In Mendig wird schon seit 10 Jahren aufs Sprengen verzichtet. Stattdessen sind Hydraulikhämmer in der Direktgewinnung im Einsatz.

Direktgewinnung

Gesteinsabbau ohne Sprengen mit Hydraulikhammer

Interview mit Rainer Krings, Geschäftsführer der Mendiger Basalt Schmitz Naturstein GmbH & Co. KG, der in seinem Steinbruch in Mendig aufs Sprengen verzichtet.

Seit rund 10 Jahren verzichtet Rainer Krings in seinem Steinbruch in Mendig aufs Sprengen und hat damit in vielerlei Hinsicht gewonnen. Zum einen gibt es weniger Streitigkeiten mit Anwohnern und Behörden. Und zum anderen ist das von ihm gewählte Direktgewinnungsverfahren so wirtschaftlich, dass „wir damit gutes Geld verdienen.“

Letzteres ist allerdings seiner Experimentierfreude zu verdanken. Rainer Krings und seine Mitarbeiter mussten erst viele Techniken ausprobieren. Heute setzt das Unternehmen im Wesentlichen auf Hydraulikhämmer. Ein Gerät verfügt über ein spezielles Buchsen-System, das die Verschleißkosten in Grenzen hält. Wir sprachen mit Rainer Krings am Rande der Steinbruchtage Mendig Ende August über seine Erfahrungen.

Sprengen gilt immer noch als wirtschaftlichstes Verfahren zur Gewinnung von Gestein. Warum mussten Sie darauf verzichten?

Rainer Krings: Mendig liegt in einem Bereich, der durch untertägige Hohlräume gekennzeichnet ist, die im Mittelalter durch den Gesteinsabbau entstanden. Der hier vorkommende Stein eignete sich gut als Mahl- und Mühlstein und war entsprechend begehrt. Bis zum Jahr 2000 haben wir uns auf die Werksteingewinnung konzentriert, sind dann aber auf einen Hartbasaltstrom gestoßen, der sich nur durch Sprengung gewinnen ließ. Etwa acht Jahre ging das gut, aber dann kam es zum großen Knall mit der Politik, der Verwaltung und den Anwohnern. Das Sprengen war uns zwar unter großen Auflagen noch erlaubt, aber der Druck wurde einfach zu groß, sodass wir uns 2009 nach Alternativen umschauen mussten.

In welcher Richtung haben Sie als erstes gesucht?

Rainer Krings: Unsere Marschroute legten wir mit 1.000 Tonnen gelöstem Gestein am Tag fest. Zunächst probierten wir alternative Sprengstoffe aus, die anstelle einer Explosion eine Gasexpansion verursachen. Dabei stellten wir jedoch fest, dass unser Gestein zu viele Abgänge aufweist, in die das Gas entweicht und sich dadurch nicht die volle Kraft entwickeln kann. Wir hätten mit diesem Verfahren unser 1.000-Tonnen-Ziel nicht erreicht.

Wie ging es weiter?

Rainer Krings: Danach haben wir mit einem Fallgewichtshammer gearbeitet, ein aus Neuseeland stammendes Verfahren, das unter dem Markennamen „Terminator“ vertrieben wird. Dabei wird ein rund 6 Tonnen schweres Gewicht auf eine Höhe von etwa 5 Meter gezogen, um im nächsten Schritt auf einen Meißel zu fallen, der das Gestein zertrümmert. Dabei entsteht eine Schlagwirkung von etwa 150.000 bis 180.000 Kilojoule, deutlich mehr als ein Hydraulikhammer schafft. Problem ist nur, dass nur alle 5 bis maximal 8 Sekunden ein Schlag erfolgen kann und das System nur bei voller Kraftentwicklung gut funktioniert.

Bei Offenporigkeit im Gestein, wie bei unserer Basaltlava, verpufft die Schlagwirkung in den Poren. In unserem Fall haben wir mit dem Terminator in den unteren Schichten bei dichtem Gefüge hervorragende Ergebnisse erzielt, in den oberen Schichten uns dann aber für ein anderes Verfahren entschieden.

Wie haben Sie die Offenporigkeit in den Griff bekommen?

Rainer Krings: Wir haben mit Hydraulikhämmern eine für uns gute Lösung gefunden. Schon mit einem 5-Tonnen-Hydraulikhammer erzielten wir gute Ergebnisse, noch bessere mit einem 7-Tonnen-Gerät, mit dem wir 700 bis 800 Tonnen Gestein pro Tag lösen konnten. Dieser stieß jedoch bei sehr lavahaltigem, schwammartigem Gestein an seine Grenzen. Deshalb schafften wir uns ein 10-Tonnen-Hammer an, der die fehlende Schlagreserve des 7-Tonners aufbringen konnte. Mir ist kein Steinbruch in Europa bekannt, bei dem ein Hammer in der Größe im Dauerbetrieb im Einsatz ist, also 1.800 bis 2.000 Stunden Jahr. Heute arbeiten wir alternierend mit beiden Hämmern, hin und wieder auch mit dem Terminator. Der Vorteil bei den Hämmern gegenüber dem Terminator ist der verlässliche Service.

Sobald wir ein Problem haben, bekommen wir spätestens zwei Stunden später Hilfe, und auch Ersatzteile sind schnell geliefert. Das ist beim Terminator nicht der Fall, dessen Hersteller ja in Neuseeland sitzt.

Welche besonderen Fähigkeiten sind vom Maschinenführer beim Umgang mit den Hämmern gefordert?

