Sonderfahrzeug für Stollenabbau

Zweiachser an spezifische Anforderungen angepasst

Seit Anfang des Jahres arbeitet ein Bell B30E 4x4 aus dem VersaTruck-Programm seriennaher Sonderfahrzeuge in der Untertage-Dolomit Gewinnung der TKDZ GmbH Wellen. In knapp acht Monaten wurde der Zweiachser auf Basis der aktuellen E-Serie von Bell Equipment an die spezifischen Anforderungen im Stollenabbau angepasst.

Wellen (ABZ). – Mit deutlicher Nutzlasterhöhung überzeugt das EU4-Neufahrzeug als wirtschaftliche Alternative zu den bisher eingesetzten Bell-30-Tonnern in 6x6-Version. Seit über 140 Jahren wird in Wellen an der Obermosel kurz vor Trier hochwertiges Dolomit Gestein abgebaut. Jahrzehntelang erfolgte die Gewinnung über- und untertägig, der angeschlossene Brennbetrieb verarbeitete das Material zu Dolomit, Kalk, Zement und später auch Feuerfest-Produkten. Mitte der Sechziger Jahre wurde die heutige Grube Josefstollen aufgeschlossen, aus der nach Ende der übertägigen Förderung seit 1965 alle Rohstoffe der "Trierer Kalk-, Dolomit- und Zementwerke" stammen. Um die Jahrtausendwende wurden der Brennbetrieb und die Feuerfestproduktion eingestellt. Mit dem Einstieg der internationalen Porr-Gruppe im Jahr 2012 erhielt das Unternehmen eine nachhaltige Neuausrichtung mit einem klaren Fokus auf ressourcenschonenden Abbau und hochqualitative Endprodukte.

Im übertägigen Werk unmittelbar am Moselufer werden seither vielfältige Steinmehle und Griese produziert, die als hochwertige mineralische Grundstoffe in der chemischen Industrie oder als aufwändig kontrollierte und zertifizierte Dünge-, Einstreu- und Futtermittel in der Land- und Tierwirtschaft Anwendung finden. Daneben umfasst das TKDZ-Angebot Schotter, Splitte und Griese für den Bau, die Beton- und Mörtelproduktion sowie weitere technologische Anwendungen. Entsprechend groß ist das Absatzgebiet des Unternehmens, wobei die eigene Schiffsverladung auch die Lieferung großer Mengen in die Benelux-Märkte und nach Frankreich ermöglicht. Darüber hinaus gelangen auf dem Wasserweg auch unbelastete Baurestmassen zur TKDZ, die seit 2013 als Versatzbaustoffe auf Basis entsprechender Genehmigungen neben grubeneigenen Stoffen zur Bergsicherung in aufgelassenen Bereichen eingebracht werden. Mit insgesamt 45 Mitarbeitern erreicht die TKDZ derzeit eine Jahresproduktion von mehreren 100 000 t Rohgestein und Verfüllstoffen. Beide Anlagenteile der übertägigen Aufbereitung (Mineralstoffe/Mehle) werden über eine Bandanlage direkt aus den zwei Ebenen des heute insgesamt 400 ha umfassenden Josefstollens versorgt.

Der Abbau erfolgt dort per Sprengung im sogenannten Kammer-Pfeiler-Verfahren: Das Gestein wird dabei gitternetzartig in regelmäßigen Kammern von ca. 5,5 m Breite und 6 m Höhe herausgelöst und per Großlader verladen. Zurück bleiben ca. 5,5 x 5,5 m große Pfeiler, die als hundertfaches Gerüst für die Standsicherheit des Gebirges sorgen. Dieses aufwändige Verfahren, das gleichzeitig auch eine sehr selektive Gewinnung der anstehenden Gesteinspartien gewährleistet, stellt hohe Anforderungen an die Fahrer der Lade- und Transportflotte aus zwei 4,5-m-Radladern und insgesamt drei 30 t-Dumpern. Neben der Verladung des Haufwerks auf engstem Raum und nur im Schein der Arbeitsbeleuchtung benötigen vor allem die Knicklenker-Fahrer weit mehr als nur gute Orientierung auf den je nach Abbaustelle und -fortschritt bis zu 2500 m langen Strecken zum sogenannten Rollloch der untertägigen Vorbrecheraufgabe.

