Elektrifizierung erschüttert viele Branchen auf der ganzen Welt. Von heimischen Autos bis hin zu landwirtschaftliche Fahrzeuge und alles dazwischen, die Zukunft sieht ganz anders aus als heute.
Eine weitere Branche, die am Abgrund dieser Revolution steht, ist der Bergbau. Wie andere Branchen wird die Elektrifizierung einen enormen Einfluss auf die Zukunft des Bergbaus haben.
Welche Vorteile hat die Elektrifizierung für den Bergbau?
Abgesehen von den offensichtlichen Vorteilen der Verbesserung der Luftqualität und der Arbeitsbedingungen verspricht die Elektrifizierung langfristig Produktivitätssteigerungen und Kosteneinsparungen für jedes Bergbauunternehmen, das sie einsetzt.
Tatsächlich die Elektrifizierung von Bergbaumaschinen Flotten haben auch einige bedeutende Gesundheits- und Sicherheitsvorteile. Sie produzieren beispielsweise weniger Wärme, weniger Lärm und Vibrationen und haben keine schädlichen Abgase. All dies sind in geschlossenen Räumen – wie Minen – kritische Aspekte.
Dies wird durch einige interessante Innovationen in der Batterie-Auto-Swap-Technologie, Erhöhung der Spannung, unterstützt Verlängerung der Akkulaufzeit, oder Ausrüstungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.
Ein wichtiger Akteur bei dieser Bergbaurevolution ist der schwedische Technologieriese Sandvik. Mit über 150 Jahren Erfahrung in fortschrittlichen technischen Lösungen auch für den Bergbau, sie sind gut aufgestellt, um auch in diesem Bereich die Führung zu übernehmen.
“Sie müssen Ihre Art des Bergbaus nicht ändern. Dies ist eine massive Änderung, aber wirklich einfach zu implementieren. Das ist die Botschaft, die wir vermitteln möchten“, erklärt Brian Huff, VP of Technology and Product Line,Geschäftsbereich Batterie- und Hybrid-Elektrofahrzeuge.
“Dies kommt den Arbeitern zugute, es kommt dem Minenbetrieb zugute, es ist einfacher für die Belüftung, die Regierungen unterstützen und für globale Umweltbelange ist es unterstützend. Alles geht in die gleiche Richtung“, erklärt Huff.
Elektrifizierung erfordert ein wenig Umdenken über die Funktionsweise von Bergbaumaschinen
Der Bergbau ist in vielerlei Hinsicht einzigartig, aber am bedeutendsten ist die schiere Größe der Maschinen, die für den täglichen Betrieb benötigt werden. Vom 60-Tonnen-Muldenkipper bis zum riesigen Lader müssen diese Maschinen nahezu ständig im Einsatz sein.
”Der beste Weg, um mehr Leistung zu erzielen, ein leistungsfähigeres Fahrzeug, schnellere Geschwindigkeiten und steilere Hügel zu erklimmen, besteht darin, die Spannung zu erhöhen”, bemerkt Huff.
In den meisten Fällen erfordert dies möglicherweise, dass Ingenieure einen zweiten Blick darauf werfen, wie und warum bestehende Bergbaumaschinen entwickelt und gebaut wurden und das Rad fast neu erfinden – außer mit einem Elektromotor und einer Batterie, die sie mit Strom versorgt.
“[Die Bergbauindustrie] hat einzigartige Herausforderungen, und darauf konzentrieren wir uns wirklich. Die gesamte Maschine von Grund auf neu zu überdenken. Wirf alles von der Dieselmaschine grundlegend weg und schau dir an, was wirklich gemacht werden mussdie beste batterieelektrische Maschine für diese Branche“, erklärt Kyle Hickey, Vice President of Engineering, Battery and Hybrid Electric Vehicle Business Unit bei Sandvik.
”Ein wichtiger Faktor, wenn wir über unsere BEVs Batterie-Elektrofahrzeuge sprechen, ist die Möglichkeit, die neueste Technologie zu nutzen, die aus anderen Märkten wie der Automobilindustrie und anderen Industriesektoren kommt”, fügte Hickey hinzu.
Dafür hat die Innovationsgeschwindigkeit der BEV-Technologie im Bergbau in letzter Zeit eine Art Explosion erlebt. Die erste Generation von BEVs hat einfach die alten Diesel-Verbrennungsmotoren und Kraftstofftanks von bestehenden Maschinen mit Batterien ausgetauscht.
Neuere Beispiele sind von den Rädern oder Ketten bis hin zur vollständigen Integration der Batterie ausgelegt, was zu einer stark verbesserten Leistung und Effizienz führt.
