Der aktuell längste Gurtförderer Asiens ist mit 180.000 Rollen von Rulmeca bestückt und hat zwei Förderbänder von 40 km Länge.
Foto: Rulmeca

Bandanlagen

Welchen Wert haben tragende Förderrollen?

Wie stellen sich Tragrollen in der Gesamtbetriebskostenbetrachtung von Schüttgutförderern dar? Unser Autor hat nachgerechnet.

Inhaltsverzeichnis

Es ist nicht nur ein Wortspiel, dass tragende Rollen eine entscheidende Rolle in der Schüttgutfördertechnik spielen. Vielen Betreibern von Stein- und Sandgruben ist es aber nicht bewusst, dass sie bei der Entscheidung für eine simpel anmutende Tragrolle, von der sie hunderte oder gar tausende in Betrieb haben, auch mit tausenden Euro pro Jahr pokern. Entscheiden sie sich dabei für das günstigste Angebot, geht der Schuss in der Gesamtbetriebskostenbetrachtung regelmäßig nach hinten los

Der Shareholder Value ist wichtig. Selbstverständlich. Doch allen sollte auch klar sein, dass diese Zielvorgabe auch langfristig funktionieren muss. Sie darf nicht allein von einzelnen Quartalen und Halbjahresbilanzen getrieben sein. Es müssen auch Investitionen getätigt werden können, die sich erst im zweiten Jahr der Investition rechnen. Zumindest bei der Fördertechnik, die über 5, 10 oder 15 Jahre und länger in Betrieb ist. Viele Betreiber von Fördertechnik sehen vor allem in Tragrollen aber ausschließlich ein Verschleißobjekt. Verschleißteile aber ordert man idealer Weise für möglichst wenig Geld nach, damit die Adern der Wertschöpfung einer Stein- und Sandgrube wieder das ‚Gold‘ zu Tage fördern können, mit dem der Betrieb seine Gewinne erwirtschaftet. Und in der Tat ist es nicht einfach zu entscheiden, ob man als Großabnehmer eine einfache Rolle für rund 6 Euro kauft oder eine hochwertige Rolle ordert, die in den Anschaffungskosten rund 8 Euro kostet und damit in etwa ein Drittel teurer ist. Es gibt folglich Aufklärungsbedarf.

Ausfallzeiten minimieren

Festzuhalten ist, dass eine höhere Qualität eine höhere Lebensdauer und ein geringeres Ausfallrisiko garantiert, mit dem Ergebnis, dass die technische Ausstattung länger funktioniert, ohne dass die Arbeitsabläufe des Standorts unterbrochen werden. Vor allem ungeplante Ausfallzeiten können dabei unmittelbar mit schmerzhaften Umsatzeinbußen verbunden sein. Eine Beispielrechnung hierzu: Auf einem 100 m langen Schüttgutförderer kommen 300 Tragrollen zum Einsatz, um konstant Bims zu fördern. Wird diese geförderte Menge 1:1 auch abgesetzt, führt jede Stunde des ungeplanten Ausfalls eines Förderers – der beispielsweise 1.000 t/h fördern soll – auch zu entsprechenden Umsatzverlusten. Bei einem Tonnenpreis für Abnehmer von Kleinstmengen, der bei rund 220 Euro (Bims Typ G8-16) bis 710 Euro (Typ G 1-2mm) pro Tonne liegt, ergibt das bis zu 220.000 bis 710.000 Euro pro Stunde. Selbst wenn der Hersteller nur 5 % dieses Marktpreises für Endverbraucher erzielt, sind es immerhin noch beachtliche 11.000 bis 35.500 Euro, die nicht erwirtschaftet werden können. Lächerlich dazu wirkt die Investition in die Differenz von 600 Euro für hochwertige Förderer. Haben Unternehmen Hochverfügbarkeitsanforderungen, führt also kein Weg an qualitativ hochwertigen Rollen vorbei. Nicht jeder rechnet aber so.

Kurze Wartungszyklen sind ein Muss

Vielmehr ist es gute Praxis in Steinbrüchen und Sandgruben, die Fördertechnik jeden Monat zu inspizieren, damit solche ungeplanten Ausfälle nicht stattfinden. Sind innerhalb des Inspektionsintervalls einzelne Rollen zwischendurch ausgefallen – was den Förderer nicht stilllegt, sondern maximal nur ein wenig schneller verschleißt, solange die Rolle nicht ausgehangen wurde – werden sie gewechselt. Die Verfügbarkeit der Anlagen liegt durch solche Wartungszyklen also vergleichsweise hoch. Bleibt also bei spitzer Kalkulation nur noch die Betrachtung der prozentual ausgefallen Rollen sowie der Aufwand für den Austausch derselben übrig.

