Elektrische Minibagger und ihre Rolle in der Zukunft des dekarbonisierten Bauens

Die Baubranche hat mehr als 733,000 Arbeitgeber und über 7 Millionen Beschäftigte. Es leistet einen wichtigen Beitrag zur US-Wirtschaft und generiert jedes Jahr Strukturen im Wert von fast 1.4 Billionen US-Dollar. Und nach dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen, Gebäude und ihre Errichtung machen zusammen jährlich mehr als 35 % des weltweiten Energieverbrauchs und fast 40 % der energiebedingten Kohlendioxidemissionen aus.

Da die Welt mit der Klimakrise konfrontiert ist, muss die Bauindustrie Wege finden, umweltfreundlichere Energielösungen einzuführen. Es ist eine entscheidende Herausforderung sicherzustellen, dass die Dynamik des Wandels zur Senkung der Bauemissionen nicht nachlässt.

Warum sind Minibagger ein guter Kandidat für die Elektrifizierung?

Null Emissionen am Point-of-Use

Da immer strengere Standards für Null-Emissionen gelten, spüren sogar Off-Highway-Anwendungen den Drang, ihre CO2-Emissionen zu senken. Städtische Städte haben mit der Einführung von Null-Emissions-Zonen (ZEZ) begonnen, in denen jedes Fahrzeug, ob auf oder abseits der Autobahn, die Vorschriften des Gebiets einhalten muss. Aus diesem Grund haben Baustellen in städtischen Städten nach elektrifizierten Produkten wie Elektrobaggern gesucht, die die Zuverlässigkeit und Leistung ihrer Diesel-Pendants erreichen oder übertreffen. Diese Elektrobagger gelten heute als unschätzbar wertvoll für Innenbaustellen, wo die Diesel-Pendants aufgrund der Abgase, die sie ausstoßen, und der schlechten Belüftung nicht funktionieren konnten.

Reduzierte Lärmbelästigung

Je mehr Städte ZEZ einführen, desto deutlicher ist die Lärmbelästigung zurückgegangen. Was einst eine laute Maschine war, die beim Einschalten einen störenden Lärm verursachte, ist jetzt im Betrieb genauso leise wie im ausgeschalteten Zustand. Eine Reduzierung der Lärmbelastung ist nicht nur für die Umgebung der Baustelle zufriedenstellend, sondern in vielerlei Hinsicht könnte die Verringerung des Umgebungslärms positive Auswirkungen auf die Gesundheit der Passanten haben. Ungeachtet des Lärms wollen Bauunternehmen die Gewissheit, dass diese elektrifizierten Bagger ihre Arbeit erledigen können.

Ein weiterer Vorteil der reduzierten Lärmbelästigung ist die verbesserte Kommunikation zwischen dem Baggerführer und anderen Arbeitern vor Ort. Durch das Entfernen der motorinduzierten Vibrationen können sowohl der Bediener als auch die Arbeiter, die den Bediener führen, einander besser hören.

Flexible Kommunikation

Die Betreiber haben festgestellt, dass es keinen Unterschied in der Maschineninteroperabilität zwischen Elektro- und Diesel-Gegenstücken gibt. Die Leistung eines Elektrobaggers erreichte problemlos die Leistung von Dieselfahrzeugen. Die Reaktion des Motors auf Lastschwankungen ist aufgrund der Verbindungsgeschwindigkeit zwischen dem Elektromodul und der Batterie schneller, was eine bessere Betriebsleistung und ein besseres Fahrgefühl ermöglicht.

Verringerte Wartung

Da Elektrobagger nicht mehr mit herkömmlichem Kraftstoff betrieben werden, entfallen Kühlmittel und Ölfilter und die Wartungsintervalle werden erheblich verkürzt. Die Fahrzeuge haben auch eine geringere Anzahl von Teilen, die gewartet werden müssen, was möglicherweise dazu führen kann, dass die Gesamtbetriebskosten günstiger sind als bei ihren Diesel-Pendants.

Vor welchen Herausforderungen stehen Elektrobagger heute noch?

Anforderungen an die Batterieverpackung

Die Verpackung war schon immer ein Dilemma im Bereich der Elektrifizierung, da diese Maschinen für einen Dieselmotor und nicht für Batterien optimiert wurden. Batterien haben zwar eine geringere Energiedichte als herkömmliche Kraftstoffe, erfordern jedoch zusätzliche Komponenten, die ein Dieselmotor und eine Brennstoffzelle nicht haben, wie z. B. ein Wärmemanagementsystem. Die wichtigste Frage, an deren Beantwortung Ingenieure arbeiten, lautet also: Wie packt man eine Batterie mit genügend Energie und all ihren Komponenten in eine vorhandene Dieselmaschine?

Kühl- und Heizmanagement

Da Bagger in so engen Räumen eingeschlossen und allen Wetterbedingungen ausgesetzt sind, müssen sie unter allen möglichen Temperaturen funktionieren. Aufgrund der Kompaktheit der Maschine ist es jedoch nicht immer möglich, eine Komponente zur Kühlung hinzuzufügen. Aus wärmetechnischer Sicht kann die Batterie aufgrund ihrer Chemie nicht funktionieren, wenn sie unter 0 Grad Celsius liegt.