Zukunft des Bauens: Elektrische & hybride Baumaschinen annehmen

Was ist das nächste große Ding? In einer sich rasant wandelnden, jedes Jahr schwerer vorhersagbaren Welt ist das schwer zu sagen. Mehrere historische Trends und Schlüsselfaktoren heute tragen zu unserer Unsicherheit über die Zukunft bei:

• Schnelle Urbanisierung wird unsere zukünftigen Bedürfnisse stark verändern. Wir sind von 2,6 Milliarden Bevölkerung in den 1950ern auf ca. 7,6 Milliarden heute gewachsen – Prognosen erwarten 9,8 Milliarden bis 2050, mit über zwei Dritteln in Städten. Dieser Trend bedeutet: Zukünftig müssen wir unsere Produktion von Nahrung, Rohstoffen und anderen Gütern aus ländlichen Gebieten (wo Rohstoffe liegen) in die Städte transportieren – und das mit deutlich weniger Menschen in diesen ländlichen Gebieten.
• Nachhaltigkeit ist essenziell. Wir müssen sozial nachhaltig sein, indem wir sicherstellen, dass alles, was wir produzieren, unserer Gesellschaft insgesamt dient; ökologisch nachhaltig durch klügere Ressourcennutzung für unsere Umwelt; und ökonomisch nachhaltig, indem wir Wege finden, Unternehmen profitabel zu halten, während wir die ersten beiden managen. Die Balance ist vital. Beispiel: Wenn Umweltpolitik Unternehmen zu Entlassungen zwingt, ist es schwer, unsere soziale Verantwortung als Hersteller und Produzenten zu erfüllen.
• Politische Instabilität hat zu viel Volatilität und Unsicherheit weltweit geführt: Handelsungleichgewichte, neue und sich ändernde Zölle, Brexit in Europa, China-Handelskriege usw.
• Technologie treibt viele dieser Megatrends. Erfindungen – und kluge Wege, sie zu verbreiten – beeinflussen Wirtschaft und Lebensweise über Zeit. Beispiel: Innovationen (und resultierende Fortschritte) der letzten paar Jahrhunderte: von Dampfmaschine (Mechanisierung von Werken) und Baumwollentkörner (Massen-Textilfertigung) über Schienenverkehr, Stahlproduktion, Stromnetz, Aufstieg von Erdöl und Chemie, Luftfahrt u. v. m. All das führte schließlich ins Informationszeitalter, wo wir heute sind.

Was bedeutet das alles? In einem Zeitalter, wo Information König ist, müssen wir sie nutzen, um vorherzusagen, was kommt. Deshalb haben wir bei Volvo Group (inkl. Baumaschinen, Lkw, Busse, Marine- und Industriemotoren, Finanzservices etc.) drei Zukunftstechnologien identifiziert, die die nächste Welle reiten werden: Konnektivität, Elektromobilität und Automatisierung. Wir sehen eine Konvergenz dieser drei neuen Technologien und nutzen sie, um zukünftige Baustellen zu schaffen, die nachhaltiger, vernetzter und effizienter sind als je zuvor.

Ich habe unten Beispiele eingefügt, um zu illustrieren, wie wir diese neuen Technologien nutzen, um sicherere, effizientere Baustellen mit reduzierten Kosten und CO₂-Emissionen zu schaffen. Es gibt so viele Möglichkeiten, die sich eröffnen, wenn man wirklich in diese neuen Technologien schaut und was sie gemeinsam für unsere Zukunft bedeuten könnten – worauf wir uns bei Volvo freuen.

Konnektivität

• Volvo Assist Programme & Co-Pilot Display: Diese In-Cab-Produktivitätsservices von Volvo CE (Dig Assist, Haul Assist, Load Assist, Compact Assist) helfen Maschinisten, produktiver, effizienter und sicherer zu sein. Mit Haul Assist können wir einem Maschinisten in Echtzeit sagen, wie viel Gewicht auf seinem Lkw ist, damit er weiß, wann er voll beladen ist. Er weiß auch, wann er überladen ist und unsichere Situationen vermeiden kann. Wir übermitteln diese Info auch an seine Zentrale, damit sie Produktionsraten in Echtzeit kennen. Volvo Dig Assist sagt einem Baggerführer, wo er ist und wie tief, um einen Graben oder ein Profil zu graben, das er auf einem In-Cab-Tablet einrichtet. Weniger Fehler vorab führen zu höherer Effizienz und präziserer Arbeit – plus die Baustelle ist sicherer.

• 

  Uptime Center: Indem Maschinen oder Lkw vernetzt sind, können wir Daten einzelner Einheiten sowie ganzer Flotten überwachen. Das nützt Kunden, weil wir Daten analysieren und mehr über unsere Geräte lernen – z. B. ob Korrelationen zwischen verschiedenen Ausfalltypen, Duty Cycles etc. bestehen. Ständiges Datensammeln stärkt unsere prädiktive Analytik, sodass wir Kunden warnen können, bevor etwas zum Problem wird. Kunden am Laufen halten – und Wartungskosten und Ausfallzeiten senken – führt zu effizienteren Baustellen.

