Bohrungen erfasst werden. Danach wird ein 3D-Lagerstättenmodell erstellt, das die unterschiedlichen Schichten zeigt. Damit kann dann über Jahre gearbeitet werden«, berichtet Joseph Kitzweger aus seiner Praxis als Werksleiter im Zementwerk in Mannersdorf. »Ziel ist es, den Abbau so zu optimieren, dass konstante Qualitäten abgebaut werden. Das ist nur mit einer intelligenten Software realisierbar. Ein Mensch würde diese Komplexität nie schaffen.« Abbau und Aufbereitung von Rohstoffen müssen überdacht, die bestehenden Prozesse analysiert und vor dem Hintergrund dieser Technologien neu aufgesetzt werden. Effizientere Produktionsplanungen und Produktionsabläufe ermöglichen dabei die Energieoptimierung bei Abbau, Aufbereitung und Recycling mineralischer Rohstoffe sowie einen nachhaltigeren Einsatz der zur Verfügung stehenden Ressourcen. Dazu laufen an der Montanuniversität Leoben aktuell drei Projekte: Parker Point in Australien, Vauxhall Road Station in London und Bucket Wheel Excavator in den USA. »Damit beweisen wir die Optimierung von Betriebsabläufen durch Data Monitoring im Berg- und Tunnelbau«, betont Rektor Wilfried Eichlseder.
Digitale Vernetzung
Vernetzte geophysikalische Daten sind ein wesentlicher Bestandteil im Bergbau. »Die Vermessung im Bergbau und Tunnelbau erfordert wegen der schwierigen Bedingungen wie Sicht, Wetter, Geologie oder betrieblichen Aktivitäten ganz besondere Lösungen, um sowohl den Aufwand zu reduzieren als auch Kosten und Zeit einzusparen«, informiert Peter Seifert, Direktor der Geologischen Bundesanstalt. Eine sich zunehmend etablierende Vermessungsmethode ist das Laserscanning. Durch die terrestrische oder luftgestützte Vermessung wird damit ein dreidimensionales Abbild von Gelände, Bauwerken und technischen Einrichtungen erzeugt. Die Digitalisierung hilft auch bei der Sprengarbeit. Zementwerk-Leiter Kitzweger bestätigt: »Die Bruchwand ist durch die letzte Sprengung nicht ganz glatt, die Bohrlöcher haben daher unterschiedliche Vorgabe, d.h. sie sind an gewissen Stellen der Bruchwand etwa nur 2,5 Meter von dieser entfernt und an anderen bis zu vier Meter. Eine digitale Laservermessung vor jeder Sprengung ermöglicht, jedes Bohrloch mit der optimalen Sprengstoffmenge zu beladen.«
In Mannersdorf läuft auch der Brecher digital, er verarbeitet pro Stunde 800 Tonnen Material. Große Unternehmen haben in Zukunft übrigens keinen wesentlichen Vorteil gegenüber kleinen Betrieben, denn sie haben den gleich schnellen Access zu Daten und Kunden. Dadurch sollte sich das Verhältnis zwischen KMU und Großbetrieb künftig entschärfen.
Digital oder Digital
Noch im 18. Jahrhundert wurde die Kohle eimerweise nach oben geschleppt, später an Seilen hochgezogen. Künftig könnten Roboter und selbstfahrende Grubenbahnen, gesteuert von Mitarbeitern über Tage, den Rohstoffabbau und -transport übernehmen. Bereits jetzt ist dieses Konzept schon ansatzweise Realität.
Beim australischen Bergbaukonzern Roy Hill überwacht ein Kontrollzentrum vom Hauptsitz in Perth aus weit entfernt gelegene Bergwerke und analysiert bzw. prognostiziert in Echtzeit den Produktionsausstoß sowie weitere Parameter. Caterpillar entwickelt und testet mit der NASA im Rahmen des Robotic Mining Contest autonom arbeitende Bergbau- und Explorationsgeräte für den Einsatz am Mars.
Blick nach Österreich: Im Rohstoffgewinnungsunternehmen Imerys Talc Austria werden rund 40 Prozent der Aufträge an einem Standort heute schon weitgehend automatisiert und ohne Beteiligung von Mitarbeitern abgearbeitet.