Konsequent nachhaltig

Keestrack K5e in Frederikshavn

1 Rund 10 000 t/Jahr verarbeitet die Keestrack K5e im vollelektrischen Betrieb auf dem Bauhof der Straßen- und Tiefbau-Abteilung Park og Vej der Kommune Frederikshavn • The Keestrack K5e processes around 10 000 t/year in full electric plug-in operation at the yard of the road and civil engineering department Park og Vej of the municipality of Frederikshavn

2 Die stationäre Stromversorgung erfolgt über einen 125 A-Anschluss am zentralen Standort im Haldenbereich
The stationary power supply is provided by a 125 A connection at the central screening location

3 Das Schwerlast-Plattenband und der Sieberreger zählen zu den wenigen hydraulischen Verbrauchern an der Keestrack K5e
The heavy-duty apron feeder and the screen drive are among the few hydraulic consumers on the Keestrack K5e

4 Alle Förderbänder werden über elektrische Trommelmotoren angetrieben. Dies verkürzt die Leitungswege und senkt das Leckagerisiko im Betrieb • All conveyors are driven by maintenance-free electric drum motors. This shortens the piping lengths and reduces the risk of leakage during operation

5 Die Keestrack-Steuerung übernimmt das gesamte Energiemanagement und weist separat diesel-elektrische (“Eh”) bzw. vollelektrische Betriebszeiten aus („EL“) • The Keestrack control ensures the entire energy management and displays separately diesel-electric (“Eh”) or full electric plug-in operating times (“EL”)

6 Der Park og Vej-Technikverantwortliche Gert Christensen mit Keestrack-Händler Thomas Sørensen, TNS Imex, und Maschinist Peter Bragaard (v.l.)
Park og Vej’s Technical Manager Gert Christensen with Keestrack dealer Thomas Sørensen of TNS Imex, and machine operator Peter Bragaard (from left to right)

Im vergangenen Jahr ersetzte die Tiefbau-Abteilung der dänischen Kommune
Frederikshavn ein mobiles Trommelsieb zur Bodenaufbereitung durch eine dieselelektrische Grobstück-Siebanlage Keestrack K5e mit voll-elektrischer Plug-in-Option. Neben verfahrenstechnischen Vorteilen gaben insbesondere die große Flexibilität sowie die gleichermaßen positive Bilanz für Umwelt und Betriebskosten den Ausschlag.

D‌ie dänische Hafenstadt Frederikshavn liegt in der nordöstlichen Region Nordjylland und ist Verwaltungssitz der gleichnamigen Kommune, die sich auf etwa 85 km entlang der Ostseeküste bis nach Skagen erstreckt, der nördlichsten Gemeinde Dänemarks und Treffpunkt von Nord- und Ostsee. Zuständig für die kommunale Verkehrsinfrastruktur – etwa 1000 km Straße und 300 km unbefestigte Wege – ist die Straßen- und Tiefbauabteilung Park og Vej, die wie alle übrigen Ver- und Entsorgungsdienste der Bereiche Wasser/Energie/Abfall als kommunaler Eigenbetrieb organisiert ist.

Neben Bau und Unterhalt des Straßennetzes zählt auch die Wiederverwertung anfallender Ausbaumaterialien und Aushubmassen zu den Aufgaben der rund 130 Mitarbeiter der Abteilung. Einschließlich unbelasteter und kontaminierter Massen privater und gewerblicher Anlieferer erreicht der Jahresumschlag auf dem zentralen Bauhof in Frederikshavn und einem weiteren Sammelplatz in Skagen 15 000 bis 20 000 t, so Teamleiter Gert Christensen, verantwortlich für die Fuhrpark- und Gerätetechnik von Park og Vej.

