Von der Sonne auf die Baustelle

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Weg von fossilen Kraftstoffen hin zu Solarenergie und Zero-Emission-Betrieb. Das Ziel war, einen mit Dieselmotor betriebenen Bagger in einen Elektrobagger umzubauen und den Dieseltreibstoff vollständig durch Solarenergie aus Photovoltaik zu ersetzen. Das Ergebnis lässt sich sehen.

Als sich die beiden Solarpioniere, der Bauunternehmer Markus Affentranger und Professor David Dyntar, das erste Mal begegneten, war beiden sofort klar, dass sie sich bestens verstehen und dass sie sich bei der Realisierung ihrer Visionen in Zukunft ausgezeichnet ergänzen werden. Dank dieser Begegnung konnten die Visionen und Träume der beiden Solarpioniere von einer dieselfreien Bauwirtschaft und Mobilität weitergelebt und in Realität umgesetzt werden.

Das Ziel war es, einen mit Dieselmotor betriebenen Bagger in einen Elektrobagger umzubauen und den Dieseltreibstoff vollständig durch Solarenergie aus Photovoltaik zu ersetzen. Die Maschine sollte mit dem auf dem Solardach des Bauunternehmens produzierten Strom betrieben werden. Der Bagger muss auch im Dauereinsatz, mit einer üblichen durchschnittlichen Last, bis zu 8 Stunden autonom und zuverlässig eingesetzt werden können. Die Mittagspause wird für eine Nachladung der Batterie genutzt. Als Basismaschine wurde ein 15-Tonnen-Bagger der Firma Takeuchi TB1140 gewählt.

Das Fokusprojekt SUNCAR-Bagger wurde ermöglicht durch das Department für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich, insbesondere durch die Unterstützung des Institutsleiters Prof. Dr. Konrad Wegener vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigung.

Mehrere Ingenieure und Studierende der ETH Zürich, NTB Buchs und HSLU Luzern unter der Leitung von Prof. Dr. David Dyntar und Prof. Dr. Max Stöck (Batterieforschung) beschäftigten sich mit dem einzigartigen SUNCAR-Bagger- Fokusprojekt, mit den Vorstellungen und Bedürfnissen der Anwender sowie mit den erforderlichen Hydraulikkräften, Leistungen und Batterietechnologien.

Nach Monaten von Berechnungen, Annahmen und manchmal auch etwas Kopfzerbrechen gingen die Studierenden unter fachkundiger Anleitung von Professor Dyntar an die Arbeit. Der Dieselmotor, der Dieseltank, der Auspuff mit Partikelfilter und eine Reihe überflüssiger Komponenten wurden demontiert, und ein Elektromotor mit einer nominalen Leistung von 75 Kilowatt (max. 167 Kilowatt) wurde eingebaut.

Die besondere Herausforderung war die Wahl der Batterietechnologie und die Anordnung des Batteriecontainers mit einer Kapazität von maximal 190 Kilowattstunden. Die Lebensdauer eines Baggers beträgt bis zu 15 000 Stunden, was viermal mehr ist als die Lebenslaufzeit eines Personenwagens. Eine Batterie mit vergleichbarer Lebensdauer ist eine grosse Herausforderung und ein Quantensprung bei der Realisierung des Elektrobaggers.

Der SUNCAR-Elektrobagger ist eine Weltneuheit, denn die Recherchen zeigten, dass es auf der ganzen Welt keinen batteriebetriebenen Elektrobagger vergleichbarer Grösse gibt, welcher auf dem Bau autonom eingesetzt werden kann. Das Ziel der Affentranger Bau AG ist es, den Elektrobagger emissionsfrei auf allen Baustellen einzusetzen.

Ein angenehmer Nebeneffekt des Elektrobaggers ist der fast geräuschlose Einsatz der schweren Baumaschine, dank des Wegfalls des Dieselmotors. Eine Wohltat für die Mitarbeitenden und für die Anwohnerinnen und Anwohner von Baustellen.

 

Text: Affentranger Bau AG, eco2friendly-Magazin Ausgabe 14

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