17. Juli 2023
Die Dekarbonisierung der Baubranche gilt mittlerweile in vielen Länder als wichtiger Baustein für das Erreichen der im Pariser Abkommen von 2015 festgelegten Klimaziele. Das gilt auch für Norwegen, wo die Regierung strenge Vorschriften zur Senkung von Emissionen und zur Begrenzung des Lärmpegels auf Baustellen, erlassen hat, insbesondere in der Hauptstadt Oslo. Um einen emissionsfreien Betrieb zu ermöglichen, wird nach innovativen Lösungen gesucht. In diesem Zusammenhang liefert das ZBC 250–575-Energiespeichersystem von Atlas Copco die erforderliche Energie für die Sanierung von 2.400 Metern Pipeline in einem Wohnviertel in Kruttverkveien im Großraum Oslo.
Das vor Ort verfügbare Stromnetz wäre nicht ausreichend gewesen, um das Lastprofil der Baustelle abzudecken, das unter anderem den täglichen Einsatz von zwei Elektrobaggern umfasst. Um dieses Defizit auszugleichen und die Umweltvorschriften einzuhalten, ohne auf traditionelle dieselbetriebene Alternativen zu setzen, steuert ein batteriebetriebenes Energiespeichersystem die Energiezufuhr, die durch das Netz und eine Wasserstoffbrennstoffzelle bereitgestellt wird, um die Abdeckung des Lastbedarfs zu gewährleisten.
Führungsrolle bei der Dekarbonisierung der Baubranche
Der Bausektor ist allein für über 10 % der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wenn man nur im Zuge der Energienutzung anfallenden CO2-Emissionen betrachtet, macht die Branche sogar unglaubliche 38 % der weltweiten Emissionen aus. Norwegen hat sich das Ziel gesetzt, bei der Dekarbonisierung der Bauindustrie weltweit eine Vorreiterrolle einzunehmen. Obwohl das Bauen in Oslo nur 7 % der städtischen Gesamtemissionen ausmacht, hat es doch erhebliche Auswirkungen auf die örtliche Luft- und Lärmbelastung.
Um dies zu ändern, hat sich Oslo zum Ziel gesetzt, bis 2025 alle kommunalen Baustellen emissionsfrei und bis 2030 alle öffentlichen oder privaten Bauarbeiten emissionsfrei zu machen. Sechs der größten Städte Norwegens haben sich denselben Zielen verpflichtet. Dank Norwegens Stromnetz, das zu 98 % aus erneuerbaren Energien besteht, hauptsächlich aus Wasserkraft, ist das Land ein ideales Testgelände für emissionsfreie Baustellen.
Oslo hat zwar die Führung übernommen, doch Kopenhagen und Helsinki ziehen zügig nach und haben ebenfalls emissionsfreie Baustellen eingeführt. Die Bauindustrie hat zwar den Ruf, veränderungsresistent zu sein und eher auf Kostensenkungen als auf die Reduzierung von Treibhausgasemissionen zu setzen, die Einführung von kraftstofffreien Lösungen der nächsten Generation verändert hier jedoch die Spielregeln und die Strategien für die Stromversorgung.
Zuverlässige Stromversorgung für den Betrieb elektrischer Maschinen
Z Charger entlädt das ZBC-Energiespeichersystem zur Versorgung eines Elektrobaggers
Die Investitionskosten von Elektromaschinen können für manche Betreiber eine Hürde sein, doch die Anfangsinvestitionen für die Anlagen zahlen sich oft aus. Es fallen keine Kosten für Kraftstoff an, und der Strom für den Betrieb der Ausrüstung ist weniger kostenintensiv, was erhebliche Einsparungen im laufenden Betrieb ermöglicht. Darüber hinaus kann der Bediener aufgrund des niedrigen Geräuschpegels seine Arbeitszeiten verlängern, indem er morgens früher beginnt und bei Bedarf die Arbeit später am Abend beendet. So wird die Produktivität der Projekte optimiert.
Jan Erik Schanche, Projektmanager bei STEG Entreprenør, der für die Überwachung des Pipelinesanierungsprojekts in Kruttverkveien zuständig ist, erklärt: „Mit einem Energiespeichersystem vor Ort können wir den Arbeitstag verlängern und die Arbeitswoche auf nur vier Tage reduzieren. In Norwegen sind elektrische Maschinen erforderlich, um in Wohngebieten arbeiten zu können. Dies ist vorgeschrieben, aber wir haben festgestellt, dass es im Falle einer stabilen Stromversorgung auch der profitabelste Ansatz ist.“
Die Gewährleistung einer zuverlässigen Stromversorgung für den Betrieb der elektrischen Maschinen kann zu einem entscheidenden Thema werden. Auf vielen Baustellen, wie der in Kruttverkveien, reicht das vor Ort vorhandene Netz schlicht nicht aus. Um die erforderliche Leistung für alle Lasten an einer emissionsfreien Baustelle zu erhalten, benötigen Betreiber eine nachhaltige und geräuschlose Lösung, die den Netzstrom ergänzt und alternative Energiequellen effizient steuert. STEG Entreprenør und Hafslund, einer der größten Stromerzeuger Norwegens, entschied sich für das ZBC-Energiespeichersystem von Atlas Copco, um die Herausforderung angesichts der begrenzten Netzleistung vor Ort zu meistern.
