Nachhaltig auch unter Tage: Per Elektroantrieb und Batterie

Untertage-Bergbau-Elektrofahrzeuge

Copyright Abbildung(en): Freudenberg Sealing Technologies

XALT Energy und Freudenberg Battery Power Systems, beides Tochtergesellschaften von Freudenberg Sealing Technologies (FST), arbeiten erfolgreich mit MacLean Engineering zusammen, dem größten kanadischen Hersteller von Bergbaumaschinen. Ziel ist, den Einsatz von sauberer, batterieelektrischer Energie für den Betrieb von mobilen Maschinen im Untertagebergbau zu fördern.

MacLean möchte seine schweren batterieelektrischen Bergbaumaschinen der EV-Series mit Gesteinsbrechern, Auslegerfahrzeugen, Sprengstoffladern, Maschinen für den Streckenvortrieb, Kassettenträgern, Straßenplaniermaschinen, Betonfahrzeugen und -spritzen sowie weitere Geräte emissionsfrei und dabei sicher und kosteneffizient betreiben. Hier kommt ein spezieller Batterie-Subpack von Freudenberg Battery Power Systems zum Einsatz, der eine enorme Flexibilität bei der Konstruktion erlaube. Mehr als 30 Fahrzeugtypen hat MacLean bereits für das Freudenberg-Batteriesystem konfiguriert. MacLean liefert bereits seit fünf Jahren batterieelektrische Maschinen an Bergbauunternehmen in Kanada. Nun will MacLean mit den Batterien von Freudenberg Kunden auf der ganzen Welt eine dieselfreie Flottenlösung anbieten.

Während Klimawandel und steigende CO2-Emissionen weltweit den Einsatz batterieelektrischer Antriebe vorantreiben, befindet sich der Bergbau in einer besonderen Situation“, sagt Patrick Marshall, Vice President Product Management bei MacLean. „Auf der einen Seite steigt die Nachfrage nach Erzen und Mineralien, die die Entwicklung von emissionsfreien, elektrischen Fahrzeugen und Maschinen unterstützen. Auf der anderen Seite könnten die steigenden Emissionen bei der Gewinnung dieser Ressourcen ohne eine Umstellung auf einen CO2-neutralen Bergbaubetrieb jegliche Umweltvorteile zunichtemachen.“

„Eine wahre Schatztruhe an Vorteilen“

MacLean hat die EV-Series 2016 auf den Markt gebracht und das Portfolio seitdem kontinuierlich vergrößert. Zuletzt wurde die Reihe 2021 um einen knickgelenkten Schwerlast-Spritzbetonierer und einen Grader erweitert, die speziell für die rauen Bedingungen im Untertagebau konzipiert wurden. Doch die Vorteile sämtlicher batteriebetriebener Fahrzeuge von MacLean gehen weit über die Umweltziele hinaus, wie FST mitteilt.

Die Elektrifizierung von Maschinen für den Hartgesteintiefbau hat viele positive Facetten. „Das ist eine wahre Schatztruhe an Vorteilen“, meint Marshall. „Elektrische Maschinen sind leiser, stoßen keine Dieselpartikel aus und schaffen eine gesündere, stressfreiere Umgebung für die Arbeitenden. Es lassen sich zudem enorme Einsparungen erzielen, weil die Kosten für unterirdische Belüftungssysteme sinken.“

Damit hilft MacLean mit den EV-Series seinen Kunden, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und zukünftige Investitionen zu sichern. „Viele Bergbauunternehmen haben sich verpflichtet, bis 2050 CO2-neutral zu werden, einige sogar schon bis zum Jahr 2030“, so Marshall. „Sie wollen bei wichtigen Leistungsindikatoren für Umwelt, Nachhaltigkeit und Unternehmensführung gut abschneiden, da dies für Investoren immer wichtiger wird. Nachdem die Regierungen im Einklang mit dem Pariser Abkommen neue CO2-Emissionsstandards festgelegt haben, will auch die Bergbauindustrie ihren Teil dazu beizutragen.

