Elektro-Bagger – längst kein Zukunftsszenario mehr

Hersteller wie Volvo CE, Caterpillar und Liebherr haben in den letzten Jahren verstärkt elektrische Baggermodelle entwickelt und bis zur Marktreife gebracht. Diese Entwicklung wird durch mehrere Faktoren vorangetrieben, unter anderem verschärfte Umweltauflagen, steigende Kraftstoffkosten und dem wachsenden Druck zur CO2-Reduktion. Elektrische Bagger bieten gegenüber ihren dieselbetriebenen Pendants entscheidende Vorteile. Sie arbeiten nahezu geräuschlos, was besonders in urbanen Gebieten und bei Nachtbaustellen von enormem Vorteil ist. Die lokalen Emissionen sind gleich null, was nicht nur der Umwelt zugutekommt, sondern auch die Arbeitsbedingungen für die Maschinisten erheblich verbessert. Darüber hinaus bieten Elektromotoren eine präzisere Steuerung und ein besseres Drehmomentverhalten, was zu einer effizienteren Arbeitsweise führt.

Technologievielfalt

„Bei uns spielen alternativ nur elektrische Antriebe eine Rolle“, betont etwa Wolfgang Rigo, seines Zeichens Geschäftsführer bei Huppenkothen, auf die Frage, ob alternative Antriebe eine Rolle bei der Bagger-Entwicklung spielen. „Mit den Modellen TB2126E, TB20e und TB260E haben wir drei Elektrobagger in unserem Sortiment, sowohl zum Verkauf als auch zur Vermietung. Besonders bei innerstädtischen Baustellen sowie beim (Indoor-)Abbruch kommen diese zum Einsatz.“
Zeppelin setzt auf verschiedene Technologien, um Bagger effizienter zu machen. „Wir, Zeppelin und Caterpillar, sind in der Frage technologieoffen, da wir davon ausgehen, dass es nicht ‚die‘ eine Antriebsform für Baumaschinen geben wird“, betont dementsprechend Dominik Dam, Leiter Neumaschinen & Produktentwicklung bei Zeppelin Österreich. „Es werden aus unserer Sicht künftig unterschiedliche Antriebsformen – Diesel, dieselelektrisch, batterieelektrisch sowie Wasserstoff mit und ohne Brennstoffzelle – nebeneinander existieren.“
Entscheidend für die gewählte Antriebsart sei sowohl die Energieintensität der zu erledigenden Aufgabe als auch die Lade- und Infrastruktur auf der Baustelle. „Dabei werden sich alternative Antriebsformen wie die Batterietechnologie stetig weiterentwickeln und großes Potenzial haben.“
„Alternative Antriebsformen, wie vor allem batterieelektrisch betriebene Maschinen, rücken insgesamt zunehmend in den Vordergrund“, unterstreicht indes Jörg Breuer von Volvo CE. „Motiviert wird die Entscheidung für diese Antriebsform aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise Anspruch an das eigene Unternehmen klimaschonende Maschinen in den Einsatz zu bringen, Ausschreibungen, welche den Einsatz klimaschonender Maschinenbetrieb fordern oder auch eine Kosten/Nutzen Rechnung, welche als Gesamtbetrachtung zu Gunsten elektrisch betriebener Maschinen sprechen kann.“

Durch Dieselpartikelfilter und SCR haben sich vor allem die Kosten erhöht, sowohl in der Anschaffung als auch im Unterhalt.

