Das Bergwerk der Zukunft ist elektrisch

Die erste Generation elektrifizierter Bergbaumaschinen bestand im Wesentlichen aus einem herkömmlichen Lader, bei dem man den Dieselmotor und den Kraftstofftank entfernte und durch eine Batterie ersetzte. Heute besteht die gesamte Maschine aus Batterien und Elektromotoren anstelle der vorhandenen Motoren, wodurch die Maschine viel effizienter ist.

Elektrogeräte können schneller beladen und schneller eine Rampe hinauf- und hinunterfahren. Darüber hinaus sind elektrische Geräte pro Kapazität kleiner. Ein Elektrostapler mit einer Kapazität von 50 Tonnen ist so groß wie ein herkömmlicher 40-Tonnen-Stapler.

"Das bedeutet, dass man bei gleicher Leistung kleinere Stollen in einem unterirdischen Bergwerk haben kann", sagt Mats Eriksson, Präsident von Sandvik Mining and Rock Solutions. Kleinere Stollen bedeuten, dass man beim Bau des Bergwerks weniger Abfälle transportieren muss und dass man beim Bau oder der Erschließung des Bergwerks Kosten spart."

Gesundheitliche Vorteile

Die Elektrifizierung im Bergbau bringt noch viele weitere Vorteile mit sich, wie z. B. geringere Emissionen, weniger Hitze und weniger Lärm, was sich positiv auf die Gesundheit der Arbeiter auswirkt.

"Im Untertagebau ist es normalerweise ziemlich heiß", sagt Ager, "es gibt Staub und Dämpfe. Durch den Einsatz von Elektrogeräten unter Tage eliminieren wir die Emissionen der Geräte und entfernen 87 Prozent der Wärme, die bei herkömmlichen Dieselgeräten entsteht."

Der Trend im Bergbau geht dahin, immer tiefer unter die Erde zu gehen, was den Bedarf an Belüftung und Kühlung erhöht: "Je tiefer man geht, desto heißer wird es", sagt er. "Wenn man elektrische Geräte einsetzt, verringert sich der Bedarf an Belüftung und Kühlung, und man kann dabei eine Menge Geld sparen."

Betrachtet man die Gesamtbetriebskosten für den Kauf und den Betrieb herkömmlicher Dieselgeräte, so liegen Elektro- und Dieselgeräte gleichauf.

Ager erklärt: "Elektrische Geräte erfordern höhere Investitionsausgaben, aber die Betriebskosten, wie Kraftstoff und Wartung, sind niedriger. Wenn man dann noch die Einsparungen bei der Belüftung und Kühlung berücksichtigt, ergibt sich ein wirklich guter Business Case.

"Heute machen elektrische Bergbauausrüstungen etwa 1 Prozent des Marktes aus", fährt er fort, "das ist zwar nur ein kleiner Teil, aber ein großer Teil der Verträge, die wir heute aushandeln, schließt elektrische Ausrüstungen selbstverständlich mit ein. Viele Kunden wollen versuchen, vollelektrische Minen zu bauen und haben sich dazu entschlossen, so dass dies im Laufe der Zeit ein größerer Teil unserer Arbeit werden und sie schließlich vollständig ersetzen wird. In zehn Jahren ist das vielleicht alles, was wir tun."

Untertagebohrer werden wahrscheinlich an der Spitze stehen, während Lader und Lkw etwas länger brauchen, da sie mehr Energie verbrauchen.

Wir haben bis jetzt mehr als 600 elektrische Geräte ausgeliefert

Auch wenn das Interesse der Kunden groß ist, gibt es einige Herausforderungen zu bewältigen. Die Kunden verwenden seit langem Dieselgeräte und sind es gewohnt, diese zu warten und zu betreiben. Batterien und Elektromotoren funktionieren anders und müssen anders gewartet werden, und sie müssen in einer heißen und feuchten Umgebung arbeiten, was für elektrische Geräte nicht optimal ist.

"Wir hatten all die Jahre Zeit, unsere Dieselausrüstung zu testen und sie zuverlässig und robust zu machen", sagt Ager, "jetzt müssen wir das mit unserer elektrischen Ausrüstung beschleunigen und sie ebenso robust und zuverlässig machen."

Und was macht Sandvik zum Weltmarktführer bei der Elektrifizierung im Bergbau?
"Wir haben unseren ersten elektrischen Lader in den frühen 1980er Jahren verkauft und bis heute mehr als 600 Elektrogeräte ausgeliefert", sagt Ager. "Außerdem haben wir 2019 das Unternehmen Artisan übernommen, das die selbstwechselnde Batterietechnologie entwickelt hat. Wenn eine Maschine die Batterie selbst austauschen kann, müssen Sie keine Infrastrukturen wie Kräne bauen oder Schnellladestationen einrichten, was eine enorme Belastung für die elektrische Infrastruktur darstellt. Man kann einfach einstecken und loslegen, mehr oder weniger.

Mats Eriksson hat eine klare Vorstellung vom Bergwerk der Zukunft:
"Meine Vision ist ein automatisiertes Bergwerk mit vernetzten und intelligenten Anlagen. Damit meine ich, dass sie selbst entscheidet, wann sie anhält und wohin sie fährt. Es kann ein anderes Fahrzeug oder eine Person erkennen und anhalten oder umdrehen. Und es ist zu 100 Prozent elektrisch."