Rainer Krings: Der Fahrer muss sehr sensibel sein und die Meißelspitze präzise aufsetzen, um Leerschläge zu vermeiden, die sonst das Gerät und die Box schädigen können. Ein im Umgang mit Hämmern erfahrener Fahrer kann sich innerhalb von 14 Tagen einarbeiten. Ich rate davon ab, einen unerfahrenen Mitarbeiter für diese Aufgabe einzusetzen. Unser 10-Tonnen-Hammer hat eine Viertelmillion Euro gekostet.

Sind bei einem Hammer im Dauerbetrieb die Verschleißkosten nicht exorbitant hoch?

Rainer Krings: Wir mussten bezüglich der Verschleißkosten am Anfang eine ganze Menge lernen, gerade beim 10-Tonnen-Hammer. Mit fünf bis sechs Meißelrissen im Jahr – ein Meißel kostet 6.000 Euro – lagen wir bei den Verschleißkosten extrem hoch. Wir haben dann relativ schnell eine zweite Schmierstation installiert, womit sich die Meißelrisse deutlich reduziert haben. Durch die Verbesserung der Staubabdichtung an den Buchsen konnten wir eine spürbare Materialschonung erreichen. Anfangs haben wir ausschließlich mit Stahlbuchsen gearbeitet, damit gingen die Meißel jedoch reihenweise kaputt, dann haben wir Messingsbuchsen verwendet, die jedoch nur 300 Stunden hielten. Mittlerweile verwenden wir ein doppeltes Buchsensystem mit einer Stahlbuchse außen und einer Innenbuchse aus Messing. Die Innenbuchse hält mit diesem Verfahren 650 Stunden, der Austausch kostet 2.000 Euro, hat jedoch den Vorteil, dass ich den Meißel weiterverwenden kann.

Wie sieht die Kostenstruktur der Hämmer im Vergleich zum Sprengen aus?

Rainer Krings: Sprengen im Hartgestein mit Nachzerkleinerung für Brechergröße kostet in der Regel um die 2 Euro pro Tonne. In unserem speziellen Fall – die Kosten für Monitoring, elektronische Zünder etc. eingerechnet – lagen wir bei weit über 3 Euro. Unser 10-Tonnen-Hammer rechnet sich mit 2,20 Euro pro gelöster Tonne also durchaus.

In Ihrem Tuffsteinbruch haben Sie eine Wirtgen W1000 Flächenfelsfräse im Einsatz. Welche Erfahrungen haben Sie damit gesammelt?

Rainer Krings: Im Weichgestein klappt das Fräsen hervorragend, aber im Hartbasalt mit einer Festigkeit von 250 MPa funktioniert es nicht. Der Vorteil dieser Technik ist, dass man sich die erste und zweite Brechstufe komplett sparen kann. Mit 30 Cent pro Tonne sind die Produktionskosten natürlich sehr attraktiv. Allerdings muss man bei der Flächenfelsfräse mit einem hohen Sandanteil rechnen.

Sind Sie in Bezug auf das Thema Direktgewinnung schon am Ende der Reise?

Rainer Krings: Nein, es gibt noch ein hohes Optimierungspotential. Ich halte den Fallgewichtshammer nach wie vor für eine sehr gute Methode. Wichtig ist, dass die Hersteller aktiv werden und ihre Produkte für die Direktgewinnung weiterentwickeln. Ich bin davon überzeugt, dass auch in Deutschland ein großer Markt hierfür entsteht. Wir hätten ohne die Suche nach Alternativen unsere Schotterproduktion einstellen müssen. Wir sind auch froh über die höhere Akzeptanz bei Behörden und Anwohnern. Längst sind wir nicht mehr die bösen Jungs, die Flora und Fauna zerstören. Ute Schroeter

Foto: Foto: Ute Schroeter

Archiv

Problem gelöst

Seit rund 10 Jahren verzichtet Rainer Krings, Geschäftsführer der Mendiger Basalt Schmitz Naturstein GmbH & Co. KG, in seinem Steinbruch in Mendig aufs Sprengen und hat damit in vielerlei Hinsicht gewonnen. Zum einen gibt es weniger Streitigkeiten mit Anwohnern und Behörden. Und zum anderen ist das von ihm gewählte Direktgewinnungsverfahren so wirtschaftlich, dass „wir damit gutes Geld verdienen.“

Die Baggerschaufel an Komatsus PC7000 auf der bauma 2016.
Foto: Lennart Preiss / Messe München GmbH

bauma 2019

Groß anbauen mit Anbaugeräten

Big Business auf der bauma, auch in Sachen vergleichsweise kleiner Anbaugeräte.

Foto: HS-Schoch

Anbaugeräte

Mutierende Baumaschinen

Anbaugeräte sind äußerst praktische Tools. Im Handumdrehen wird der Radlader zum Räumfahrzeug und der Bagger zum Gewinnungsgerät.

Foto: Foto: Ute Schroeter

Archiv

Gewinnen ohne Sprengen

Die Mendiger Basalt Schmitz Naturstein GmbH ist einer der wenigen Steinbruchbetriebe in Deutschland, der komplett auf Sprengungen verzichtet. Geschäftsführer Rainer Krings und seine Mitarbeiter haben durch jahrelanges Ausprobieren ein wirtschaftliches Verfahren zur Direktgewinnung von Gestein entwickelt. Ortsbesuch in einer Denkfabrik.

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