Elektromobilität

• Volvo Bus war unter den Ersten, die voll in Elektrifizierung gingen – seit 2010 über 4.000 Busse auf der Straße. Frühe Busse mussten über Nacht laden. Neue Busse haben Ladesysteme in den Bushaltestellen. So lädt sich ein Bus automatisch auf, wenn er anhält, um neue Fahrgäste aufzunehmen. Schnellladung – und er ist startklar.
• Volvo Penta, unsere Marine- und Industriemotoren-Sparte, hat vollelektrische Boote und vollelektrische Antriebe entwickelt. Einige Boote haben GPS-Docking-Systeme, die Kunden erlauben, Boote anzulegen – sehr ähnlich wie Systeme, die Autofahrern automatisches Einparken ermöglichen.
• Bei Volvo CE haben wir einen Hybridlader namens LX1. Der Motor ist halb so groß wie bei einem konventionellen Lader – er hat einen 600-Volt-Zusatzantrieb. Aber wichtiger: Es ist ein 20-Tonnen-Lader, der die Arbeit eines 25-Tonnen-Laders erledigt. Wir erreichten das, indem wir die Achse herausnahmen und durch zwei kompakte Radnabenantriebe ersetzten. Das erlaubte uns, die Hubvorrichtung abzusenken und ihr viel mehr Kapazität zu geben. Die Kombination aus effizienterem Hybridantrieb und mehr Kapazität macht diesen Lader über 50 % effizienter als einen konventionellen 20-Tonnen-Lader.
• Auf der Bauma 2019 enthüllte Volvo CE zwei vollelektrische Maschinen: den ECR25E Kompaktbagger und den L25E Kompaktradlader. Es sind 48-Volt-Maschinen, die ein Maschinist nachts oder in der Mittagspause einstecken, laden und dann arbeiten kann – und sie arbeiten wie eine konventionelle Maschine.

Automatisierung

• 

  Vera ist Volvos Lkw-Konzept für elektrischen, autonomen Lkw. Ein vollautonomer Träger, der an Anhänger koppelt und sie dorthin bewegt, wo sie hin müssen. Wir haben derzeit mehrere dieser Fahrzeuge, die Container auf einem Prototyp-Standort in Schweden aufnehmen und bewegen.

• Volvo CE entwickelte auch den HX02, einen automatisierten 15-Tonnen-Muldenkipper. Er nutzt unser „Schwarm-Konzept“: viele kleine Maschinen sehr sorgfältig koordiniert auf der Baustelle statt zwei oder drei großer Maschinen. Der Trend war immer, größer und größer zu gehen mit höherkapazitiven Maschinen, weil es effizienter war. Wir finden jetzt, wegen Batterie-, Leistungs- und Standortlimitierungen, dass es besser ist, mehr Maschinen auf der Baustelle zu nutzen.

ALLES ZUSAMMENFÜHREN

Volvo CE und Partner Skanska nutzten die Elektromobilitäts- und Automatisierungsexpertise der Volvo Group und schufen einen Forschungsstandort in Schweden namens Electric Site. Ziel: Jede Transportstufe in einem Steinbruch zu elektrifizieren – von Ausgrabung bis Primärbrechung, Transport bis Sekundärbrechung.

Mit Elektrifizierung liegen viele Vorteile nicht in der Maschine. Zwar machten wir sie effizienter und senkten Kosten, aber der signifikante Vorteil liegt in der Gesamtfunktionsweise der Baustelle.

Am Electric Site ersetzten wir einen 50-Tonnen-Diesel-Radlader durch einen 20-Tonnen-Hybridlader; drei 40-Tonnen-Gelenkmuldenkipper durch acht 15-Tonnen-autonome Gelenkmuldenkipper; einen 70-Tonnen-Dieselbagger durch einen netzbetriebenen Bagger; und ein Diesel-Brecher wurde auf Netzstrom umgerüstet. Ziel: CO₂-Emissionen um 95 % und Gesamtbetriebskosten um 25 % reduzieren.

Wie haben wir abgeschnitten? Unsere Tests zeigten 98 % Reduktion der Kohlenstoffemissionen, 70 % Reduktion der Energiekosten und 40 % Reduktion der Maschinistenkosten – zusammen unterstützen diese Ergebnisse das Potenzial für mehr als 25 % Reduktion der Gesamtbetriebskosten. Die Ergebnisse zeigen auch, dass das Electric Site Projekt ein großer Schritt ist, um Volvos zukünftige Vision zu erreichen: Baustellen, die zehnmal effizienter sind, mit null Unfällen, null ungeplanten Stopps und null Emissionen.

Aus Konzeptsicht hat Electric Site sich als sehr wertvoll erwiesen im Hinblick auf Nutzung von Konnektivität, Elektrifizierung und Automatisierung. Aber Erinnerung: Das war ein 10-Wochen-Test – es passierte nicht an einem Tag. Viel Logistik ging darein, diesen Standort zum Laufen zu bringen, was der spannende Teil ist. Während wir mehr Standorte elektrifizieren und neu automatisierte Maschinen nutzen, muss sich unsere Arbeitsweise an diese neuen Technologien anpassen.

EINE AUFREGENDE ZUKUNFT FÜR DEN BAU

Es gibt viele Schlüsselveränderungstreiber, die viele unserer Branchen disruptieren werden. Dennoch kennen wir die Technologien, die angemessene Lösungen liefern können, und wie „traditionelle“ Standorte und Jobs betroffen sein könnten. Unternehmen wie Volvo investieren massiv, um mehr neue Lösungen wie diese zu bringen, um morgige Herausforderungen zu lösen.

Während die Bauindustrie generell manchmal langsam bei der Adoption (und Anpassung an) neue Technologien war, ist unser Ziel, sie nicht nur zu umarmen, sondern zu unserem vollen Vorteil zu nutzen – sonst riskieren Unternehmen wie unsere, von Ersatzlösungen von Marktneulingen verdrängt zu werden. Die Baustellen der Zukunft werden Evolution und Anpassung erfordern, während sich unsere Welt in rasantem Tempo um uns ändert – aber wir denken, es ist eine sehr aufregende Zukunft.