Die grüne und digitale Transformation des Bergbaus
Ein gleichzeitiger grüner und digitaler Übergang wird die Nachhaltigkeit steigern, die Auswirkungen des Klimawandels abmildern und uns bis 2050 in eine klimaneutrale EU führen. Häufig dreht sich die Diskussion um Themen wie Verkehr, Gebäude und Fabriken, doch es bieten sich praktisch überall reichlich Möglichkeiten – auch an Orten und in Sektoren, die seltener ins Visier genommen werden. Das ehrgeizige und bahnbrechende Projekt NEXGEN-SIMS ebnet den Weg für einen sicheren, nachhaltigen, digitalisierten und autonomen Bergbau sowie Mineralienabbau, indem es batteriebetriebene autonome Fahrzeuge mit auf künstlicher Intelligenz gestützter Flottenoptimierung in einer vernetzten Umgebung zum Einsatz bringt.
Batteriebetriebene autonome Maschinen: schneller und sicherer Zugang
Der Bergbau ist von entscheidender Bedeutung für die Bereitstellung von Mineral- und Metall-Rohstoffen. Diese verwenden wir zur Herstellung zahlreicher Güter und durch sie wird unsere Wirtschaft gestärkt sowie unsere Lebensqualität verbessert. In der Vergangenheit war der Bergbau auf menschliche Arbeitskräfte angewiesen, die bohren und sprengen, neue Schächte und Lüftungsöffnungen bauen, Erz fördern und auf Transportfahrzeuge verladen sowie schwere, oft dieselbetriebene Maschinen und Geräte bedienen, die für diese Aufgaben benötigt werden. Es wurden bereits beträchtliche Fortschritte erzielt, was die Unterstützung von Arbeitskräften durch teilweise oder vollständig automatisierte Maschinen angeht. Dies ist jedoch nur ein Bruchteil dessen, was möglich ist. NEXGEN-SIMS befördert den Bergbau in eine grüne und digitale Zukunft. „Unsere Maschinen sind batteriebetrieben und fahren völlig autonom, ohne jegliche menschliche Interaktion. So können wir Menschen aus potenziell gefährlichen Minenzonen fernhalten. Außerdem können diese Maschinen nach der Sprengung schneller in unwegsamen Gebieten navigieren und zum Ziel gelangen. Der Einsatz von Drohnen zur Bewertung von Gasen und der Verteilung des Haufwerks (das nach der Sprengung freigelegte Mineral oder Gestein) trägt ebenfalls zur Sicherheit und zur schnelleren Erreichbarkeit bei“, erklärt Projektkoordinator Jan Gustafsson von Epiroc Rock Drills.
Der Bergbau auf dem Weg in die Zukunft: 5G und die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine
Die Maschinen und Infrastrukturen werden mit Geräten ausgestattet sein, die mit der 5G-Mobilfunktechnologie arbeiten. Dadurch entsteht ein Internet der Dinge in den modernisierten und nachhaltigen Bergwerken von morgen. Darüber hinaus wird im Rahmen des Projekts auch der Betrieb der Maschinen in bestimmten Mischverkehrsszenarien erforscht und überprüft, insbesondere wenn ein autonomes Fahrzeug im Gegenverkehr auf ein manuell gesteuertes Fahrzeug trifft. Diese Zusammenarbeit erfordert die Kommunikation über eine ununterbrochene Konnektivität und wird eine Voraussetzung für künftige Systeme der Kollaboration zwischen Mensch und Maschine sein, da der Mensch in einer Zeit zunehmender technologischer Raffinesse immer kritischere Aufgaben übernehmen wird.
Grün und digital erhöht die Nachhaltigkeit und senkt die Kosten
Die Einführung von 5G in den Tiefen der Erde und der Betrieb einer autonomen Fabrik in dieser Tiefe stellt keine leichte Aufgabe dar und könnte bei den Beteiligten Bedenken hinsichtlich der Kosten hervorrufen. NEXGEN-SIMS hat diese möglichen Sorgen ausgeräumt. Gustafsson erklärt: „Aufgrund der dafür benötigten Energie macht die Belüftung der Bergwerke für die dort arbeitenden Menschen den größten Teil der Betriebskosten aus. Durch den Einsatz von dieselbetriebenen Maschinen wird der Lüftungsbedarf noch weiter erhöht. Durch Ablösung von Menschen und Diesel durch autonome, batteriebetriebene Fahrzeuge konnte NEXGEN-SIMS den Lüftungsbedarf und die Kosten enorm verringern und gleichzeitig den Energieverbrauch sowie die Emissionen senken.“ Zudem führt der Einsatz autonom fahrender Maschinen auch zu einer höheren Maschinenauslastung und damit zu niedrigeren Materialumschlagskosten. NEXGEN-SIMS entwickelt Strategien für die sichere Einführung von autonomen, klimaneutralen (batteriebetriebenen) Bergbaumaschinen sowie die erforderliche Infrastruktur für ein vollständig digital vernetztes Bergwerk. Diese werden in einer realen Bergbauumgebung (Bergbaupilotvorhaben) auf Agnico Eagle in Nordfinnland getestet. Mit dem zusätzlichen Augenmerk auf die Verringerung des Investitionsrisikos und die Stärkung des Vertrauens der Beteiligten gerichtet, bereitet das Projekt den Weg für die grüne und digitale Transformation des Bergbaus.
Schlüsselbegriffe
NEXGEN-SIMS, Bergbau, batteriebetrieben, 5G, autonome Maschinen, Mineralgewinnung, künstliche Intelligenz, Internet der Dinge, autonomes Fahrzeug
