Auf dem Weg zu einer emissionsfreien Baustelle

Im Baugewerbe, in der Industrie und bei Infrastrukturprojekten werden zahlreiche Initiativen ergriffen, um die CO₂- und Stickstoffemissionen. Dies überrascht nicht, da Projekte zunehmend auf der Grundlage des wirtschaftlich günstigsten Angebots (EMVI) vergeben werden, bei dem neben dem Preis auch die Nachhaltigkeit im Vordergrund steht. Außerdem rücken die Klimaziele für 2030 und 2050 immer näher. Mit dem Recycling von Materialien, dem Bezug von Ökostrom und der Umstellung auf Aspen-Benzin und synthetischen Diesel haben viele Unternehmen bereits einen Schritt in die richtige Richtung getan. Aber: Die Rohstoffe werden immer knapper. Die Zukunft einer nachhaltigen, emissionsfreien Baustelle ist also näher, als wir denken. Dabei kommen wir an der Elektrifizierung unserer Bau- und Infrastruktureinrichtungen und -materialien nicht mehr vorbei.

Durch die Umstellung von vollständig brennstoffbetriebenen auf Hybridgeneratoren sparen Bauunternehmer nicht nur die Umwelt, sondern auch die Lärmbelästigung und die Kraftstoffkosten erheblich. Außerdem hält der Generator viel länger. An Orten, an denen brennstoffbetriebene Generatoren überhaupt nicht mehr erlaubt sind - wie an immer mehr Orten in der Randstad - sind elektrische Geräte auf der Basis von Batteriesystemen mit Wechselrichtern eine hervorragende Lösung, eventuell in Kombination mit Solarenergie. Top Systems bietet ein umfangreiches Angebot an technischen Komponenten für autonome und hybride Energiespeichersysteme. "Unsere Systeme für erneuerbare Energien werden unter anderem für Hybridgeneratoren, elektrische Bauhütten, Unterstände, Sägewagen, Asphaltfahrzeuge, Baustellenbeleuchtung und Baustellensicherung eingesetzt", sagt Ronald van den Berg, Spezialist für Bau, Installation und Infrastruktur. "Neu in unserer Produktpalette ist der PowerBlock 24 von Power Modules. Dieses 24-kVA-Leistungsmodul lässt sich problemlos in jeden Schiffscontainer einbauen."

Erhebliche Einsparungen

Der PowerBlock kann je nach Bedarf als eigenständiges 3-Phasen-Leistungsmodul (3×8 kVA) oder als Hybridsystem betrieben werden. "Bei der letzteren und am häufigsten gewählten Option lädt der Generator das Batteriesystem immer in kurzer Zeit und bei Volllast auf, woraufhin die Batterien alle elektrischen Maschinen und Werkzeuge versorgen", sagt Van den Berg. "Und auch wenn mehr Strom benötigt wird, als die Batterien liefern können, springt der Generator automatisch ein. Dank des Energiemoduls können bis zu 90% an Generatorlaufzeit eingespart werden, was zu 90% weniger Emissionen von Stickstoff, CO₂Schwefel, Rußpartikel und andere Partikel aus den Abgasen. Die Lärmbelästigung für die Umgebung wird minimiert, und bei der Wartung können erhebliche Einsparungen erzielt werden.

Der PowerBlock ist ein Plug-and-Play-Strommodul. "Die Basis des Systems sind drei 8-kVA Victron Quattro Wechselrichter-Akku-Kombinationen mit zwei Stromeingängen (Generator und Netz) und ein 43,2-kWh-Batteriepaket von MG Energy Systems. Das Batteriesystem wird rund um die Uhr von einem MG Master Battery Management Controller vor Überladung, Überentladung und Über- oder Untertemperatur geschützt und überwacht. Der Batteriemanagement-Controller sorgt auch für die richtige Balance der Batterien und überwacht wichtige Parameter wie den Batteriestatus und den Energieverbrauch. Ein Victron Cerbo GX Kommunikationsmodul sorgt für die Steuerung und Überwachung des Leistungsmoduls, während ein Victron Cerbo GX Touch 50 Touchscreen-Bedienfeld alle Werte in Echtzeit für den Bediener sichtbar macht.

