Erster baustellentauglicher Solarbagger

ALTBÜRON, 29.03.2016 – Bei einigen Herstellern sind elektrisch betriebene Baumaschinen groß im Kommen. Dennoch hat Markus Affentranger aus der Schweiz seinen Takeuchi Kompaktbagger mit wissenschaftlicher Unterstützung selbst auf Elektroantrieb umgerüstet. Geht das Konzept auf?

Von Erwin Bauer, Heideck

Solarbagger in Aktion
Der umgebaute Takeuchi-Bagger von Markus Affentranger läuft neun Stunden am Stück, bei einer Leistung von 75-167 kW. | Fotos: Affentranger Bau AG
Den Hauptgrund für die Entwicklung seines Elektrobaggers sieht Markus Affentranger, Inhaber eines 60-köpfigen Bauunternehmens aus Altbüron im Kanton Luzern letztlich darin, vom Ausstoß fossiler Brennstoffe wegzukommen. Gemeinsam mit seinen Projektpartnern aus Wissenschaft und Industrie hat der Schweizer den weltweit ersten Elektrobagger gemeinsam mit dem Solarpionier Prof. Dr. David Dyntar realisiert, der unter Baustellenbedingungen einen kompletten Arbeitstag eingesetzt werden kann. Ziel der Innovation war es, einen dieselmotorisch betriebenen Standardbagger in einen Elektrobagger umzubauen und den Dieselkraftstoff komplett durch Solarenergie aus Photovoltaik zu ersetzen. Der "Solarbagger" wird mit dem auf dem Solardach des Bauunternehmens produzierten Strom betrieben. "Der Elektrobagger kann mit einer üblichen durchschnittlichen Last bis zu neun Stunden lang mit einer Batterieladung eingesetzt werden. Sollten einmal besonders schwere Arbeiten anliegen, kann die Mittagspause für eine Nachladung seiner Batterie genutzt werden. In jedem Fall kommen wir mit unserem Solarbagger auf neun Stunden Dauereinsatz am Stück," erläutert Markus Affentranger. Nach knapp einem Jahr effektivem Baustelleneinsatz sei er von seinem emissionsfreien Bagger begeistert.
Funktionsprinzip des Elektrobaggers
Ein Blick unter die Haube des Zero-
Emission-Baggers.

Wissenschaftliche Unterstützung

Der Bauunternehmer hat keine Entwicklungskosten gescheut, wobei er sich auch auf wissenschaftliche Unterstützung mehrerer renommierter Forschungsinstitute verlassen konnte. Das so genannte Fokusprojekt mit dem Titel „Suncar-Bagger" wurde maßgeblich ermöglicht durch das Department für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich, insbesondere durch die Unterstützung des Institutsleiters, Prof. Dr. Konrad Wegener vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigung. Mehrere Ingenieure und Studenten der ETH Zürich, NTB Buchs und HSLU Luzern unter der Leitung von Prof. Dr. David Dyntar beschäftigten sich u.a. mit den Vorstellungen und Bedürfnissen der Anwender sowie mit den erforderlichen Hydraulikkräften, Leistungen und Batterietechnologien.

Takeuchi Kompaktbagger als Basis

Als Grundlage des Zero-Emission-Baggers dient ein Takeuchi TB 1440 Kompaktbagger auf  Gummikettenlaufwerk. Der auch im Garten- und Landschaftsbau gern eingesetzte 14-Tonnen-Bagger wurde in diesem Fall mit einer 1,6 Tonnen Lithium-Ionen-Batterie zum 16-Tonnen Solarbagger umgebaut. Dieselmotor, Dieseltank, Auspuff mit Partikelfilter und weitere überflüssige Komponenten wurden demontiert und ein Elektromotor mit einer nominalen Leistung von 75 kW (maximal 167 kW) wurde eingebaut. Der im Heck anstatt des Dieselmotors implementierte Batterieblock ersetzt das notwendige Gegengewicht des Dieselmodells.

Solaranlagen auf dem Dach der Firma
Die Photovoltaik-Anlage auf dem Gebäudedach des Bauunternehmens in Altbüron liefert mit 720.000 kWh/a rund 24 Mal mehr Strom, als der Solarbagger jährlich benötigt.

Mehr Power als ein Dieselbagger

Der jährliche Energiebedarf des Elektrobaggers beträgt dabei nur noch ein Fünftel des Verbrauches des Dieselpendants. Nur ein Prozent des jährlich von den Photovoltaikanlagen auf den Dächern der Affentranger Bau AG und der Swiss Cleantech erzeugten Solarstromes reicht aus, um den Solarbagger ganzjährig zu betreiben. Die Investitionskosten für den Elektrobagger sind nach Angaben des Bauunternehmens zwar doppelt so hoch als bei einem vergleichbaren Dieselbagger. Dafür reduzieren sich aber die Treibstoffkosten und die Wartungskosten erheblich. Der Schweizer geht davon aus, dass sich sein Solarbagger bereits nach 8,5 Jahren amortisiert hat. Dabei emittiere er jedes Jahr rund 40 Tonnen Kohlendioxid weniger als ein vergleichbarer Dieselbagger. Der Elektrobagger wird inzwischen auf allen Baustellen im Hoch-, Tief- und Sportplatzbau eingesetzt. Markus Affentranger ist von seinem solaren Antriebskonzept überzeugt, das sich inzwischen auch in der Praxis bewährt habe. "Unser Solarbagger hat mehr Power und lässt sich feinfühliger bedienen als ein vergleichbarer Dieselbagger. Ein angenehmer Nebeneffekt ist der fast geräuschlose Einsatz der schweren Baumaschine, dank des Wegfalls des Dieselmotors. Das ist eine Wohltat für unsere Mitarbeiter und für die Anwohner der Baustellen," ergänzt der Solarpionier.

Solarbagger auf der Baustelle
Der Solarbagger arbeitet fast geräuschlos und emittiert dabei keine Schadstoffe.

Weitere Elektrobagger auf der bauma

Suncar-Entwickler Prof. Dr. David Dyntar, CEO und Gründer der Schweizer-Firma Subcar HK AG, hat angekündigt, auf der bauma 2016 in München - zusammen mit der Firma Huppenkothen AG - weitere Elektrobagger unterschiedlicher Klassen am Stand der Firma Wilhelm Schäfer, deutscher Generalimporteur von Takeuchi-Baumaschinen, zu präsentieren. Alle Zero-Emission-Modelle sollen dank ihrer leistungsfähigen Lithium-Ionen-Akkus einen kompletten Baustellen-Arbeitstag abdecken können. Insbesondere auch die im Garten- und Landschaftsbau verbreiteten 6- und 9-Tonnen Baggerklassen stehen dabei im Fokus der weiteren Neuentwicklungen. Für die Elektrobagger, die bald in Serie gehen sollen, will der Entwickler 8 Jahre Vollgarantie auf Antrieb und Batterie gewähren.