Während der am Bauhof zwischenlagernde mineralische Bauschutt (> 20 mm) periodisch von einem Lohnbrecher mobil aufbereitet wird, erfolgt die Behandlung der jährlich rund 10 000 t Bodenmassen mit eigener Anlagentechnik. Bis Ende 2018 war dafür eine mobile 6 x 2-m-Trommelsiebanlage im Einsatz, die allerdings in wichtigen Disziplinen nicht überzeugte: „Gerade in der Verarbeitung von stark mit Grasnaben oder anderem Wurzelwerk versetzten Böden, wo wir die Vegetationsbestandteile möglichst frei von Erdrückständen der Kompostierung zuführen wollen, war der Wirkungsgrad unseres Trommelsiebs zu gering“, erklärt Gert Christensen den Wechsel auf die Horizontal-Siebtechnik.

„Grüne Aspekte“ beeinflussten auch die Entscheidung für die mobile Grobstück-Siebanlage Keestrack K5e. „Die Kommune Frederikshavn hat sich ausdrücklich dem praktizierten Umweltschutz verschrieben. Daher müssen wir bei Investitionen in neue Anlagen oder Ausrüstungen neben der technischen Eignung vorrangig auch deren Umweltbilanz und Energieeffizienz beurteilen.“ Dabei habe man sich frühzeitig auf ein elektrisches Antriebskonzept festgelegt, wollte jedoch weder auf dem weitläufigen zentralen Bauhof noch bei möglichen Einsätzen im Zweigdepot oder auf Großbaustellen auf die Flexibilität einer mobilen Anlage verzichten.

„Wir haben die unterschiedlichsten Angebote am Markt geprüft – das diesel-elektrische Vollhybrid-Konzept von Keestrack erschien uns am ausgereiftesten. Hier wurde nicht einfach ein zusätzlicher Motor aufgebaut, sondern der gesamte Prozess sehr durchdacht elektrifiziert. Im vollelektrischen Betrieb stehen wirklich alle Anlagenfunktionen ohne Leistungs- oder Funktionseinschränkung zur Verfügung – konventionell diesel-betrieben profitiert man von der großen Unabhängigkeit raupenmobiler Anlagentechnik bei deutlich niedrigeren Werten in Verbrauch und Emissionsbelastung.“

Flexible elektrische Lösungen

Mit rund 30 Tonnen Anlagengewicht markiert die Baureihe K5/K5e die „Mittelklasse“ des insgesamt 7 Modelle umfassenden Keestrack Grobsieb-Programms. Dank umfangreicher Ausrüstungen für den 5000 x 1500 mm großen Doppeldeck-Siebkasten (eff. Siebbereich 7,5/6,75 m²) und dem hydraulisch verstellbarem Siebwinkel eignet sich die Anlage für zahlreiche Anwendungen – von der hocheffizienten Gesteinssortierung oder Aushub-Vorbehandlung mit bis zu 450 t/h, über die Trennung heterogener Baurestmassen bis hin zur Produktion marktfähiger Körnungen in drei Fraktionen. Wie alle Keestrack-Grobsiebe ist auch die Baureihe K5 transport-optimiert: Alle Produktbänder und andere Aufbauten lassen sich tiefladergerecht hydraulisch einklappen (Transportbreite 2600 mm) – vor Ort ist die stützenfreie Anlage schnell einsatzbereit.

Das gilt auch für die vollhybride Version Keestrack K5e, die mit unter 1000 kg Mehrgewicht gegenüber der diesel-hydraulischen Ausführung keinerlei Einschränkungen in der Transportpraxis gewährleistet. Herzstück der K5e ist der unmittelbar an den Dieselmotor gekoppelte 105-kVA-Generator, der direkt alle elektrischen Verbraucher (Trommelmotoren, Nebenaggregate, Beleuchtung, etc.) versorgt. Alle Hydraulik-Komponenten (Plattenaufgeber, Sieberreger, Hubzylinder und Raupenantriebe) werden über eine zentrale 45-kW-starke Einheit aus E-Motor und Load-Sensing-Hydraulik angetrieben.

