Die Baustelle der Zukunft – digital, elektrisch und autonom

Die ersten praktischen Versuche laufen bereits. Auch Auftraggeber achten bei ihren Ausschreibungen zunehmend auf ökologische Kriterien. 80 Interessierte informierten sich am 4. Dezember auf Einladung des Automobil-Clusters über die neuesten Ansätze in der Baumaschinenbranche bei einer Veranstaltung des Automobil-Clusters in der BAUAkademie BWZ OÖ in Steyregg.

Gerald Warter, Projektmanager im Automobil-Cluster, fasste die vorgestellten Use Cases zusammen: „CASE steht heute auch für connected, autonom, shared und elektrifiziert.“ Mit connected ist die Kommunikation zwischen den Maschinen gemeint, z. B. die halb- oder vollautomatische Bedienung aus einem Leitstand oder die Datenübertragung in ein Building Information System. „Auch wenn es noch wenige marktreife Serienanwendungen gibt: Die Entwicklung geht gerade schnell“, sagte Warter. „Ganz mannlos geht es auf Baustellen ebenfalls noch nicht, aber erste Ansätze befinden sich im Praxistest. Wenn wir von den fünf Stufen des autonomen Fahrens ausgehen, sind wir hier etwa auf Stufe zwei bis drei.“

Mehrmaschinenbedienung und Elektroantrieb

Dies bestätigte auch Martin Kurcz von Rubble Master, der über erste Erfahrungen mit autonomen Brech- und Siebanlagen berichtete. Das klassische Sharing von Baumaschinen mit dem Mieten von Geräten hat eine lange Tradition und umfasst heute zunehmend auch E-Geräte. Nun existiert zusätzlich eine zweite Variante, die Mehrmaschinen- oder Leitstandbedienung. Bei einigen Anbietern können bereits von einem Leitstand aus mehrere Maschinen gleichzeitig gesteuert werden. Technologisch am weitesten ist die Elektrifizierung. Batterieelektrische Baumaschinen und -geräte sind bereits länger am Markt. Hersteller sind zum Beispiel Liebherr und Wacker Neuson. Sie stellten einen Teil ihrer Produkte bei der Veranstaltung vor und aus. Stefan Peters von Liebherr gab in seinem Vortrag einen Ausblick auf die Antriebssysteme der zukünftigen Baumaschinen. Klaus Allerstorfer von Wacker Neuson berichtete, wie es sein Unternehmen mit batterieelektrischen Baumaschinen von der Nische in die Breitentauglichkeit schaffte.

Skandinavien als Vorreiter

Nordeuropa – insbesondere Norwegen – ist uns bei den elektrifizierten Baustellen schon weit voraus. Innerstädtische Baustellen kommen um die E-Maschinen nicht mehr herum. „Dafür darf auf einer Baustelle in Oslo abends eine Stunde länger gearbeitet werden, weil die Lärmbelastung deutlich geringer ist“, sagte Basil Hertweck vom Züricher Beratungs- und Forschungsunternehmen Intep. Er präsentierte eine Studie für die Stadt Zürich über die Machbarkeit von elektrifizierten Baustellen. Die wichtigsten Ergebnisse: „Die Treibhausgase reduzieren sich gegenüber fossil betriebenen Baustellen in der Gesamtbetrachtung um fast zwei Drittel, ein ähnliches Bild bietet sich bei Stickoxiden. Die Emission flüchtiger organischer Verbindungen geht um mehr als 40 Prozent zurück.“

Emissionsfreie Baustellen

Bei vielen Baufirmen herrscht nach wie vor Skepsis: Wo bekomme ich den Strom her? Wieviele Betriebsstunden sind möglich? Und wie können Baukräne versorgt werden, die vor allem beim Anfahren eine hohe Stromlast benötigen, ohne das örtliche Stromnetz zu überlasten? Antworten lieferten Hartmut Popp von MIBA Battery Systems und Reinhard Friesenecker von Swietelsky. Sie berichteten über die ersten Praxistests auf Demobaustellen im Rahmen des kooperativen Forschungsprojekts „maxE“, in dem auch der Automobil-Cluster Projektpartner ist.

Erfolgreiche Feldtests

MIBA Battery Systems hat mobile Ladecontainer entwickelt, die derzeit auf verschiedenen Baustellen in Oberösterreich und Wien einem umfangreichen Praxistext in Zusammenarbeit mit der Firma Swietelsky unterzogen werden. Das Energieinstitut der Johannes Kepler Universität Linz führt die Emissionsberechnungen durch, die Netz OÖ GmbH liefert Messdaten über die Auswirkungen auf das Stromnetz und die ConPlusUltra GmbH führt Energie-Audits auf den Demobaustellen durch. Im Demobetrieb wurde für das Laden der Baufahrzeuge und -maschinen der mobile batteriebetriebene Stromspeicher – die VOLTstation® ES 50 – auf Tagesbaustellen getestet. Für den Betrieb der Baukräne entwickelte MIBA Battery Systems die VOLTstation® PS 250 – einen Pufferspeicher im Container. „Im Testbetrieb hat dies alles sehr gut funktioniert, auch die Netz OÖ hat uns versichert, dass das Stromnetz den Pufferspeicher ebenfalls gut ausgehalten hat“, schilderte Popp.