Werden bei einem Gesamtbestand von 300 Tragrollen über das Jahr hinweg rund 10 % der Rollen ersetzt, wenn man einfache Rollen verbaut und werden im Vergleich dazu nur 1 % der Rollen ersetzt, wenn man qualitativ hochwertigere Rollen einsetzt, spart der Betreiber 156 Euro. Im Ersten Jahr darüber nachzudenken lohnt sich nicht. Erst nach knapp 4 Jahren wird der Break-Even erreicht und in 10 Jahren sind es auch nur 1.560 Euro, die man sparen kann. Wären da nicht die Arbeiten bei der Instandhaltung, die man berücksichtigen sollte. 30 Rollen zu wechseln kostet bei lediglich 50 Euro pro Werkerstunde nochmals 250 Euro, wenn man davon ausgeht, dass ein Rollenwechsel im Schnitt 10 Minuten braucht. Pro Jahr sparen Betreiber damit also neben den 156 Euro für die Ersatzrollen auch 225 Euro bei den Arbeitskosten und in der Summe 381 Euro. Damit rechnet sich eine Investition in hochwertigere Rollen bereits in rund einem Jahr und 7 Monaten. Nicht eingerechnet sind Beschaffungskostenprozesse. Der Shareholder kann sich also schon im zweiten Jahr der Investition über gesunkene Instandhaltungskosten freuen. Rechnet man den Produktivitätsgewinn hinzu, der bei 1,1 Stunden kürzerer Wartung entsteht, wenn 4 Werker die Rollen wechseln würden, kann sich die Investition sicherlich unterjährig amortisieren. So wirklich attraktiv ist diese Rechnung aber nicht. Deshalb muss man schon weitere Maßnahmen einleiten. Man kann beispielsweise die Wartungszyklen deutlich reduzieren, wenn qualitativ hochwertigere Komponenten zum Einsatz kommen. Diesen Aspekt soll in der Kalkulation aber nicht weiter berücksichtigt werden, weil er von vielen weiteren und zudem höchst fallspezifischen Faktoren abhängt. Praktiker werden aber bescheinigen, dass es durchaus das Potenzial gibt, die Wartungsintervalle auf zwei Monate zu verlängern oder lediglich Quartalsweise zu warten mit den entsprechenden Produktiviäts-Steigerungen. Sollten diese Argumente noch immer nicht ausreichen, wird letztlich der geringere Energieverbrauch den Endanwender überzeugen.

Nicht nur Instandhaltungskosten sehen

Zu dieser Amortisationsrechnung hinzurechnen muss man auch noch die Energieeinsparungen beim laufenden Betrieb, die durch die Untersuchungen des Tragrollenlaufwiderstandes und der Rundlaufabweichungen auf Auslegung und Betrieb von Gurtförderanlagen ermittelt wurden.

Unabhängige Messungen der IFF, Ingenieurgesellschaft für Fördertechnik und Fahrzeugtechnik aus Leipzig, an einfachen Tragrollen ergaben wesentlich höhere Trag-
rollenlaufwiderstände und Rundlaufabweichungen als bei höherwertig hergestellten Tragrollen. Im Endeffekt zeigte der Test einen Mehrbedarf an benötigter Antriebsleistung, der bei einfachen Rollen 24 % bis 64 % höher lag, als bei Qualitäts-Rollen. Dies bei einem Tragrollenwiderstand pro Girlande, der bei den einfachen Rollen um das 3,8-fache bis 8-fache höher lag, als bei hochwertigeren Tragrollen.

Bei solchen Werten wird schnell deutlich, dass durch Tragrollen mit geringem Laufwiderstand außer einem niedrigen Energieverbrauch unter Umständen auch kleinere Antriebe sowie niedrigere und damit günstigere Gurtqualitäten eingesetzt werden können. Fallstudien solcher Art, die an spezifischen Förderanlagen ermittelt werden, hängen allerdings von vielen Faktoren ab, wie der rotierenden Tragrollenmasse, der Metermasse des Förderguts, dem Tragrollenabstand und der Fördergeschwindigkeit, weshalb man sie nicht pauschalieren kann. Sie zeigen also nur einen Trend und werden je nach Anlage und Wettbewerbsprodukt mehr oder weniger stark variieren. Die Studie stammt zudem auch noch aus dem Mining-Bereich, wo größere Lasten über weitere Strecken gefördert werden. Die Beispielrechnung zeigt jedoch, dass reale Einsparpotenziale auch bei kleineren Förderanlagen gegeben sind, denn was im Großen gilt, gilt auch im Kleinen, und passende Kalkulationen lassen sich bei Bedarf auf passenden Testständen, die die Firma Rulmeca im eigenen Hause vorhält, auch validieren. Geht man aber davon aus, dass nur die Hälfte von den bei den größeren Förderern erzielten Einsparungen erreicht werden können, können auch bei Steinbrüchen und Sandgruben enorme Kosten gespart werden, wenn man hochwertigere Tragrollen für Schüttgutförderer einsetzt.