Dieses grundsätzlich diesel-elektrische Antriebskonzept reduziert die bei rein hydraulischen Anlagen typischerweise auftretenden Lastspitzen für den Onboard-Diesel und trägt so zu niedrigen Verbrauchswerten im Dieselbetrieb bei (Ø: 7 – 9 l/h). Weiter steigern lässt sich diese Effizienz durch den Antrieb nachgeschalteter Anlagen oder beigestellter Aggregate über den externen „Plug-Out“-Anschluss der K5e: Beispiele sind hier das neue vollautomatische Haldenband S1e, die Staubniederhalte-Technologie aus dem Keestrack-Programm oder eine leistungsfähige Baustellen-Beleuchtung.

Die weitgehend elektrifizierte Anlagentechnik punktet auch mit deutlich reduzierten Längen und Ölvolumen der Onboard-Hydraulik. Etwa 40 % kürzere Leitungswege mit erheblich weniger verschleißintensiven Verbindungen in Knickbereichen (v.a. Förderbänder) und die mit 235 l deutlich kleinere Ölmenge gegenüber der rein hydraulischen Version K5 (370 l) senken Betriebs- und Wartungskosten und reduzieren Umweltrisiken.

Denkbar einfach gestaltet sich der Anschluss der Keestrack K5e an vorhandenen Netzstrom, einen Beistellgenerator oder die ausreichend starke Plug-Out-Verbindung eines vorgeschalteten Brechers (Anschlusswerte: 125 A; 400 V; 50 Hz): Ist die Anlage einmal grob positioniert, wird der Onboard-Diesel ausgeschaltet. Nach Anbringen der 3-phasigen Steckerverbindung übernimmt die Keestrack-Anlagensteuerung das gesamte Energiemanagement. Auch ohne Starten des Diesel-Aggregats ist jetzt noch das Nachjustieren über den Raupenantrieb oder die Förderbandhydraulik möglich.

Überzeugend in der Praxis

Im Dezember 2018 lieferte der dänische Keestrack-Händler TNS Imex aus Løgumkloster die K5e nach Frederikshavn. Bis zur Installation der Stromversorgung am zentralen Brechplatz auf dem Park og Vej-Bauhof arbeitete die K5e diesel-getrieben – seit Mai vergangenen Jahres rein elektrisch. Im Normalbetrieb ist die Anlage mit 45-mmFingersieb im Oberdeck und 20-mm-Quadratmasche unten ausgerüstet – bei besonders siebschwierigen Materialien, wie dem stark verunreinigten Fegesand der städtischen Kehrfahrzeuge (ca. 360 t/Jahr), wechselt man unten auf 40 x 40-mm-Masche.

Bis zu 100 t/h Leistung erreicht die K5e in der typischen Bodenaufbereitung in Frederikshavn, wobei dieser Wert je nach Material und insbesondere Verfügbarkeit des auch im Abholer-Ladebetrieb eingesetzten 4,5-m³-Radladers stark schwankt. Auch in diesen Fällen zahlt sich der rein elektrische Betrieb aus: Kein Diesel verbraucht im Leerlauf unproduktiv Treibstoff und sammelt wartungsrelevante Betriebsstunden – einmal von Radlader-Fahrer Peter Bragaard per Funkfernbedienung auf „Stand-By“ gesetzt, fahren alle Anlagenfunktionen sehr schnell wieder hoch.

Noch liegen Technik-Chef Gert Christensen nur mittelfristige Verbrauchsauswertungen vor. Als typischen Durchschnittsverbrauch im diesel-elektrischen Betrieb setzt er jedoch 6,6 l/h an – durchschnittlich 23,15 kWh fließen demnach pro rein elektrischer Betriebsstunde, die separat von der Steuerung und optional vom satelliten-gestütztenAnlagen-Management Keestrack-er dokumentiert wird. Auf Basis der ortsüblichen Treibstoff- bzw. Strompreise erreicht die Energiekosten-Ersparnis in Frederikshavn bereits 27 % – auch ohne den in Dänemark gewährten öffentlichen Zuschuss für besonders umweltfreundliche Produktionsverfahren.