CO2 eingespart

Auch die Ergebnisse bei den CO2-Emissionen sind erfreulich: Die elektrifizierten Baumaschinen sparen pro Jahr zwei Tonnen und mehr ein, emittieren also um zwei Drittel weniger als fossil betriebene Baustellen. Hier decken sich die Praxisergebnisse mit den theoretischen Betrachtungen von Intep. Reinhard Friesenecker berichtete über die Praxiserfahrungen auf den Demobaustellen von Swietelsky: „Wir haben auf einem Supermarktparkplatz einen konventionellen Abbruchhammer einem elektrifizierten gegenübergestellt. Die elektrifizierten Geräte sind etwas leiser, bei Gewicht und Schlagkraft sind sie vergleichbar. Aber der CO2-Ausstoß im Betrieb ist im Vergleich zu fossilen Geräten minimalst.“

Kriterien bei Auftraggebern

Im kommenden halben Jahr werden auf den Demobaustellen weitere Emissionen wie Stickoxide, Feinstaub oder Lärm analysiert. Sowohl Friesenecker als auch Popp betonten: „Die emissionsfreie Baustelle ist ein wichtiger Baustein beim Erreichen der Klimaziele.“ Aufgrund der Verpflichtung zum CSRD-Reporting kommen die meisten Auftraggeber und -nehmer ohnehin nicht darum herum, umzudenken und umzustellen, zumal auch ökologische Zuschlagskriterien bei Bauleistungen für öffentliche Auftraggeber zur Regel werden. So schilderte Wolfgang Wiesner von Porr in seinem Vortrag, dass die Richtlinie für Vergabebestimmungen derzeit überarbeitet wird, um ökologische Zuschlagskriterien bei der Vergabe von Bauaufträgen künftig stärker berücksichtigen zu können. Neben dem bereits vorhandenen Bewertungsschema für Lkw soll auch ein Beurteilungskatalog für emissionsfreie Baumaschinen eingeführt werden. In Kraft treten soll diese überarbeitete Richtlinie bereits 2024. „Die Instrumente werden demnächst vorhanden sein“, sagte Wiesner. „Damit liegt es an den Auftraggebern, ökologische Kriterien auch tatsächtlich entsprechend zu gewichten, damit sie ihre Wirkung entfalten können.“

Hilfe bei der Digitalisierung

Georg Hanstein von der Zukunftsagentur Bau präsentierte eine aktuelle Studie zum Stand der Digitalisierung der österreichischen Bauwirtschaft. „Die Studie zeigt: Nur in sehr wenigen Unternehmen gibt es eine durchgängige digitale Prozesskette, in fast 60 Prozent der befragten Bauunternehmen existiert überhaupt kein automatischer Workflow von Daten und Dokumenten.“ Genau in diese Lücke stößt das Vorarlberger Start-up Sodex Innovations, frischgebackener Sieger des Smart Construction Innovation World Cups. „Insbesondere KMU beim Einstieg in die automatisierte Digitalisierung zu unterstützen ist unser Ziel und Ansporn“, erklärte Gründer Ralf Pfefferkorn. Sodex hat ein Kamerasystem entwickelt, das auf einem beliebigen Baufahrzeug montiert werden kann und kontinuierlich Geländedaten aufzeichnet sowie einen Digitalen Zwilling der Baustelle generiert. Fortschritte bei Bauarbeiten werden so minuten- und kubikmetergenau erfasst und sind über Schnittstellen in allen gängigen Building Information Systemen nahezu in Echtzeit abrufbar. „Durch diese automatische Dokumentation und Vermessung werden bis zu 75 % der Aufgaben der Vermesser eingespart“, betonte Pfefferkorn.

Unterstützung bei der Anschaffung emissionsfreier Geräte

Auch wenn manche Gerätehersteller wie Wacker Neuson ihre Geräte in Mietmodellen bereits zu gleichen Konditionen anbieten wie konventionelle Geräte, so besteht in der Regel bei der Anschaffung doch noch ein erheblicher Preisunterschied. Um den Umstieg dennoch zu erleichtern, bestehen regionale und bundesweite Förderangebote. Stephan Hölzl vom Building Innovation Cluster berichtete: „KMU können individuelle Forschungs-, Entwicklungs- und Implementierungsfragen mit Unterstützung von Expert:innen bearbeiten. Infrastruktur wie innovative Maschinen und Geräte sowie Software können für einen begrenzten Zeitraum unter dem Titel ‚Test Before Invest‘ getestet werden, ohne gleich Geld investieren zu müssen.“ Gerald Warter vom Automobil-Cluster wies noch auf das Förderprogramm zur Umstellung von Nutzfahrzeugflotten ENIN hin, das die FFG im Auftrag des Klimaschutzministerium umsetzt. In diesem Programm erfolgt im ersten Quartal 2024 eine Ausschreibung für Sonderfahrzeuge wie etwa Bagger und Radlader. Die Förderung besteht aus nicht rückzahlbaren Investitionskostenzuschüssen von 80 % der Mehrkosten für die Anschaffung emissionsfreier Nutzfahrzeuge sowie zugehörige Infrastruktur wie etwa Ladesäulen.

Geräte zum Angreifen

Ein Highlight der Veranstaltung war die Ausstellung in einer der großen Hallen der BAUAkademie – die Baustelle der Zukunft zum Angreifen. Liebherr, bulmor, Wacker Neuson, Rubble Master und Wirtgen präsentierten dort elektrifizierte und teilweise automatisierte Baumaschinen, -fahrzeuge und -geräte. MIBA Battery Systems war mit zwei Varianten der mobilen Ladestation vor Ort.

Über den Autor

Dr. Rainer Hilbrand
Medieninhaber u. Geschäftsführer

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