Aktuelles Gewinnung / Aufbereitung / Brechen / Sieben

Epiroc Deutschland GmbH Batterieelektrische Trolley-Innovation im schwedischen Bergwerk

Die globale Bergbauindustrie steht vor einem tiefgreifenden Wandel: Dekarbonisierung, steigende Energiekosten und verschärfte Umweltauflagen zwingen Betreiber dazu, neue Wege in der Elektrifizierung ihrer Prozesse zu gehen. Besonders im Untertagebereich stellt dies hohe technische Anforderungen, da extreme Umweltbedingungen, lange Transportwege und hohe Lasten beherrscht werden müssen. Ein Leuchtturmprojekt in diesem Transformationsprozess ist die Erweiterung eines Bergwerks im schwedischen Rävliden. Gemeinsam mit Epiroc und einem Energie- und Automatisierungspartner verfolgt das Bergwerksunternehmen in Rävliden das ehrgeizige Ziel, eine vollständig batterieelektrische Untertageförderung mit Trolley-Unterstützung zu realisieren. Ziel ist es, den Materialtransport vollständig emissionsfrei, leistungsfähig und wirtschaftlich umzusetzen.

Pressemitteilung | Lesedauer: min | Bildquelle: Epiroc

Die geologischen, infrastrukturellen und betrieblichen Rahmenbedingungen in Rävliden stellten außergewöhnlich hohe Anforderungen an die technische Umsetzung. Die Hauptrampe des erweiterten Bergwerks ist 5 km lang, weist Steigungen von bis zu 14 Prozent auf und überwindet einen Höhenunterschied von 750 m. Unter Tage herrschen extreme Bedingungen wie hohe Luftfeuchtigkeit, starke Staubbelastung und aggressive Grubenwässer. Diese Faktoren setzen elektrischen Systemen erheblich zu und erfordern besonders robuste, korrosionsbeständige Komponenten sowie zuverlässige Schutzmaßnahmen. Hinzu kommt, dass die Platzverhältnisse in der Rampe äußerst beengt sind. Der Förderweg wird zudem als Mehrzweckstrecke genutzt, sodass auch konventionelle Fahrzeuge während des Betriebs dort fahren können müssen. Erschwerend wirkte außerdem, dass es bislang keine etablierten Normen oder Standards für Trolley-Systeme im Untertagebau gibt. Sicherheitsfragen im Zusammenhang mit freiliegenden Oberleitungen sowie die Gewährleistung ausreichender Isolationsabstände standen daher von Beginn an im Mittelpunkt der Planung.

Parallel zu diesen technischen Herausforderungen bestand seitens des Betreibers der klare Anspruch, die Förderung vollständig ohne Dieselemission zu realisieren. Klassische Förderlösungen wie Bandanlagen oder Schachtförderung waren aufgrund der Gegebenheiten nicht realisierbar. Damit blieb die radgebundene, elektrische Förderung als einzige technisch und wirtschaftlich tragfähige Lösung.

Ganzheitlich gedacht

Die technische Lösung basiert auf einem ganzheitlichen Systemansatz, der Fahrzeug, Energieversorgung, Infrastruktur und Automatisierung zu einer funktionalen Einheit verbindet. Herzstück des Systems ist der batterieelektrische Epiroc-Minetruck »MT42 SG Trolley«. Dieses Fahrzeug basiert auf der bewährten »MT42«-Plattform, wurde jedoch um einen Dachstromabnehmer ergänzt, der die Energie während der Bergauffahrt direkt aus der Oberleitung bezieht. Durch die Kombination aus Batterie- und Trolleybetrieb konnte die Batteriekapazität um rund 70 Prozent reduziert und gleichzeitig die Geschwindigkeit in der Rampe erheblich gesteigert werden.

Die Energieinfrastruktur wird durch das System des Projektpartners bereitgestellt. Es deckt die komplette elektrische Auslegung vom Netzanschlusspunkt bis zum Antrieb des Fahrzeugs ab. Die 5 km lange Rampe ist in drei Versorgungsabschnitte mit jeweils eigenen Gleichrichterstationen unterteilt. Die Oberleitung arbeitet mit einer Gleichspannung von 900 bis 1 500 V und stellt pro Abschnitt eine Leistung von bis zu 1,5 kW bereit. Damit können zwei Förderfahrzeuge gleichzeitig mit voller Leistung betrieben werden. Bei höherem Fahrzeugaufkommen steht zusätzliche Leistung über die Fahrzeugbatterie zur Verfügung. Der Fahrzyklus ist so ausgelegt, dass die beladenen Dumper die 5 km lange Steigung überwiegend im Trolley-Betrieb zurücklegen. Auf flacheren Streckenabschnitten ohne Oberleitungen erfolgt der Übergang in den reinen Batteriebetrieb. Bei der anschließenden Talfahrt wird durch Rekuperation ein Großteil der Energie in die Batterie zurückgespeist. Ein vollständiger Förderzyklus dauert rund eine Stunde.

Die Sicherheit im Blick

Besonderes Augenmerk lag auf der elektrischen Sicherheit. Über ein Jahr hinweg wurden Isolationsmessungen unter realen Betriebsbedingungen durchgeführt. Zusätzlich kamen umfangreiche Simulationen zum Einsatz, um Lastfälle, Redundanzkonzepte und das Verhalten bei Teilausfällen von Komponenten zu analysieren. Es ist möglich, die gesamte Anlage inklusive aller elektrischen und energetischen Prozesse in Echtzeit lückenlos zu überwachen.

Auf Teststrecke bewährt

Für die Energieinfrastruktur wurde die Förderung auf einer Teilstrecke von 850 m inklusive einer Kurve getestet. Dabei wurden 14 Prozent Steigung überwunden. Nach dem erfolgreichen Betrieb der Demonstrationsstrecke in den Jahren 2023 und 2024 konnte die Funktionsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems gezeigt werden. Die Fahrzeuge erreichten im beladenen Zustand eine ­batterieelektrische Autonomie von über 4 km und konnten die maximalen Steigungen im Trolley-Betrieb mit voller Leistung bewältigen. Auch unter extremer Luftfeuchtigkeit zeigte sich die elektrische Isolierung dauerhaft stabil.


Durch die vollständige Elektrifizierung des Förderverkehrs konnten die Dieselabgase eliminiert werden. Da Wärmeentwicklung, Lärmemissionen und Schadstoffbelastung im Grubenwetter reduziert wurden, sinkt gleichzeitig der Bedarf an energieintensiver Wetterführung. Dies führt zu deutlich geringeren Betriebskosten und verbessert die Arbeitsbedingungen unter Tage.

Ein wesentlicher Erfolgsfaktor des Projekts war außerdem die enge Zusammenarbeit zwischen dem Bergwerksunternehmen, Epiroc und dem Elektroinstallationspartner. Die gemeinsame Entwicklung von Schnittstellen, Sicherheitskonzepten und Betriebsstrategien ermöglichte es, technische Risiken frühzeitig zu identifizieren und gezielt zu minimieren. Die kontinuierliche Einbindung der späteren Betreiber des Systems stellte sicher, dass die Lösungen auch im praktischen Alltag unter Tage zuverlässig funktionieren.

Firmeninfo

Epiroc Deuschland GmbH

Helenenstraße 149
45143 Essen

Telefon: +49 (0) 201 24678- 111

[19]
Socials