26-04-2024

Wie macht man ’schwierige‘ Baumaschinen elektrisch?

Die Bauindustrie wird in den kommenden Jahren voraussichtlich erheblich in sauberere Maschinen auf Baustellen investieren müssen. Dies geht aus der Roadmap für sauberes und emissionsfreies Bauen (SEB) hervor. Doch welche Möglichkeiten gibt es für umweltfreundlichere Baumaschinen? Eine Geschichte aus der jüngsten Praxis, dokumentiert von der ING.

In Zusammenarbeit mit Hillcon in Beilen hat Vroom Funderingstechnieken im vergangenen Jahr einen bedeutenden Schritt in Richtung emissionsfreier Baustellen gemacht, indem sie die HSCX1500GLS-E in Betrieb genommen haben: eine batterieelektrische Fundamentmaschine. Wie kam dieses Abenteuer zustande, wie verlief es und wie geht es jetzt weiter? Auf nach Oosthuizen, am Rande des Markermeers, wo sich der Hauptsitz des Unternehmens befindet.

Bei Vroom Funderingstechnieken ist Alex Brouwer für den Materialeinkauf verantwortlich. Auch anwesend ist der operative Direktor Niels Bakker, aus dem dreiköpfigen Managementteam der Fundamentdivision. Sie sind natürlich stolz auf ihre neue Maschine und sprechen gerne darüber. Genauso wie über die Notwendigkeit ihres Nachhaltigkeitsplans.

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Wie macht man ’schwierige‘ Baumaschinen elektrisch?
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Eine Standardmaschine umbauen

Der Ausgangspunkt dieser Geschichte ist die Investition von Vroom Funderingstechnieken in eine große elektrisch angetriebene Fundamentmaschine. „Die Basis der Maschine ist eine Standardmaschine der japanischen Marke HSC“, erklärt Alex Brouwer. „In den Niederlanden montieren wir sie seit vielen Jahren zu einer Fundamentmaschine, wobei die Maschine komplett zerlegt wird; das Hauptgestell wird angepasst und verstärkt.“
Und nun wurde ein weiterer Schritt gemacht, von der Standard-Dieselausrüstung, die die Japaner lieferten, zu der neuen batterieelektrischen Maschine. Damit ist das gewaltige Kraftpaket bereit für den Einsatz auf emissionsfreien Baustellen. Warum hat Vroom Funderingstechnieken diesen Schritt jetzt schon gemacht, während er für die ‚Sonderfälle‘, zu denen diese Maschinen gehören, erst irgendwann zwischen 2035 und 2040 geplant ist? Und warum geht das Unternehmen Anforderungen voraus, von denen noch unklar ist, was sie sein werden?

Ersatz aus finanziellen Gründen streuen

Brouwer liefert die Antwort: „Man muss bedenken, dass solche großen Maschinen – die größten Fundamentmaschinen Europas – nicht in zehn Jahren betriebswirtschaftlich abgeschrieben sind. Die Lebensdauer ist viel länger. Wir haben Fundamentmaschinen im Einsatz, die 20 Jahre alt sind, das ist ganz normal. Sie müssen also mit einer solchen Maschine über die nahen Vorschriften hinaus planen. Angesichts des Rufes von Vroom in der Fundamentwelt haben wir beschlossen, vorauszugehen und die Maschine jetzt schon modular elektrisch zu machen.
Niels Bakker fügt hinzu: „2035 oder vielleicht sogar 2040. Ja, das ist noch ziemlich lange hin.“ Aber das ist kein Grund, nicht mit einem Nachhaltigkeitsplan zu beginnen. „Um Ihnen eine Vorstellung zu geben: Vroom hat täglich mehr als 30 Fundamentmaschinen im Einsatz. Finanziell gesehen können Sie nicht einfach 30 Maschinen innerhalb eines Jahres umrüsten. Die Maschinenbauer können einen solchen Auftrag überhaupt nicht bewältigen. Außerdem muss man irgendwo anfangen. Deshalb haben wir beschlossen, mit dieser extra großen Maschine jetzt anzufangen. Man nennt das die Next Generation: Sie enthält alle möglichen neuen Entwicklungen, die sich von bestehenden Maschinen unterscheiden. Wenn Sie also die neueste, größte, neu gestaltete Maschine haben, lassen Sie sie doch gleich elektrisch machen.“

