Sind elektrische Minibagger eine bessere Wahl als Diesel?

Von Neil Gerrard, 5. Juni 2023

Das Angebot an elektrischen Minibaggern auf dem Markt wächst ständig, da die Bauindustrie nach Möglichkeiten sucht, den CO2-Ausstoß zu reduzieren.

Elektrische Minibagger bieten zweifellos Vorteile, nicht nur, weil sie einen geringeren CO2-Ausstoß und keine Abgasemissionen bieten, sondern auch, weil sie leise laufen.

Aber sind sie, alsneue Forschungsarbeitschlägt vor, „eine bessere Wahl“ als Diesel auf dem aktuellen Markt?

Das hat ein leitender Technologieanalyst des Forschungs- und Beratungsunternehmens IDTechEx, Dr. James Jeffs, behauptet.

IDTechEx hat vorhergesagt, dass der Markt für elektrische Baumaschinen mit einer 10-jährigen durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 37 % „durchstarten“ werde, wenngleich dies von einer kleinen Basis ausgeht und die Verkäufe von Elektromaschinen erheblich niedriger sind als die von Diesel.

Minibagger gehören volumenmäßig zu den größten Baumaschinenmärkten und der Bericht legt nahe, dass sie aufgrund ihrer geringen Größe und geringeren Arbeitsbelastung ideal für die Elektrifizierung geeignet sind.

Darüber hinaus wurden drei wichtige Gründe angeführt, „warum Elektrofahrzeuge eine einfache Wahl gegenüber Diesel sein sollten“.

Diese Gründe waren:

1) „Gleiche oder bessere Leistung“:

IDTechEx behauptete, dass elektrische Maschinen „im Vergleich zu ihren Diesel-Gegenstücken eine gleichwertige oder sogar bessere Leistung haben“. Es verwies auf das Beispiel des JCB19C-IE, dessen Motor eine Spitzenleistung von 20 kW hat, rund 33 % mehr als Dieselbeispiele in der IDTechEx-Datenbank und „fast doppelt so viel“ wie die 11,7 kW des Motors im Dieseläquivalent von JCB. Der Bericht stellte außerdem fest, dass elektrische Minibagger 6 bis 8 Stunden Dauerbetrieb bieten, was „ausreicht, um die meisten Bediener durch einen normalen Arbeitstag zu bringen“.

2) „Besseres Umfeld für Arbeitnehmer“:

Die Studie nannte null Abgasemissionen als einen großen Vorteil der Umstellung auf Elektrofahrzeuge. „Bei offenen Kabinen und stehenden Fahrzeugen kann die Luftqualität, der ein Baggerführer und die umliegenden Arbeiter ausgesetzt sind, sehr schlecht sein“, heißt es in dem Bericht. Im Gegensatz dazu würden emissionsfreie Maschinen die Lebensqualität der Bauarbeiter verbessern, indem sie die Luftqualität verbessern.

3) „Billiger“:

In dem Bericht wurde behauptet, dass elektrische Maschinen im Vergleich zu Diesel-Äquivalenten „eine erhebliche Reduzierung der Gesamtbetriebskosten“ bieten könnten. Es wurde argumentiert, dass Batterien zwar die Bau- und Kaufkosten des Fahrzeugs erhöhen, die Kosten für Batterien jedoch „sinken“, da OEMs wie John Deere, Caterpillar und XCMG mehr elektrische Produkte ins eigene Haus bringen und in größeren Mengen produzieren. IDTechEx prognostizierte, dass der Besitzer eines elektrischen Minibaggers „in nur sechs bis acht Jahren mit einer Amortisation seiner Investition rechnen kann“, unterstützt durch Wartung und Kraftstoffeinsparungen.

Während nur wenige widersprechen können, dass elektrische Maschinen durch sauberere Luft ein besseres Arbeitsumfeld für Bauarbeiter bieten würden, ist die aktuelle Argumentation für elektrische Minibagger gegenüber ihren Dieseläquivalenten möglicherweise weniger eindeutig, als es zunächst scheint.

