Wie Sie die beste Option für den Transport von Schüttgütern für Ihren Betrieb auswählen

Von Lukas Paul

Im Mineralien- und Bergbau gibt es drei Hauptoptionen für den Schüttguttransport: Lkw, Züge oder Überlandförderer. Jede hat ihre Stärken und Grenzen, und die richtige Wahl hängt von den jeweiligen Bedingungen Ihres Projekts ab. Die Auswahl der Transportmethode, die am besten zu Ihren spezifischen geschäftlichen, ökologischen und regulatorischen Zielen passt, erfordert eine sorgfältige Bewertung neben wirtschaftlichen und betrieblichen Daten.

Slurry-Pipelines und Seilförderer sind ebenfalls Transportmöglichkeiten, werden aber in diesem Artikel nicht weiter untersucht.

ÜBERBLICK ÜBER SCHÜTTGUTTRANSPORTMETHODEN

Es gibt einige grundlegende Vor- und Nachteile, die mit den drei wichtigsten Methoden des Schüttguttransports verbunden sind, die im Folgenden zusammengefasst werden.

LKW-VERKEHR

Der Hauptvorteil des LKW-Verkehrs ist die Flexibilität. Abgesehen von Straßen benötigen Lkw nur ein Mindestmaß an fester Infrastruktur und passen sich problemlos an wechselnde Routen und Ziele an. Dies macht sie nützlich für temporäre Routen, mehrere Vertriebsstellen oder Standorte mit unterschiedlichen Anforderungen.

Auf der anderen Seite können Dieselfahrzeuge Umweltverschmutzung verursachen und die lokalen Gemeinschaften stören. Es gibt erhöhte Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit mehreren Fahrzeugbewegungen. Die Skalierbarkeit ist durch die Straßen- und Flottenkapazität begrenzt, und Lkw sind möglicherweise nicht die beste Option für Entfernungen über 50 km.

Lkw erfordern im Vergleich zu Bahn und Fördertechnik in der Regel die niedrigsten anfänglichen Investitionsausgaben (CAPEX). Die Betriebskosten (OPEX) sind jedoch vergleichsweise hoch, da der laufende Kraftstoffverbrauch, der Personalbedarf und die Wartung von Lkw und Straßen marktbedingten Schwankungen unterliegen. Laut einem Kostenvergleich von 2021 haben Muldenkipper Betriebskosten von rund 0,85–1,70 € pro Tonne. Die größte Variable ist die Anzahl der Fahrten pro Stunde.

SCHIENENVERKEHR

Der Transport auf der Schiene kombiniert eine hohe Transportkapazität mit moderaten Betriebskosten. Es ist im Allgemeinen die beste Option für den Ferntransport von Schüttgütern, typischerweise für Entfernungen über 100 km. Der Schienentransport bietet einen hohen, chargenweisen Durchsatz und ist hoch skalierbar. Es hat auch einen relativ geringen ökologischen Fußabdruck und eine gute Sicherheitsbilanz.

Natürlich ist der Schienentransport nicht immer eine praktikable Option – entweder die Eisenbahn existiert oder nicht – und der Bau einer eigenen Eisenbahn verursacht hohe Investitionsausgaben. Wo Infrastruktur vorhanden ist, kann sich die anfängliche Investition beispielsweise auf eine Zugverladeanlage beschränken.

Betriebliche Komplexitäten wie strenge Zeitplanung und multimodale Transfers erhöhen jedoch die Betriebskosten. Feste Routen und komplizierte Fahrpläne bedeuten auch, dass die Bahn an Flexibilität mangelt, was sie für Betriebe ungeeignet macht, die einen kontinuierlichen Materialfluss erfordern.

Die gleiche Kostenvergleichsstudie schätzt die Bahn-Betriebskosten als moderat auf rund 0,21–0,42 € pro Tonne.

ÜBERLANDFÖRDERSYSTEME

Überlandbandförderer – ob Muldenbandförderer oder Rohrförderer – sind für einen kontinuierlichen, automatisierten Materialfluss ausgelegt. Überlandfördersysteme können eine viel direktere Route bieten, wodurch Entfernung und Kosten reduziert werden. Sie sind in der Lage, Steigungen von bis zu 20° zu überwinden (sogar 30° mit einem Rohrförderer), wodurch Tunnelbau oder Umwege vermieden werden. Proprietäre Tools wie das BEUMER Overland Layouting Tool (BOLT) optimieren den Designprozess. BOLT kann einen vollständigen virtuellen 3D-Routenplan erstellen, einschließlich Brücken, Kurven und Förderrahmen. Dieser virtuelle Designansatz erleichtert die Koordination der Vorarbeiten und ermöglicht einfache Änderungen, wodurch die Projektvorlaufzeiten verkürzt werden.