Ersatz oder Erweiterung zum richtigen Zeitpunkt nachhaltig gestalten

„Die Arbeit, die wir leisten müssen, wird immer schwerer“, sagt Niels Bakker. „Die Pfähle werden immer schwerer und länger, also braucht man leistungsstärkere Maschinen. Unsere Maschine, die wir zuvor verwendet haben, war die Hitachi CX1100GLS, nur etwas leichter. Aber die Anfragen, die wir erhielten, überstiegen immer öfter die Kapazität dieser Maschine.“ Es musste also schwereres Gerät her. „Dann kam die HSCX1500GLS-E ins Spiel. Damit stellte sich sofort die Frage: Sollen wir sie gleich elektrisch machen, mit Blick auf die Zukunft?“

Vergleich der SEB-Roadmap mit eigenen Maschinen

Dann war es auch der richtige Zeitpunkt, weiter zu schauen. Zuerst durch das gesamte Equipment-Potenzial zu erfassen. „Wir haben etwa 35 Fundamentmaschinen, ungefähr 25 Schaufeln, 15 Betonmischer, 10 Mini-Bagger und 15 Betonpumpen. Wenn Sie das alles elektrifizieren müssen, ist das eine beträchtliche Herausforderung. Wir haben die SEB-Roadmap herangezogen und mit unseren Maschinen verglichen. Letztendlich führte das zu einer Erweiterung unseres Nachhaltigkeitsprojekts, an dem wir seit etwa 10 Jahren arbeiten. Ein sehr großes Gesamtprojekt, von dem diese HSCX1500GLS-E jetzt einer der Vorreiter ist.“

Auf die Nachfrage nach Zero-Emission in naher Zukunft reagieren

Mit dieser Investition reagiert Vroom Funderingstechnieken deutlich auf die erwartete Nachfrage nach Zero-Emission in naher Zukunft. „Im Moment ist die spezifische Nachfrage für unsere Art von Arbeit noch nicht vollständig elektrisch. Zumindest: Wir haben nicht die Erfahrung gemacht, dass das schon viel passiert“, sagt Alex Brouwer. „Sie haben es nicht nur mit der Maschine zu tun, sondern auch mit Peripheriegeräten. Und um ehrlich zu sein, können wir das noch nicht alles nachhaltig anbieten.“
Er fährt fort: „Was wir jetzt zum Beispiel bei einem Projekt haben, ist, dass wir mit einer Fundamentmaschine mit einem Stage V-Bohrgerät und einer Betonpumpe mit einem Stage V-Motor kommen. Und dann denken wir gemeinsam mit unserem Kunden darüber nach, zum Beispiel einen elektrischen Bagger zu mieten. Es ist also noch ein Rätselraten mit den bereits verfügbaren Lösungen.“

Retrofitting oder Elektrifizierung

Zurück zum Nachhaltigkeitsprozess des Unternehmens. Alex Brouwer: „Zunächst haben wir in unserem Nachhaltigkeitsplan viel über das Nachrüsten bestehender Maschinen nachgedacht. Das bedeutet, dass Sie bestehende Maschinen nicht ersetzen, sondern überholen – lebensverlängernde Wartung, wie wir das nennen. Dann modernisieren Sie zum Beispiel den Motor. Nicht mehr den gleichen Motorentyp, sondern ein saubereres Exemplar. Wir waren wirklich sehr klar in unserer Ansage, dass wir die Vormotoren und die Motoren der Stufen II und III ausbauen wollten.“
Es war damals oft der Fall, dass die Notwendigkeit Gesetze brach. „Besonders wenn es um Stickstoff ging. Dann hörten wir vom Auftraggeber, dass es sauberer sein müsse, obwohl das noch nicht im Angebotsprozess erwähnt wurde. Andernfalls erhielten sie einfach keine Genehmigung. Die ganze Stickstoffdiskussion war ein Wendepunkt. Inzwischen geht es um mehr als das: Stickstoff, Gesundheit und Klima. Das ist jetzt alles im SEB kombiniert“, sagt Brouwer. „Sie sehen, dass der gesamte Markt jetzt mit der Motorumrüstung beginnt, derzeit wird hauptsächlich auf Stage V umgestellt. Es ist eigentlich keine Diskussion mehr.“ Niels Bakker: „Und bei Kränen oder einem Minibagger geht es dann um Elektrifizierung, weil es hier einfacher ist, zu elektrifizieren.“