Zunächst einmal ist es keine Selbstverständlichkeit, dass die Batteriepreise weiter fallen werden. Während die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien von 2010 bis 2021 kontinuierlich gesunken sind, heißt esBloombergNEFs Umfrage zu Lithium-Ionen-Batterien 2022Im Jahr 2022 stiegen die Preise im Vergleich zu 2021 um 7 %. Angesichts höherer Inputkosten und steigender Nachfrage im Zuge des Wachstums des Marktes für Straßen-Elektrofahrzeuge gibt es keine Garantie dafür, dass die Batteriepreise weiter sinken werden.

Wenn es um die Leistung geht, sind die Spitzenleistungen von Elektromaschinen möglicherweise höher, aber die von IDTechEx angegebene Dauerleistung des JCB19C-IE beträgt 9 kW.

Was möglicherweise als besserer Vergleich zwischen den beiden Maschinentypen dienen könnte, ist ihre Leistung in Bezug auf die Ausbrechkraft.

Als Reaktion auf International Construction führte Dr. Jeffs eine zusätzliche Analyse der Losbrechkräfte durch und stellte fest, dass diese im Vergleich zu Dieselmaschinen konkurrenzfähig waren (siehe Grafik unten). „Man kann mit Fug und Recht sagen, dass Elektrofahrzeuge nach dieser Kennzahl eine gleichwertige Leistung haben, aber nicht so leistungsstark sind, wie die Motorspitze vermuten lässt“, kommentierte er.

Auf die Frage, ob elektrische Maschinen bei voller Ladung unter realen Bedingungen oder bei niedrigeren Temperaturen wirklich 6–8 Stunden Dauerbetrieb leisten könnten, sagte Dr. Jeffs: „Dies basierte auf den Behauptungen von OEMs, die wahrscheinlich mehr ausgewählt haben.“ Moderate Beispielarbeitszyklen bei der Messung der Lebensdauer ihrer Fahrzeuge. Bei starker Dauerbeanspruchung erreichen die meisten Maschinen nicht einen 8-Stunden-Tag. Dies ist auch ein guter Punkt im Hinblick auf niedrige Temperaturen, da die Auswirkungen auf Elektroautos bekannt sind. Das ist es Dies ist derzeit nichts, was von Bau-OEMs in ihrer Fachliteratur zu Elektrofahrzeugen diskutiert wird. Es wird wahrscheinlich die Fahrzeit um etwa 10–20 % verkürzen.“

Wenn es um das Aufladen geht, ist es zwar möglich, gemietete Maschinen über Nacht in einem Depot aufzuladen, wenn sie nur einen Tag lang benötigt werden, viele Bauarbeiten dauern jedoch wahrscheinlich länger als einen Tag und bleiben dann vor Ort geparkt. Standorte verfügen möglicherweise nicht über einen Netzanschluss, so dass die Maschinen möglicherweise über Dieselgeneratoren aufgeladen werden müssen.

Aber Dr. Jeffs argumentierte, dass einige elektrische Minibagger über Anbindungsoptionen verfügen, damit der Benutzer beim Arbeiten auf kleinem Raum so viel Ausdauer wie nötig haben kann. Und er behauptete, dass die meisten Maschinen eine Ladezeit von einer Stunde oder weniger hätten. „Das bedeutet, dass sie während der Mittagspause aufgeladen werden könnten. Das Aufladen über Nacht wird sicherlich einfach sein“, fügte er hinzu.

International Construction befragte IDTechEx auch dazu, wie das Unternehmen bei seinen Annahmen zu den Gesamtbetriebskosten zu einer Rendite von 6 bis 8 Jahren gekommen sei, da Minibagger nicht unbedingt so lange halten.

Dr. Jeffs sagte, dass der Investitionszeitraum von 6 bis 8 Jahren auf der eigenen Forschung von IDTechEx zu Elektromaschinen im Zwei-Tonnen-Bereich basiere, die im Vergleich zu Dieselmaschinen einen Preisaufschlag von 10.000 bis 15.000 US-Dollar hätten. Die Schätzung basiert auf der Zeit, die benötigt wird, bis die Kraftstoff- und Wartungseinsparungen der Preiserhöhung entsprechen.