Elektrobagger senken CO2-Emissionen auf Baustellen

Nicht nur Autos können elektrisch angetrieben werden, sondern auch Bagger, Traktoren oder Baumaschinen. Die darin verbauten Elektromotoren sorgen für eine Verringerung der CO2-Emissionen und des Geräuschpegels. Die SUNCAR HK AG ist eine der Firmen, die sich auf die Elektrifizierung von Baumaschinen sowie Nutz- und Kommunalfahrzeugen spezialisiert hat. Das Startup-Unternehmen der ETH Zürich entwickelt batteriebetriebene Antriebssysteme für Baumaschinen und Nutzfahrzeuge.

Energeiaplus hat bei Simon Girsberger von der SUNCAR HK AG nachgefragt, welche Chancen und Herausforderungen elektrifizierte Baumaschinen bringen.

Energeiaplus: Die Bauwirtschaft gehört zu den grössten CO2-Produzenten. Welche Rolle spielt dabei die Elektrifizierung von Baumaschinen?

Simon Girsberger: Um die Klimaziele zu erreichen, die sich die Schweiz gesetzt hat, müssen auch die CO2-Emissionen auf Baustellen sinken. Elektrische Baumaschinen tragen dazu bei: Sie stossen kein CO2 aus, haben geringere Energiekosten und verursachen auch weniger Lärm.

Gibt es bereits Baustellen, die emissionsfrei sind?

Simon Girsberger von SUNCAR HK AG

Ja, es gibt schon seit einigen Jahren emissionsfreie Baustellen, beispielsweise in Saas-Fee. Man kann batteriebetriebene Baumaschinen mieten, was den Umstieg für die Bauunternehmen erleichtert. Auch für den Maschinisten ist der Wechsel einfach, denn von der Bedienung her gibt es keinen Unterschied zwischen einer Diesel- und einer batteriebetriebenen Maschine.

Wie gross ist der Markt für E-Baumaschinen?

Im Moment sind E-Baumaschinen noch ein Nischenprodukt, aber der Markt wächst. Viele Hersteller sind daran interessiert, ihre dieselbetriebenen Maschinen zu elektrifizieren. Auch verschiedene Bauunternehmer setzen emissionsfreie Baumaschinen ein oder beabsichtigen, dies künftig zu tun. Denn setzt eine Baufirma auf E-Baumaschinen, fördert das u. a. ihr nachhaltiges Image.

Ausserdem erlassen einige Staaten wie zum Beispiel Norwegen Vorschriften für geringere Emissionen auf Baustellen. Auch deshalb darf von einer steigenden Nachfrage ausgegangen werden.

Wo sind E-Baumaschinen am ehesten im Einsatz?

Weil sie emissionsfrei und geräuscharm sind, werden E-Baumaschinen bei Arbeiten in Städten und in Tourismus- und Naturschutzgebieten eingesetzt, aber auch im Untertagebau und im Gebäudeinnern, beispielsweise in einem Spital oder einem Lebensmittelladen. Die von uns elektrifizierten Baumaschinen sind auf Baustellen in der Schweiz, Österreich und Deutschland, aber auch in Holland und Norwegen zu finden.

Welche Herausforderungen gibt es bei E-Baumaschinen gegenüber solchen mit Verbrennungsmotor?

Die Anschaffungskosten sind bei elektrischen Baumaschinen höher als bei Dieselbetriebenen. Jedoch fallen die Energie- und Wartungskosten geringer aus. Zum Laden der Batterie ist man auf eine Stromversorgung in Baustellennähe angewiesen. Spezielle Ladestationen wie für E-Autos braucht es indes nicht, denn alle Baumaschinen haben ein Ladegerät integriert. Die auf Baustellen üblichen CEE-Steckdosen reichen fürs Aufladen der batteriebetriebenen Baumaschinen aus.

Wie lange dauert das Aufladen der Batterie eines Elektrobaggers? Wie lange kann man dann damit arbeiten?

Wie lange die Energie in der Batterie reicht, hängt davon ab, wofür die Maschine eingesetzt wird. Die Maschinen werden so ausgelegt, dass es für einen Arbeitstag mit normalem Einsatz reicht, wenn man sie über Mittag nachlädt. Beim Drehbohrgerät sind zehn Stunden Betrieb ohne Nachladen möglich.

Üblicherweise wird über Nacht aufgeladen. Wenn die Maschine eine Schnelllade-Option hat, reicht auch weniger als eine Stunde zum Aufladen. Ausserdem besteht die Möglichkeit, den Bagger mit Kabel zu betreiben, wenn er für die Arbeit nicht gefahren werden muss. Voraussetzung ist natürlich eine Steckdose in der Nähe.

Wie läuft die Elektrifizierung einer Baumaschine von der Konzeption bis zum Bau eines Prototyps ab?

Es gibt drei Schritte: Machbarkeitsstudie – Entwicklung eines Prototyps – Herstellung einer Kleinserie. In der Machbarkeitsstudie werden finanzielle, ökologische und technische Abschätzungen gemacht und abgeklärt, ob eine Elektrifizierung möglich ist und mit welchem Aufwand sie verbunden ist. Beim Bau des Prototyps bleibt die Hydraulik meist unverändert – nur Dieselmotor und -tank werden entfernt. Am Computer werden die evaluierten Komponenten platziert sowie weitere benötigte Teile konstruiert. Die konstruierten Teile und die Elektrokomponenten werden dann in den Prototyp integriert und elektrisch und thermisch wie vorgesehen angeschlossen. Anschliessend wird die umgerüstete Maschine getestet und nach den entsprechenden Richtlinien zugelassen. Für die Serienfertigung werden die Maschine und die Herstellungsprozesse noch optimiert.

An welchen Projekten arbeitet SUNCAR gerade?

Zurzeit sind wir bei mehreren Herstellern an der Entwicklung von batteriebetriebenen Baggern beteiligt und begleiten den Aufbau von ersten Vorserien. Mit anderen Partnern treiben wir die Elektrifizierung von neuen, grossen, batteriebetriebenen Baumaschinen voran. Auch unsere Produkte entwickeln wir kontinuierlich weiter, wie beispielsweise FUSION, das Herzstück der von uns elektrifizierten Baumaschinen, welches für die Energieverteilung und Absicherung benötigt wird. Nebenbei leisten wir Aufklärungsarbeit in der Baubranche bezüglich batteriebetriebenen Baumaschinen.

SUNCAR HK AG hat gemeinsam mit der Viktor Meili AG, dem Schweizer Hersteller für Kommunalfahrzeuge, zwei elektrische Kommunalfahrzeuge entwickelt. Dafür wurden beide Unternehmen vom Bundesamt für Energie mit dem Watt d’Or 2020 in der Kategorie «Energieeffiziente Mobilität» ausgezeichnet (siehe dazu Energeia-Beitrag vom 10.01.2020).

Das Interview führte Alicia Salas, Hochschulpraktikantin Medien und Politik, BFE