Da es keine leeren Rücktransporte wie bei Lkw oder Eisenbahnwaggons gibt, können Förderer Emissionen reduzieren und die Umweltbelastung verringern. Ihre automatisierte Natur minimiert auch Transportgefahren und menschliches Versagen, was Fördersysteme zu einer sehr sicheren Option für den Schüttguttransport macht. Darüber hinaus kann ein hoher Grad an Skalierbarkeit mit relativ einfachen Maßnahmen erreicht werden, z. B. durch Erhöhung der Bandgeschwindigkeit.

Auf der anderen Seite sind Fördersysteme weniger flexibel als Lkw und eignen sich nicht für chargenweise Zuführbetriebe. Obwohl einfach und zuverlässig, erfordern Förderer regelmäßige Wartung. Digitale Tools werden zunehmend eingesetzt, um manuelle Eingriffe auf ein Mindestmaß zu reduzieren.

Fördersysteme erfordern wie die Bahn eine erhebliche Vorabinvestition. Die Betriebskosten für Überlandfördersysteme können jedoch bis zu 0,13–0,17 € pro Tonne betragen. Das ist 5x niedriger als bei Lkw und 2x niedriger als bei der Bahn.

STRATEGISCHE AUSWAHLKRITERIEN

1. GESAMTBETRIEBSKOSTEN (TCO)

Die Auswahl der besten Lösung für den Schüttguttransport erfordert mehr als nur den Vergleich der anfänglichen Investitionsausgaben. Die Gesamtbetriebskosten (TCO) kombinieren Investitionsausgaben mit laufenden Betriebskosten, um die tatsächlichen finanziellen Auswirkungen über die Lebensdauer des Systems widerzuspiegeln.

Kurzfristige oder variable Projekte können Optionen mit niedrigen Investitionsausgaben wie Lkw bevorzugen, auch wenn die Betriebskosten deutlich höher sind. Langfristige Projekte mit hohem Volumen rechtfertigen oft höhere Investitionsausgaben für Lösungen mit niedrigeren Betriebskosten, wie z. B. Förderer oder Bahn.

Beispielsweise erfordert ein Getreideterminal, das jährlich fünf Millionen Tonnen über ein Jahrzehnt bewegt, eine andere Anlagestrategie als ein Steinbruch, der über fünf Jahre eine Million Tonnen liefert.

2. BETRIEBLICHE UND GESCHÄFTLICHE ANFORDERUNGEN

Neben den Kosten werden auch betriebliche Realitäten die Transportentscheidungen beeinflussen. Zu den wichtigsten Faktoren gehören:

• Die jährlichen Tonnagen und die für Ihre Materialien erforderliche Betriebsdauer
• Ob sich die machbare Route für die Förderung oder die Bahn von der Lkw-Alternative unterscheidet
• Das Ziel oder der Prozess, sobald das Material seinen Endpunkt erreicht hat

Auch bereits bestehende regionale Praktiken sollten berücksichtigt werden. In Südamerika (insbesondere in Chile) werden Materialien manchmal in Containern verpackt. Dies begünstigt einen hybriden Transportansatz, bei dem die Bahn für den Ferntransport und Lkw für die Zustellung auf der letzten Meile oder sogar eine Kombination aus Lkw, Bahn und Fördertechnik eingesetzt werden.

3. NETTOGEGENWARTSWERTANALYSE (NPV)

Die Kapitalwertanalyse vergleicht den Barwert zukünftiger Cashflows für jede Transportoption und hilft Betreibern, Modelle mit hohen Investitionsausgaben/niedrigen Betriebskosten (Förderer, Bahn) gegen Modelle mit niedrigen Investitionsausgaben/hohen Betriebskosten (Lkw) abzuwägen.

Betrachten wir beispielsweise eine Anlage, die Kohle von A nach B transportiert. Die Straßenroute ist in diesem Fall 35,4 km lang, während die direkteste Überlandförderroute 14,3 km beträgt.