Einer der wichtigsten Innovationsbereiche war der Fokus auf die Optimierung des Ladens und des Energieverbrauchs in Minen, um sicherzustellen, dass batterieelektrische Maschinen mindestens so produktiv sind wie ihre Vorgänger mit Verbrennungsmotor.
Hier kommt Technologie wie der automatische Batteriewechsel wirklich zum Tragen.
”Das selbstwechselnde Batteriesystem, der klare Vorteil davon ist, dass es der schnellste Weg ist, Energie für den Betrieb der Maschine an Bord zu bekommen”, sagt Mikko Valtee, Manager Applied Research bei Sandvik Mining and Rock Solutions.
Eine solche Technologie verspricht, die Ausfallzeiten bestehender Maschinen bei Trockenlauf des Tanks deutlich zu reduzieren.
”Es geht wirklich um die Auswirkungen des Tankens auf die Infrastruktur”, bemerkt Brian Huff.
“Batteriewechsel bedeutet, dass Sie Batterien mit der gleichen Rate aufladen können, wie Sie die Energie verbrauchen, die Spitzenleistungsaufnahme aus der Infrastruktur verringern, die Menge an benötigter Ladeleistung minimieren und Ihre gesamte Ausrüstung wirklich optimieren“, Huffhinzugefügt.
Elektrifizierung bedeutet leistungsstärkere, effizientere Bergbaumaschinen
Erstaunlicherweise eröffnet die Elektrifizierung auch die Möglichkeit, auch bei Bergbaumaschinen mehr für Ihr Geld zu bekommen. Leistungsstarke elektrifizierte Elektrofahrzeuge können die doppelte Leistung einer gleichwertigen Dieselmaschine haben, oft von der gleichen Größe. Sie sind auchleichter, was bedeutet, dass sie schneller reisen können.
“Sogar bei einem [80 Meilen] 13 Kilometer langen Transportzyklus auf einer 15%-Rampe gibt es in diesem gesamten Vorgang zwei Wechsel, und der Truck fährt 10 Prozent schneller als eine herkömmliche Dieselmaschine. Also wirklich, netto, bist dubei gleicher oder besserer Produktivität mit der Batterie“, sagt Huff.
Mit der bereits vorhandenen Produktivität und der Elektrifizierung, die das Potenzial für eine sauberere, kühlere und emissionsfreiere Umgebung sowie Möglichkeiten zur Kosteneinsparung bei der Belüftung bietet, sieht die Zukunft rosig aus. All dies, während sich die Technologieentwicklung nur beschleunigen wird.
Mit der Verbesserung der Technologie steigt auch das Interesse der Kunden an ihr, was das Innovationstempo weiter beschleunigt.
“Es ist heute sehr einfach, Kunden in diesen Dialog der Elektrifizierung einzubeziehen“, erklärt Mikko Valtee, Manager Applied Research bei Sandvik Mining and Rock Solutions.
„Wir lernen gemeinsam. Wir lernen von ihnen und sie lernen von uns“, fügte Valtee hinzu. Zu diesem Zweck scheint die unmittelbare kurzfristige Zukunft von Mining-Fahrzeugen sehr klar – mehr Elektrifizierung und mehr Digitalisierung.
„Wenn ich mir die Mine der Zukunft vorstelle, sehe ich, dass sie stark elektrifiziert und digitalisiert ist“, sagt Jani Vilenius, Director, Technology Development and Services bei Sandvik Mining and Rock Solutions.
„Das bedeutet also, dass es sich um einen sehr nachhaltigen Betrieb mit sehr produktivem und sicherem Betrieb handelt.“ Eine Ansicht, die von Elina Pyykkö, Vice President, Product Development and Product Management, Underground Drilling bei Sandvik, geteilt wird.
”Um den Wandel herbeizuführen – die Welt durch Technik voranzubringen, ist dies eine großartige Gelegenheit, gemeinsam mit unseren Kunden einen nachhaltigeren, produktiveren und sichereren Bergbau einzuführen.
In den kommenden Jahren sagen Unternehmen wie Sandvik voraus, dass sich das Tempo der Elektrifizierung nur noch verstärken wird. Dies sollte, wenn man die Vergangenheit vermuten lässt, zu einer raschen Verbesserung der Entwicklung führen.Leistungskapazität, Dichte und Zuverlässigkeit, während die Batterien länger halten und kleiner sind.
”Wenn die Early Adopters und die Fast Follower an Bord kommen .... wenn jemand über eine Flotte nachdenkt, wird er aufhören zu fragen, warum er mit elektrifizierter Ausrüstung fahren sollte. Und ich denke, dieser Umschwung kommt sehr schnell,"Huff sagt voraus.