Das Entwicklungsgremium der akkubetriebenen Fundamentmaschine verlief bemerkenswert reibungslos.

„Wir haben im Vorfeld genau festgelegt, was wir wollten, und als es dann einmal drin war, lief es. Es war ein Start und ein Lauf. Es lag also nicht daran“, sagt Brouwer. Aber, stellt Brouwer fest, „dann kommst du zu einem Huhn-oder-Ei-Problem: Wer kümmert sich um die Stromversorgung auf der Baustelle? Wir haben gesagt: Wir müssen selbstständig sein. Und das ist ziemlich schmerzhaft, denn dann landest du in den meisten Fällen wieder bei einem Generator. Denn ob du nun eine Batterie hast oder ein Batteriepack: Du musst aufladen. Und ein Hybridgenerator ist auch keine Lösung, denn dann hast du immer noch mit Batterien zu tun.“ Der goldene Mittelweg ist vorerst also ein Dieselgenerator. „Dann hast du quasi eine Hybridmaschine.“
Dennoch blicken sie positiv in die Zukunft, vor allem wenn sie auf die Entwicklungen und Möglichkeiten seit Beginn der neuen Maschine zurückblicken. Bakker: „Damals, vor zweieinhalb Jahren, waren die Ladesysteme noch lange nicht auf dem heutigen Niveau. Für diese Maschine benötigen wir mindestens einen 125-Ampere-Anschluss auf der Baustelle. Das ist noch lange nicht überall möglich und man muss es auch rechtzeitig beantragen.“ Er verweist auf ein kürzlich abgeschlossenes Projekt bei Antwerpen. „Dort gab es Strom, aber der war 500 Meter entfernt. Das sind dann die praktischen Probleme, auf die man jetzt noch stößt. Diese Art von Maschine wird zum Beispiel auf neu zu entwickelnden Gewerbegebieten oder Windkraftprojekten eingesetzt, also auf sehr großen Anlagen. Dort ist die Stromversorgung oft noch nicht gesichert, aber wir sind schon da. Eigentlich müsste man den Bau umgekehrt planen: zuerst die Infrastruktur und dann weiter. Aber in der Praxis passiert das normalerweise genau umgekehrt.“

Kinderkrankheiten? „Ja. Wir haben bewusst die Entscheidung getroffen, mit dieser Maschine in die Zukunft zu schauen. Denn wie man es auch dreht oder wendet, wir gehen sowieso in diese Richtung. Und wenn Sie jetzt in eine neue Maschine investieren, die 20, 25 Jahre halten soll, dann müssen Sie jetzt schon die richtige Entscheidung treffen. Und auf keinen Fall nach kurzfristiger Sicht handeln. Denn dieser Schritt wird kommen,“ schließt Niels Bakker.

Nach diesem Interview hat Vroom die Nachhaltigkeitsstrategie fortgesetzt, indem sie in zwei PVE EHPU-Systeme investiert hat. Dieses System ist eine hybride Lösung für dieselbetriebene Fundamentmaschinen. Ein EHPU-System ermöglicht es, mit einer Woltman 90DR-Fundamentmaschine und der elektrisch-hydraulischen Stromversorgungseinheit sowohl emissionsfrei als auch mit Dieselkraftstoff zu arbeiten.

Quelle: ING

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