Der PowerBlock ist mit einer eigenen Internetverbindung ausgestattet, die ein einfaches Ablesen und Überwachen der Werte aus der Ferne und über das Victron Remote Management Portal ermöglicht."

Kombination mit Sonnenkollektoren

Bei Bedarf können Solarpaneele auf dem Baustellencontainer angebracht werden, die die Batterien tagsüber speisen, so Van den Berg. "Ein Victron SmartSolar MPPT Solarladeregler im PowerBlock wandelt die erzeugte Solarenergie in Ladestrom für die Batterien um. Darüber hinaus kann der PowerBlock als Notstromsystem oder für Peak Shaving genutzt werden."

Plug-and-play-Energiemodul

Verantwortlich für die Entwicklung und Produktion der PowerBlock-Energiemodule ist Power Modules. "Dank der kompakten Abmessungen von 2,20 x 0,50 x 1,88 Metern (lxbxh) lassen sich die PowerBlocks mühelos in große und kleinere Container einbauen", sagt Peter Bode, Geschäftsführer von Power Modules. "Sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung, wodurch der verfügbare Platz optimal genutzt wird. Außerdem passen die PowerBlocks durch eine normale Türöffnung. Alle PowerBlocks werden mit einem Handbuch geliefert. Die Module funktionieren per Plug-and-Play und können problemlos einzeln oder neben einem Generator aufgestellt werden. Nach dem Anschließen der Eingangs- und Ausgangsstecker kann das Modul eingeschaltet werden und der PowerBlock ist betriebsbereit." 

Ausgefeiltes Paket von Hardware- und Softwareprodukten

Die Wahl von Top Systems als Komponentenlieferant sei eine logische Entscheidung gewesen, betont Bode. "Ich komme ursprünglich aus dem Bereich Service, Wartung und Reparatur von Hochgeschwindigkeits-Motoryachten. In dieser Branche sind die Produkte von Victron seit Jahren ein fester Begriff. Da Top Systems der wichtigste Lieferant von Victron in den Niederlanden ist, bin ich mit dem Unternehmen und seinen Mitarbeitern sehr vertraut. Bei der Entwicklung des 24 kVA-Moduls haben wir gemeinsam die Möglichkeiten von Victron und anderen Energiesystemen ausgelotet. Daraus ist ein ausgeklügeltes Paket von Hard- und Softwareprodukten entstanden, das ständig überwacht und verbessert wird. Inzwischen sind Top Systems und Power Modules gut miteinander vertraut. Wir tauschen aktiv Daten und Wissen aus, mit dem Ziel, den PowerBlock noch weiter zu optimieren."

Neben dem 24 kVA-Modul gibt es auch einen PowerBlock 15 (15 kVA) und einen PowerBlock 30 (30 kVA). Alle Batterien haben eine UN38.3-Zertifizierung und das PowerBlock-Modul entspricht den ADR2019-Vorschriften, die den internationalen Transport von Gefahrgut auf der Straße regeln. Das bedeutet, dass jeder Transporteur die Systeme sicher transportieren kann und darf.

Saubere und ruhige Arbeit wird belohnt

Einer der jüngsten Kunden der PowerBlocks ist die Dura Vermeer Materieel BV, die sich sehr für eine nachhaltige und emissionsarme bzw. emissionsfreie Baustelle einsetzt. "Immer mehr Gemeinden und Provinzen verlangen den Einsatz von emissionsarmen oder emissionsfreien Materialien und Geräten. Außerdem wird bei Ausschreibungsprojekten eine saubere und leise Arbeitsweise immer häufiger belohnt", sagt Gino van Gemert, Projektkoordinator bei Dura Vermeer Materieel BV. "In der Amsterdamer Innenstadt wird sogar 'Null-Emission' gefordert, und es wird erwartet, dass andere Gemeinden bald folgen werden. Um auch in Zukunft genügend Aufträge zu erhalten, ist die Elektrifizierung von Baumaterialien und -geräten daher unerlässlich. Eine gigantische Herausforderung in einer eher konservativen Branche."

