Mit der rasanten Elektrifizierung des Bergbau-Sektors im Jahr 2026 stehen Minenbetreiber vor einer neuen, infrastrukturellen Hürde. Es reicht nicht mehr aus, nur die Fahrzeugflotte auf Elektroantrieb umzustellen. Die eigentliche Herausforderung liegt im „Sicherungskasten“: Wie versorgt man gigantische elektrische Muldenkipper, Förderbänder und Schaufelradbagger gleichzeitig mit Strom, ohne dass die lokale Netzstabilität zusammenbricht?
Ein klassischer Netzausbau in entlegenen Regionen ist oft mit immensen Kosten und jahrelangen Planungsphasen verbunden. Die Lösung liegt daher in der Intelligenz des Systems – dem sogenannten Lastmanagement im Bergbau.
Die Gefahr der Lastspitzen (Peak Loads)
Im Bergbau treten Lastspitzen auf, wenn mehrere energieintensive Prozesse gleichzeitig ablaufen. Wenn beispielsweise drei 300-Tonnen-Muldenkipper gleichzeitig an die Schnellladestation (High-Power Charging) fahren, während der Hauptbrecher unter Volllast läuft, schnellt die Lastkurve nach oben.
Mathematisch lässt sich die Gesamtlast $P_{total}$ zum Zeitpunkt $t$ so darstellen:
Überschreitet $P_{total}$ die Kapazität des Netzanschlusspunktes, drohen Systemausfälle oder extrem hohe Netzentgelte. Um dies zu verhindern, ohne neue Leitungen zu legen, ist Peak Shaving (Lastkappung) das Mittel der Wahl.
Peak Shaving und die Rolle von Pufferspeichern
Um die Netzüberlastung im Tagebau zu verhindern, werden vermehrt stationäre Batteriespeicher (BESS - Battery Energy Storage Systems) eingesetzt. Diese fungieren als Puffer: Sie laden sich in Zeiten geringen Verbrauchs auf und geben die Energie während der Lastspitzen wieder ab.
Ein intelligentes Lastspitzenmanagement sorgt dafür, dass die Ladeprozesse der eLKW-Flotte priorisiert oder zeitlich gestreckt werden. Hier verschmilzt die Grid-Stabilität mit dem Electric Vehicle Routing Problem (EVRP). Das Routing-System entscheidet nicht nur, welchen Weg ein LKW nimmt, sondern auch, wann er an die Steckdose darf, um das Netz nicht zu fluten. Diese eLKW Ladeinfrastruktur wird somit zum aktiven Teil des Energiemanagements.
Synergie aus EVRP und Microgrids
Moderne Minen agieren oft als Microgrids, die eigenen Solar- oder Windstrom erzeugen. Die Herausforderung der Bergbau-Elektrifizierung besteht darin, den volatilen Eigenstrom mit dem massiven Bedarf der Maschinen zu synchronisieren.
Hier kommt die prädiktive Planung ins Spiel: Wenn die EVRP-Software weiß, dass in 20 Minuten fünf Fahrzeuge beladen bergab fahren und durch Rekuperation Energie ins System zurückspeisen, kann der stationäre Speicher genau in diesem Moment Platz für diese Energie schaffen. So wird die Mine zu einem atmenden Organismus, der die Grid Stability durch Software-Intelligenz statt durch Kupferkabel sichert.
Q&A: Netzstabilität und Energiemanagement
Ein Netzausbau in abgelegenen Minenregionen kann zweistellige Millionenbeträge kosten und Jahre dauern. Ein intelligentes Lastmanagement ist sofort einsatzbereit und optimiert die Betriebskosten (OPEX), indem teure Lastspitzen vermieden werden, für die Stromanbieter oft hohe Strafgebühren verlangen.
Bei der Talfahrt erzeugen schwere e-Muldenkipper enorme Mengen Strom. Ohne ein stabiles Managementsystem könnten diese Rückspeisungen das lokale Netz kurzzeitig destabilisieren. Ein koordiniertes System leitet diesen Strom direkt in andere Fahrzeuge, die gerade bergauf fahren, oder in stationäre Speicher.
Absolut. KI-basierte Algorithmen analysieren historische Verbrauchsdaten und Wetterprognosen (für Solar/Wind), um den Energiebedarf für die nächsten Stunden vorherzusagen. So kann das System Ladeprozesse präventiv verschieben, bevor eine kritische Spitze entsteht.
Idealerweise regelt das System dies autonom. Das EVRP plant die Pausen- und Ladezeiten so in den Arbeitsfluss ein, dass der Fahrer keinen Unterschied bemerkt, während im Hintergrund die Lastkurve glattgebügelt wird.