Eine unserer Aufgaben ist es, zur Entwicklung einer intelligenten und vollständig elektrifizierten sowie emissionsfreien Gesellschaft beizutragen. Hierfür benötigen wir innovative Lösungen für Speicher- und Energieträger. Grüner Wasserstoff und Batterien sind als vorübergehende Energiespeicher Schlüsseltechnologien für die Umsetzung energieeffizienter Systeme wie das in Kruttverkveien.
Energiespeichersysteme ermöglichen emissionsfreie Baustellen
Energiespeichersysteme stellen die Infrastruktur für das Rückgrat der Elektrifizierung in der Bauwirtschaft bereit. Jan Erik Schanche, der den Betrieb in Kuttsverkveien leitet, erklärt, dass „das ZBC-Energiespeichersystem von Atlas Copco alle Lasten vor Ort speist und dafür sorgt, dass das Projekt ohne Energieverschwendung läuft. Diese Einheit als Herzstück des Projekts hat den Energieverbrauch optimiert. Die batteriegestützten Einheiten haben das Potenzial, die Baubranche dabei zu unterstützen, ihren Energieverbrauch und damit auch ihre Kohlenstoffemissionen erheblich zu senken.“
Jan Erick Schanche (Mitte) mit Vertretern von Atlas Copco in Kruttverkveien
Darüber hinaus bezieht die modulare Lösung während der Stunden, in denen es am günstigsten ist, Energie aus dem Netz, um sie zu Spitzenzeiten des Energiebedarfs – wenn es am teuersten ist – bereitzustellen. Dies bringt nicht nur Verbrauchseinsparungen mit sich, sondern kann auch den Leistungsbezug der Bauunternehmen aus dem Stromnetz insgesamt reduzieren.
Das ZBC speichert Energie aus verschiedenen Quellen, dem Stromnetz und der Wasserstoffbrennstoffzelle. Unser ECO ControllerTM (Energy Controller Optimizer) steuert und liefert diese Energie nach Bedarf, optimiert die Verteilung und stellt sicher, dass immer ausreichend Ausgangsleistung vorhanden ist. Er ermöglicht einen Spitzenlastausgleich mit dem Stromnetz und sorgt damit für ein flacheres Lastprofil, deckt niedrige Lasten ab und verwaltet Spitzenlastzeiten effizient.
Erhöhung der Ladegeschwindigkeit
Z Charger von Atlas Copco lädt einen Elektrobagger vor Ort
Neben dem ZBC 250–575 setzt STEG Entreprenør auch das neue Schnellladegerät von Atlas Copco sein, den Z Charger, um die beiden größten Lasten vor Ort zu speisen: die Elektrobagger, die für die Pipelinesanierung im Einsatz sind.
„Der Z Charger steigert die Ladegeschwindigkeit durch eine Erhöhung der Spannung, sodass die elektrischen Maschinen schnell aufgeladen werden. Gleichzeitig gewährleistet der ECO ControllerTM des Energiespeichersystems, dass genügend Energie vorhanden ist, um die Bedarfsspitzen zu decken, wenn eine Aufladung nötig ist.“, so Jon-Andreas Ellefsen.
Durch die Bereitstellung dieses innovativen Schnellladegeräts im Rahmen der Lösung konnten die Produktivität vor Ort gesteigert und die betrieblichen Ziele und Termine des Endkunden eingehalten werden.
Dank des Z Charger mit einer Nennleistung von 160 kW können elektrische Maschinen und Fahrzeuge siebenmal schneller geladen werden als mit einer herkömmlichen Wallbox und 42-mal schneller als mit einem normalen Wandladegerät.
Energieeinsparungen und Geschäftsvorteile
Es gibt zwar einige Anwendungen für Energiespeichersysteme, aber das Lithium-Ionen-Sortiment von Atlas Copco eignet sich für die Bauindustrie besonders gut. Die Modelle sind leicht und kompakt, nehmen nur 10 bis 20 Quadratmeter in Anspruch und können mit erneuerbaren Energiequellen wie Solar oder Wind betrieben werden. Sie können je nach Bedarf bis zu 12 Stunden Strom liefern und das Aufladen dauert lediglich 1,5 Stunden.Neben der Einhaltung von Umweltvorschriften bieten sie auch erhebliche Geschäftsvorteile, die sich in niedrigen Gesamtbetriebskosten niederschlagen.
Im Vergleich zu einer konventionellen Baustelle ist dieses Projekt langfristig deutlich nachhaltiger. Wir vermeiden nicht nur Kraftstoffverbrauch und Emissionen: Das Energiespeichersystem von Atlas Copco sorgt ab dem ersten Tag für enorme wirtschaftliche und energetische Einsparungen.
Insgesamt konnten während der zehnmonatigen Pipelinesanierung in Krverkuttveien durch die Nutzung des ZBC-Energiespeichersystems von Atlas Copco zum Aufladen der auf der Baustelle eingesetzten Elektromaschinen im Vergleich zur Nutzung herkömmlicher Maschinen 15.000 Liter Kraftstoff und das Äquivalent von 40 Tonnen CO2 eingespart werden. Das entspricht der Menge an Kohlendioxid, die von 1.520 Bäumen in einem Jahr aufgenommen wird.
Die Baustelle der Zukunft wird sehr viel weniger Energie verbrauchen als die Baustellen der Vergangenheit. Der Dieselverbrauch und die damit verbundene Luftverschmutzung werden deutlich sinken, wenn Bauunternehmen auf Energiespeicherlösungen setzen. Die skandinavischen Länder gehen bei diesem Wandel in der Branche voran, und erneuerbare Energien und praktische, hochmoderne Lösungen wie Energiespeichersysteme spielen in dieser neuen Realität schon heute eine entscheidende Rolle.
