de.wedoany.com-Bericht: Im Zuge der Transformation des Bergbaus hin zu kohlenstoffarmem Betrieb und stabilen Kosten rückt die elektrische Transporttechnologie zunehmend in den Fokus. Die Entscheidung zwischen batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) und anderen elektrischen Transportsystemen hängt jedoch stark von den spezifischen wirtschaftlichen Bedingungen der Mine ab.
Laut Tim Wiitanen, Vice President of Product Engineering bei Railveyor, sind die Minentiefe, die Produktivität und die Lebensdauer der Mine die entscheidenden Faktoren. „Diese Faktoren bestimmen letztlich, welches Transportsystem über Jahrzehnte hinweg am kosteneffizientesten und wirtschaftlich nachhaltigsten ist", so Wiitanen. Bergbauunternehmen weltweit stehen unter wachsendem Druck, ihre Emissionen zu reduzieren. Viele haben sich das Ziel gesetzt, bis 2050 einen Netto-Null-Betrieb zu erreichen, was die Erforschung des Einsatzes elektrischer Transporttechnologien beschleunigt.
Eine aktuelle Studie von GlobalData mit dem Titel „Development of Electric Vehicles in Surface & Underground Mining" zeigt, dass bis März 2025 weltweit 387 batteriebetriebene Minen-Lkw im Einsatz waren, während gleichzeitig 271 Oberleitungs-Hilfs-Lkw im Tagebau eingesetzt wurden. Der Bericht stellt fest, dass batteriebetriebene Minen-Lkw im großflächigen Bergbau noch überwiegend im Prototypenstadium sind, ihre Akzeptanz jedoch stetig zunimmt. Wiitanen sieht die Dekarbonisierung der Branche als Hauptantrieb für das gestiegene Interesse an elektrischer Transporttechnologie. Bergbauunternehmen erhoffen sich zudem eine höhere wirtschaftliche Stabilität durch besser planbare Energie- und Wartungsmodelle. „Die Elektrifizierung der Minen ist der klare Weg", sagte er. „Der Umstieg von Diesel-Lkw auf elektrische Transportsysteme ist ein natürlicher Prozess zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und zur Schaffung langfristiger wirtschaftlicher Stabilität."
In diesem Zusammenhang führen Minen häufig Abwägungsanalysen zwischen verschiedenen Transportsystemen durch. Eine von der australischen Technologieberatung Mining Plus durchgeführte Studie verglich fünf Transportmethoden – Diesel-Lkw, BEV, Förderbänder, Schächte und das Railveyor-System – über Minentiefen von 500 bis 1250 Metern und Produktivitäten von 1 Million Tonnen bis 20 Millionen Tonnen pro Jahr. Die Studie kam zu dem Schluss, dass das optimale Transportsystem stark von der Tiefe, dem Tonnagedurchsatz und der Lebensdauer der Mine abhängt.
Hinsichtlich der Unterschiede zwischen BEV-Lkw und dem Railveyor-System wies Wiitanen darauf hin, dass die Studie die Wirtschaftlichkeit der jeweiligen Infrastrukturspezifikationen, Engpässe und betrieblichen Flexibilität untersuchte. Eine BEV-Lkw-Flotte benötigt Ladeinfrastruktur und ein Betriebslayout, das die Bewegung der Fahrzeuge unterstützt, einschließlich Ausweichstellen und geeigneter Streckenabmessungen. Ein leichtes Schienen-Hybridsystem wie Railveyor hingegen ist auf elektrifizierte Schieneninfrastruktur, Antriebsstationen und automatische Steuerung angewiesen. Mit zunehmender Minentiefe können längere Transportwege die Umlaufzeiten von BEV-Lkw erhöhen, was das Verkehrsmanagement und die Betriebsplanung beeinflusst. Leichte Schienen-Hybridsysteme können hingegen durch Verlängerung der Gleise und Hinzufügen von Waggons erweitert werden.
„Auch die Energieinfrastruktur wird zu einem wichtigen Faktor", erklärte Wiitanen. „BEV benötigen ein in das Minenstromnetz integriertes Ladesystem, während leichte Schienen-Hybridsysteme kontinuierlich direkt aus der Stromversorgungsinfrastruktur der Mine gespeist werden und Energie durch regeneratives Bremsen zurückgewinnen." Für Betreiber, die BEV in tieferen Minen mit steileren Neigungen evaluieren, bleiben Ladestrategien und Strombedarf wichtige Überlegungen.
Betriebliche Engpässe sind ein weiterer wichtiger Faktor. BEV-Lkw-Flotten arbeiten auf Basis eines Umlaufsystems, bei dem Lade-, Fahr-, Entlade- und Ladeintervalle die Produktivität beeinflussen und zu Staus und Warteschlangen unter Tage führen können, insbesondere bei größeren Flotten. Im Gegensatz dazu arbeiten leichte Schienen-Hybridsysteme kontinuierlich und reduzieren durch automatische Lade- und Entladesequenzen den untertägigen Verkehr. Das Abwägungsmodell zeigte auch, dass der BEV-Betrieb proportional zur Flottengröße wachsende Teams von Bedienern und Wartungspersonal erfordert, während die Wartung bei leichten Schienen-Hybridsystemen auf die feste Infrastruktur konzentriert ist. In Bezug auf die Untertagebelüftung reduzieren sowohl BEV als auch leichte Schienen-Hybridsysteme den Bedarf an Lüftungsinfrastruktur durch die Eliminierung von Dieselabgasen. Die Studie wies jedoch darauf hin, dass Wärme und Partikel weiterhin ein gewisses Lüftungsmanagement erfordern.
Wiitanen räumte ein, dass BEV eine große betriebliche Flexibilität bieten, insbesondere für Minen mit kürzerer Lebensdauer oder sich ständig ändernden Erzkörpern. Die Vergleichsstudie ergab, dass BEV-Lkw-Flotten in der Regel geringere anfängliche Kapitalkosten haben und sich flexibler an sich ändernde Minenpläne anpassen können. „Leichte Schienen-Hybridsysteme sind anfangs oft infrastrukturintensiv, aber ihre Wirtschaftlichkeit verbessert sich bei langen Minenlebensdauern, da die Infrastrukturkosten über einen Betriebszeitraum von zehn oder zwanzig Jahren amortisiert werden können."
Wiitanen fasste zusammen, dass die Bergbauindustrie derzeit möglicherweise mehrere Elektrifizierungswege gleichzeitig verfolgt. Der GlobalData-Bericht besagt, dass Unternehmen wie BHP, Rio Tinto, Newmont und Teck aktiv großflächige batteriebetriebene Minen-Lkw testen, während einige Betriebe gleichzeitig ihre Oberleitungshilfssysteme ausbauen. „Die Batterietechnologie wird sich weiterentwickeln und kohlenstoffarme Möglichkeiten schaffen, insbesondere für Bergbaubetriebe mit kürzerer Lebensdauer", sagte er. „Gleichzeitig zeigen leichte Schienen-Hybridsysteme wie Railveyor überzeugende Ergebnisse bei langlebigeren Betrieben, die tiefere und größere Produktionen planen." Er wies gleichzeitig darauf hin, dass die langfristige Wirtschaftlichkeit der Transportentscheidung weiterhin vom jeweiligen Standort abhängen wird.
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