Wolfgang Rigo, Huppenkothen

„Wir sehen seit Einführung unserer ‚zero emission‘ Serie einen stetigen Anstieg in der Nachfrage seitens unserer Kunden. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass die Vermietung von zero emission Baumaschinen und -geräten ein besonders effektives Mittel ist, um Bedenken gegenüber akkubetriebenen Maschinen auszuräumen: Im Betrieb sind die E-Maschinen genauso leistungsstark wie ihre konventionellen Pendants und die Akkulaufzeit ist auf die Baustellenanforderungen ausgelegt. Das merken unsere Kunden, sobald sie selbst damit arbeiten“, erläutert wiederum Christian Chudoba, Geschäftsführer der österreichischen Wacker Neuson Vertriebsgesellschaft.
Doch der flächendeckenden Einführung alternativer Antriebsformen stehen nach wie vor noch vielfältige Herausforderungen im Weg. Die begrenzte Reichweite elektrischer Bagger – derzeit liegt sie je nach Hersteller-Modell und Einsatzzweck zwischen vier und acht Stunden – macht sie beispielsweise für viele kontinuierliche Großbaustellen noch unpraktisch. Zudem erfordert die Ladeinfrastruktur nicht selten erhebliche Investitionen. Zudem kommt, dass die Anschaffungskosten elektrisch betriebener Bagger, heute noch „deutlich über denen vergleichbarer Dieselmodelle“ liegen würden, wie Stefan Kuhn, seines Zeichens Geschäftsführer Kuhn Holding, verweist. Gerade in wirtschaftlich angespannten Zeiten würden Kund*innen eher auf die kostengünstigeren Dieselmodelle denn auf die teureren Modelle mit elektrischem Antrieb setzen, wie der Branchenkenner betont.

Energieeffizienz und Umweltschutz sind wesentliche Parameter unserer Entwicklungsarbeit.

Christian Chudoba, Wacker Neuson

Prädestiniert für sensible Bereiche

Alternative Antriebsformen würden sich speziell in bestimmten Anwendungsbereichen besonders schnell durchdurchsetzen, erklärt indes Hans-Werner Eder, District Manager DACH bei Develon Europe. „Etwa dort, wo lärm- und emissionsarmes Arbeiten gefordert ist. Dazu gehören vor allem der innerstädtische Bereich, sensible Ökosysteme sowie der Natur- und Landschaftsbau.“ Nutzer*innen würden in diesen Bereichen von mehreren Vorteilen profitieren, so ermöglichen alternative Antriebe durch ihre „Emissionsfreiheit und Lärmminderung“ den Einsatz auch in besonders sensiblen Zonen. Zudem kommen „Wettbewerbsvorteile bei Ausschreibungen, die umweltfreundliche Maschinen verlangen“. Darüber hinaus sei eine langfristige Wirtschaftlichkeit durch geringere Betriebs- und Wartungskosten gegeben und es werde ein „innovatives Unternehmensimage, das auf Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit setzt“ aufgebaut. „Devleon verschließt sich dieser Entwicklung selbstverständlich nicht – im Gegenteil: Wir nutzen unsere unternehmensinternen Kapazitäten verstärkt für die Weiterentwicklung alternativer Antriebslösungen.“
Hybridantriebe stellen hier eine Übergangstechnologie dar, um das Beste aus beiden Welten zu vereinen. Sie kombinieren einen kleineren Dieselmotor mit elektrischen Komponenten und ermöglichen so Kraftstoffeinsparungen von bis zu 20 Prozent bei gleichzeitig reduzierter Lärmbelastung. Besonders für Betreiber*innen, die noch nicht bereit für den vollständigen Wechsel zur Elektromobilität sind, bieten Hybridbagger eine attraktive Alternative. Wasserstoff als Antriebsalternative steht hingegen noch am Anfang der Entwicklung, zeigt aber bereits vielversprechende Ansätze. In den vergangenen Monaten wurden verschiedenste Prototypen von Wasserstoffbaggern von einer breiten Palette an Herstellern getestet. Die Technologie gilt besonders für Großbagger als interessant, da bei diesen das Gewicht der Batterien ein limitierender Faktor ist.