Dura Vermeer setzt bereits seit einigen Jahren Hybridgeneratoren ein, sagt er. "Ursprünglich handelte es sich dabei um Blei-Säure-Technologie, die jetzt durch moderne Lithium-Batterien ersetzt wurde. Wir haben auch Hybrid-Unterstände, Solarpaneel-Rahmen für über dem Baustellencontainer und wir investieren in Windkraftanlagen. Fast alle unsere kleinen und mittelgroßen Geräte sind durch elektrische Alternativen ersetzt worden. So sind wir zum Beispiel mit dem Bau von zehn emissionsfreien Unterständen so gut wie fertig." Darüber hinaus verfügt Dura Vermeer über rund 20 Hybrid-Baustellencontainer, die bei Bau- und Infrastrukturprojekten im ganzen Land eingesetzt werden. Acht davon sind mit einem PowerBlock ausgestattet. "Als der erste Hybrid-Bauwagen vor drei Jahren gebaut wurde, kamen wir mit Top Systems in Kontakt, die das Energiespeichersystem lieferten", sagt Van Gemert. "Nach der Kontaktaufnahme kamen auch andere Fragen auf. Zum Beispiel bezüglich der Baustellencontainer. Über Top Systems wurden wir mit Power Modules bekannt gemacht, die unsere PowerBlocks gebaut haben."

Vertrauen und Komfort

"Ein großer Vorteil ist, dass die Systeme und Schnittstellen in den Sheltern und Baustellencontainern weitgehend gleich sind", betont Van Gemert. "Das schafft viel Vertrauen bei unseren Technikern und bietet eine einfache Bedienung und Überwachung der Systeme. Die PowerBlocks werden von uns regelmäßig aus der Ferne ausgelesen. Darüber hinaus werden regelmäßig Updates durchgeführt, um den Betrieb und die Zuverlässigkeit weiter zu verbessern. Die schadstoffarme oder emissionsfreie Baustelle steckt noch in den Kinderschuhen. Das gilt natürlich auch für die Systeme, die zu diesem Zweck entwickelt werden. Aber als Bau- und Infrastrukturunternehmen nehmen wir diese Entwicklungen gerne auf. So investieren wir gemeinsam mit dem Markt in sauberes und umweltfreundliches Bauen."

Neben Dura Vermeer Materieel BV hat auch De Wit Aggregaten mehrere PowerBlocks gekauft. "Auch wir sehen eine wachsende Nachfrage nach hybriden Energiesystemen. Vor allem bei Projekten, bei denen rund um die Uhr Spannung benötigt wird, und zwar mit unterschiedlichen Leistungen", sagt Direktor Jaap de Wit. "Unsere Hybridsysteme sind die perfekte Antwort darauf. Während tagsüber in Kombination mit einem Generator die elektrischen Maschinen und Werkzeuge mit Strom versorgt werden, sorgt nachts ein Batteriesystem für eine geräuschlose Stromversorgung der Baustellenbeleuchtung und der Überwachungskameras. Darüber hinaus werden unsere Hybridsysteme auch in der Veranstaltungsbranche rege nachgefragt." Da die Vermietung von Hybridsystemen ein völlig neuer Markt ist, hat sich De Wit Aggregates für eine umfangreiche Mietflotte mit unterschiedlichen Kapazitäten und Systemen verschiedener Anbieter entschieden. Fünf Container verfügen über einen PowerBlock und befinden sich derzeit im Praxistest.