Eine lohnende Partnerschaft

Deshalb war MacLean mit der Bitte um Unterstützung an Freudenberg herangetreten. Die Batterie-Experten des Unternehmens hatten umgehend gemeinsam mit den MacLean-Ingenieuren geprüft, welche Energieanforderungen gestellt, welche Batterieträgersysteme benötigt wurden und wie die Konfigurationen aussahen. Am Ende entschied sich MacLean für den XMP76P-Subpack als optimale Lösung für den Antriebsstrang. Mehrere Subpacks werden dabei in Reihe geschaltet, um ein Energieniveau von über 106 kWh pro Fahrzeug zu erreichen.

Im Subpack XMP76P kommen 43-Ah-Hochleistungszellen von XALT in einer 2p24s-Architektur zum Einsatz, die insgesamt 7,6 kWh Energie liefern. Mit einer 6C-Entlade- und 3C-Ladefähigkeit ist der XMP76P ideal für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Entladeleistung und Rückspeisung. Jedes Subpack enthält VTB-Boards (Voltage Temperature Balancing), die die Spannungen aller 24 Zellenpaare sowie die internen Packtemperaturen messen und den Zellenausgleich durchführen. Der XMP76P ist für die Verwendung mit der BDU (Battery Disconnect Unit) und der MCU (Master Control Unit) von XALT über den I/O-Port konzipiert.

Das flexible Gehäuse des Subpacks ermöglicht kundenspezifische elektrische und kältetechnische Schnittstellen. Das aktive Flüssigkeitskühlsystem sorge für ideale Zelltemperaturen, die schnell auf einen Anstieg des Strombedarfs und der Umgebungstemperaturen reagieren, so FST in einer aktuellen Mitteilung.

Wir sind sehr zufrieden mit der Leistung der Batterien, der Technologie-Roadmap von Freudenberg und der Unterstützung, die wir vom technischen Vertrieb des Unternehmens erhalten – und natürlich mit der Tatsache, dass wir jetzt eine internationale Lieferkette für unsere Elektrofahrzeuge haben. Wir sehen in dieser Partnerschaft ein großes Wachstumspotenzial“, so Marshall abschließend.

Quelle: Freudenberg Sealing Technologies – Pressemitteilung vom 26.10.2021

Über den Autor

Michael Neißendorfer ist E-Mobility-Journalist und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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Na also – es lassen sie viele Fahrzeuge und Maschinen batterie-elektrisch betreiben.

Das geht aber nicht nur in tiefen Stollen, sondern auch auf zahlreichen Baustellen im Lande und das Batteriegewicht ist hier kein Nachteil, denn es ersetzt teilweise das sowieso erforderliche Gegengewicht.

Ideal wäre bei kleineren Maschinen ein Wechselsystem und ein 2.Akkupack. Während 1 Akkupack in der Maschine tagsüber genutzt wird, lädt der 2.Akkupack über die PV-Anlage wieder auf. Bei Regen wird eben über das normale Stromnetz langsam wieder aufgeladen, so dass keine Ladespitzen entstehen.

Der Markt für eAntriebe ist riesig und schafft viele Arbeitsplätze. Damit können die verlorenen Schrauberplätze eventuell sogar gänzlich ausgeglichen werden. We will see.

6C Entlade und 3C Ladefähigkeit ist eine Hausnummer! Dennoch bleibt bei Minenbetrieb die Frage, wie sich die Hochvolttechnik im Betrieb gegenüber der Niedervolttechnik bewährt. Hierzu gibt es kaum eine Aussage, weil Hochvolt als gesetzt gilt und wie leider in vielen bereichen, das eine Auge blind ist. Die Niedervolttechnik ist bei weitem günstiger, sicherer und zuverlässiger.
An der Bw – Universität in München sind diese Antriebe entwickelt worden, werden aber einfach ignoriert und als nicht praktikabel ins technologische abseits gestellt.
Warum?
Die Antwort: technisch wenig kompetente Manager und noch weniger wissende Politiker können sich nicht irren und so darf nicht sein, was nicht sein soll!
Den Schaden hat der Standort Deutschland, die Nutzer, die Industrie und nicht zuletzt der Bürger, der unsinnige Forschung mit Milliarden bezahlt!

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