EU Norm als Innovationstreiber

Die Einführung der EU-Abgasnorm „Stage V“ hat die Baggerindustrie in den letzten Jahren zu erheblichen technologischen Innovationen gezwungen. Diese Norm begrenzt nicht nur die Stickoxid- und Partikelemissionen drastisch, sondern führte auch erstmals Grenzwerte für die Anzahl der Partikel ein – ein Novum in der Welt der Baumaschinen. Hersteller reagierten darauf mit verschiedensten Technologien zur Abgasnachbehandlung. Die Auswirkungen der Stage V-Norm gehen dabei weit über die reine Emissionsreduktion hinaus. Die Norm führte zu einer grundlegenden Neugestaltung vieler Motorkonzepte und trieb die Entwicklung intelligenter Motorsteuerungssysteme voran. Moderne Bagger verfügen heute über adaptive Motorsteuerungen, die die Leistung je nach Arbeitssituation optimieren und dabei den Kraftstoffverbrauch minimieren.
Interessant ist auch, dass die verschärften Normen indirekt die Elektrifizierung vorantrieben. Viele Hersteller erkannten, dass die komplexe und teure Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren die Elektrifizierung wirtschaftlich attraktiver macht, insbesondere bei kleineren Baggern. „Der Kraftstoffverbrauch ist durch die Richtlinien deutlich gesunken“, erklärt etwa Dam.
„Es gab kurz bei den Stufe 3-Motoren Einstellschwierigkeiten – da ging der Kraftstoffverbrauch sogar hoch um die Abgaswerte zu erreichen. Mittlerweile ist die Motorentechnik aber weiter fortgeschritten und es ergeben sich deutliche Reduktionen im Spritverbrauch.“
„Energieeffizienz und Umweltschutz sind wesentliche Parameter unserer Entwicklungsarbeit. Gerade im Bereich der Abgasgesetzgebung haben sich in den vergangenen Jahren die gesetzlichen Anforderungen enorm verschärft“, meint Chudoba. „Alternative Antriebe gewinnen weiter an Bedeutung. Hier sind wir mit unserem zero emission Portfolio sehr gut aufgestellt, denn unsere Kunden können schon heute eine gesamte innerstädtische Baustelle komplett ohne lokale Abgasemissionen betreiben.“

In wirtschaftlich angespannten Zeiten sind die höheren Kosten für elektrische betriebene Bagger für viele Kund*innen ein ausschlaggebender Faktor, um günstigere, konventionell betriebene Bagger zu bevorzugen.

Stefan Kuhn, Kuhn Holding

 

Komplexere Technologien

„Die Motorentechnik ist deutlich komplexer als in der Vergangenheit“, verweist auch Breuer. „Die strikten Vorgaben zur Reduzierung, von vor allem Stickoxyden und Partikel bedeuten relativ hohen Aufwand bei der Abgasnachbehandlung. Dazu sind, wie bereits bekannt bei LKW, katalytische Reduktion (Einsatz von ‚Adblue‘, Anm. d. Red.) und Partikelfilter notwendig. Dies stellt alle Hersteller vor zusätzliche Herausforderungen, wie unter anderem Investition in zusätzliche Komponenten für Motorentechnik und Elektronik um die vorgegebenen Abgaswerte zu erzielen.“
„Durch Dieselpartikelfilter (ab 19kW, Anm. d. Red.) und SCR (ab 56 kW, Anm. d. Red.) haben sich vor allem die Kosten erhöht, sowohl in der Anschaffung als auch im Unterhalt“, meint wiederum Rigo. Auch Kuhn sieht Kund*innen mit durch die Normen gestiegenen Kosten konfrontiert. Doch nicht alle sehen steigende Kosten, Eder etwa meint, dass Develon-Kund*innen von niedrigeren Betriebskosten und weniger Stillstandszeiten profitieren. „Die Einhaltung der EU-Stufe V treibt bei Develon kontinuierliche Innovationen in der Motorentechnologie voran. Unsere Maschinen sind mit modernen Abgasnachbehandlungssystemen (DPF, DOC, SCR) ausgestattet und erfüllen höchste Umweltstandards.“

Der Schlüssel zur Elektrifizierung

Die Batterietechnologie ist der kritische Erfolgsfaktor für die Elektrifizierung von Baggern. Die Batteriekapazitäten moderner Elektrobagger variieren stark je nach Maschinengröße. Kompaktbagger verfügen typischerweise über 20-40 kWh Batteriekapazität, während größere Modelle bis zu 300 kWh erreichen können. Diese Kapazitäten ermöglichen Betriebszeiten von vier bis acht Stunden, abhängig von der Intensität des Einsatzes.
Für die österreichische Baubranche bedeuten diese Entwicklungen sowohl Herausforderungen als auch Chancen. Unternehmen, die frühzeitig in neue Technologien investieren und ihre Mitarbeiter*innen entsprechend qualifizieren, werden Wettbewerbsvorteile erlangen. Gleichzeitig bieten die technologischen Fortschritte die Möglichkeit, auch in einem Land mit hohen Lohnkosten wie Österreich wettbewerbsfähig zu bleiben.