Die betrieblichen Einsparungen durch den Einsatz von Förderern übersteigen in diesem Fall 3,08 € pro Tonne, basierend auf 8000 Betriebsstunden pro Jahr. Für einen Standort, der jährlich 10,9 Millionen Tonnen umschlägt, entspricht dies jährlichen Einsparungen von 33,5 Millionen €. Die Kapitalwertanalyse bestimmt, wann diese Einsparungen die Vorabinvestition ausgleichen, und leitet Entscheidungen für einen nachhaltigen, groß angelegten Betrieb. In diesem Beispiel liegt der Break-Even-Punkt bei etwa 3,5 Jahren.

4. UMWELT- UND SICHERHEITSASPEKTE

Nachhaltigkeit und Sicherheit sind zunehmend wichtige Aspekte, die Ihre Betriebserlaubnis unterstützen und die Beziehungen zu Ihren Stakeholdern stärken.

• Emissionen: Förderer und Bahnen emittieren deutlich weniger Kohlenstoff als Flotten von Dieselfahrzeugen, was die ESG-Ziele und die Einhaltung von Vorschriften unterstützt.
• Sicherheit: Automatisierte Systeme wie Förderer reduzieren die mit dem Straßentransport verbundenen Gefahren und minimieren menschliches Versagen, wodurch sicherere Arbeitsumgebungen geschaffen werden.

Tabelle 1: Vergleich von Dieselfahrzeugen, Schienentransport und Überlandförderern anhand strategischer Auswahlkriterien

TRANSPORTLÖSUNGEN FÜR BERGBAU & MINERALIEN

Die Ermittlung der besten Lösung für den Schüttguttransport hängt eindeutig von projektspezifischen Kriterien ab, aber es gibt einige allgemeine Schlussfolgerungen, die wir ziehen können:

• Der Lkw-Transport ist am besten geeignet, wenn es vor allem auf betriebliche Flexibilität ankommt oder wenn die anfänglichen Investitionen für eine feste Infrastruktur nicht praktikabel sind. Lkw bleiben die beste Lösung für variable Routen mit mehreren Stopps oder als Notfallmaßnahme bei Ausfallzeit der Infrastruktur.
• Der Schienentransport ist am besten geeignet, wenn große Mengen über lange Strecken transportiert werden müssen, insbesondere wenn ein Zugang zu bestehenden Schienennetzen vorhanden ist. Die Bahn eignet sich in einzigartiger Weise für die Anbindung von Schüttgutproduzenten – einschließlich solcher im Bergbau oder in der Zuschlagstoffindustrie – an entfernte Terminals oder Häfen.
• Der Überlandförderer ist am besten geeignet, wenn die Strecke fest ist und hohe Durchsatzleistungen erforderlich sind, z. B. beim Transport von Materialien von Produktionsstätten zu Verarbeitungsanlagen über einen gleichbleibenden Weg. Förderer können so konstruiert werden, dass sie schwieriges Gelände bewältigen und Materialien effizient, direkt und mit geringeren betrieblichen Auswirkungen transportieren.

In der Praxis führt eine kombinierte Lösung oft zu den besten Ergebnissen. So kann beispielsweise Material per Förderband vom Produktionsort zu einem zentralen Knotenpunkt transportiert werden, von wo aus die Bahn den Ferntransport übernimmt und Lkw die Endziele beliefern. Alternativ können innerhalb einer Mine Muldenkipper das Material zu einem zentralen Punkt bringen, wo es zerkleinert wird, und dann ein Überlandförderer das Material zur weiteren Verarbeitung in die Anlage bringt.

Tabelle 2: Vergleich von Lkw, Bahn und Überlandförderern anhand projektspezifischer Parameter

TAKEAWAY

Die Wahl der richtigen Methode für den Schüttguttransport ist eine strategische Entscheidung mit langfristigen finanziellen, betrieblichen und nachhaltigkeitsbezogenen Auswirkungen. Während der Lkw-Transport Flexibilität bietet, schränken seine hohen OPEX und Umweltauswirkungen seine Eignung für große, laufende Projekte ein. Bahn- und Überlandfördersysteme erfordern zwar höhere Vorabinvestitionen, bieten aber nachhaltige Einsparungen, verbesserte Sicherheit und geringere Emissionen.

Durch die Anwendung einer umfassenden Bewertung, die die Gesamtbetriebskosten, die Kapitalwertanalyse, die betrieblichen Anforderungen und die Umweltaspekte umfasst, können Mineralien- und Bergbaubetriebe über einfache CAPEX-Vergleiche hinausgehen und widerstandsfähige Transportstrategien implementieren, die die Effizienz maximieren, das Risiko reduzieren und das langfristige Wachstum unterstützen.