Insbesondere die engen Kehren um die Pfeiler an Lade- und Kippstellen und selbst in den breiteren Hauptstollen mit einem durchschnittlichen Gefälle von 10 % fordern Mensch und Maschine. Seit 2007 setzt TKDZ dabei voll auf die Knicklenker-Technologie von Bell Equipment. Drei Bell B30D arbeiteten bislang im ganzjährigen Einschicht-Wechseleinsatz und absolvierten ohne größere Störungen rund 1500Bh pro Maschine und Jahr. Im vergangenen Jahr entschloss man sich zum Ersatz des ältesten Bell B30D mit zuletzt 12 000 Bh. "Die guten Erfahrungen über lange Jahre brachten natürlich auch Bell Equipment wieder in die engere Wahl, insbesondere weil wir uns von den ausgereiften Nachfolgemodellen der neuen E-Serie ähnlich große Vorteile in Sachen Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit versprachen," resümiert Betriebsleiter Matthias Wulf den Einstieg in die Projektgespräche mit der im Direktvertrieb zuständigen Bell Deutschland-Zentrale in Alsfeld. Dabei bot der Muldenkipperspezialist noch einen weiteren Vorteil: "Bell Equipment war auch der einzige Hersteller mit einem zweiachsigen Knicklenker im Programm, der in unserer spezifischen Fahrsituation größere Wendigkeit und systembedingt höhere Wirtschaftlichkeit bringt."

Trotz 45°-Knicklenkung und einem inneren Kurvenradius von nur 4120 mm mussten die Bell B30D bei vielen Kehren zurücksetzen, was insbesondere auch an der typischen 6x6-Fahrzeuglänge lag. Zusätzlich wurde der Untergrund im Kurvenbereich durch die hintere Doppelachse stark beansprucht, was zusätzliche Wegepflege erforderte und vor allem unter Last zu einem hohen Reifenverschleiß an der dritten Achse führte. Auch die lange 17m-Erdbaumulde (SAE 2:1) mit automatischer Heckklappe war untertage allenfalls ein Kompromiss: Beim Laden der nominell 27,3 t Nutzlast musste der Fahrer mitarbeiten und trotz größerer Stollenhöhe am Vorbrecher-Rollloch verhinderte nur die Bell-Kippwinkelbegrenzung unbeabsichtigte Beschädigungen.

Der 4x4-Dreißigtonner aus dem Bell VersaTruck-Programm seriennaher Sonderfahrzeuge bot sich hier als Alternative. Als Referenz im Kundeneinsatz diente ein Bell B30D 4x4 in einem süddeutschen Hartsteinbetrieb, wo der Zweiachser seine Wendigkeit im baulich begrenzten Vorbrecher-Bereich ausspielt. Im April 2015 fiel die Entscheidung für den E-Serien-Nachfolger Bell B30E 4x4, der in Tier-2-Version bereits am Bell-Heimmarkt Südafrika eingeführt war und jetzt mit EU4-Motorisierung für TKDZ im Bell Mutterwerk Richards Bay aufgebaut wurde. "Wir konnten dabei noch viele spezifische Wünsche einbringen, die alle in enger Zusammenarbeit mit den Bell-Entwicklungsingenieuren berücksichtigt wurden," erklärt Betriebsleiter Wulf im Rückblick. Neben einer vorschriftsmäßigen Feuerlöscheinrichtung für den Untertagebetrieb betraf dies vor allem die Muldenausrüstung sowie eine optimierte Nutzlast. Mit Muldenerhöhung, verlängerter Schüttschurre und verriegelbarer Pendel-Rückklappe fasst die Gesteinsmulde jetzt ca. 20 m (Standard: 18,50 m) – zusätzlich wurde die Muldenform leicht an das beschränkte Lichtraumprofil des Josefstollens angepasst.

Der Einbau einer 40 t-Starrachse mit E4-Felsbereifung ermöglicht jetzt eine Nutzlast von 32 t, was durch die eingebaute Bell-Onboardwaage mit aktuellem Dreifach-Wiegesensor jederzeit kontrolliert bzw. für spätere Auswertungen protokolliert werden kann. Die notwendige CE-Zertifizierung erfolgte unmittelbar bei Anlieferung des B30E 4x4, was durch die weitgehende Baugleichheit der antriebs- und steuerungstechnischen Baugruppen des Vorderwagens zur Standardserie erleichtert wurde. Das schlägt sich auch in den Investitionskosten für das Sonderfahrzeug nieder, die laut Bell etwa im Bereich des herkömmlichen 6x6-Modells liegen. Erwartungen erfüllt Unmittelbar nach Auslieferung nahm der Bell B30 4x4 den Regelbetrieb im Josefstollen auf. Mit lediglich 3526 mm innerem Kurvenradius bei 9295 mm Gesamtlänge kommt er erheblich besser um die Kehren, was weniger Rangierbewegungen und schnellere Umläufe gewährleistet. Nach insgesamt fünf Ladespielen ist die erhöhte Nutzlast erreicht, wobei sich der gesamte Vorgang durch die höhere dafür aber kürzere Gesteinsmulde deutlich beschleunigte. Zusätzlich kann an der Kippstelle jetzt der volle 70°-Kippwinkel ausgenutzt werden.

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