Mit Stromeinsparungen zum Break Even

Geht man von einem Motorantrieb mit maximal 15,0 kW eines Trommelmotors aus, kann man dank leichtlaufender Rollen im Einschichtbetrieb und bei 90-%iger Auslastung der Nennleistung im Schnitt 570 Euro Energiekosten pro Jahr einsparen. Grundlage für diese Rechnung ist ein vergleichsweise günstiger Kilowattstundenpreis (kWh) von 20 Cent, ein Jahresbetrieb mit 220 Werktagen im Einschichtbetrieb und lediglich 21 % geringerer Antriebsleistung, von der zudem nur die Hälfte veranschlagt wird, da die Leistungswerte sich auf wesentlich größere Förderer beziehen. 570 Euro gesparte Energiekosten plus
381 Euro eingesparte Instandhaltungskosten führen zu 951 Euro Gesamteinsparungen pro Jahr. Die Investition rechnet sich damit schon nach 7,7 Monaten. Kommen zudem auch noch CO2-Abgaben hinzu, wird die Bilanz noch positiver ausfallen, denn auch die Ökobilanz verbessert sich deutlich, da der CO2 Ausstoß sich bei konventionellem Strom-Mix um 1,35 t verringert. Neben diesen Einsparfaktoren gibt es jedoch auch noch weitere Faktoren, die bei der Beurteilung der Qualität einer Tragrolle für Schüttgut eine Rolle spielen.

Faktor Rundlauftoleranzen

Rundlauftoleranzen haben einen wesentlichen Einfluss auf die Schallabstrahlung der Bandanlage. Insbesondere bei höheren Gurtgeschwindigkeiten (über 4 m/s) ist es dabei schnell möglich, dass mit einfachen Rollen die Überschreitung der zulässigen Werte nach DIN 22112 erfolgt, was völlig unakzeptabel ist. Billig geht also nicht schnell. Schnell erhöht aber den Durchsatz und steigert die Effizienz. Weiterhin nimmt die Gutbeunruhigung mit Gurtgeschwindigkeit und Rundlaufabweichung überproportional zu. Dies führt zu einer erhöhten Verschmutzung der Bandanlage und Umgebung sowie zu einer weiteren Erhöhung der Bewegungswiderstände und zwar zusätzlich zu den gemessenen Tragrollenlaufwiderständen.

Weiterhin verringert sich mit höheren Unwuchten die Lebensdauer der Wälzlager und Lagerabdichtungen, weshalb dann letztlich auch die einfachen Rollen schneller ausgewechselt werden müssen. Qualität hat also seinen Preis. Doch der macht sich bezahlt. Voraussetzung ist aber, dass man sauber rechnet und nicht alleine die Anschaffungskosten im Blick hat!

Was steckt fertigungstechnisch dahinter?

Erreicht werden die hohe Verfügbarkeit, lange Lebensdauer und geringere Ausfallraten übrigens durch in der Regel deutlich hochwertigere Lager, präzisionsgedrehte Mantelrohre und – je nach Verfügbarkeits- und Laufruheanforderung abschließend auch noch gewuchtete Rollen. Solche hochwertigen Tragrollen für Schüttgutförderanlagen laufen deutlich leichter und verschleißärmer. Unter extremsten Umweltbedingungen bestechen hochwertige Tragrollen zudem durch eine hohe Zuverlässigkeit dank ihres entsprechend hermetisch geschlossenen und auf Basis sorgfältig ausgewählter Materialien gefertigten Tragrollendesigns. Von großer Wichtigkeit ist dabei auch das Dichtungssystem, welches die Lager der Tragrollen schützt. Oliver Haupt

Mechanische Verbinder der Baureihe Flexco XP.
Foto: Flexco

Fördertechnik

Am laufenden Band

Stillstehende Förderbänder bedeuten immer wirtschaftlichen Schaden. Mit diesen technischen Lösungen läuft es stetig rund.

Foto: Foto: Rocworks

Archiv

Kettenhemd für weiche Rollen

Durch die sinnvolle Nutzung von Schutzketten können hohe Verschleißkosten von Radladerreifen verringert werden. Unser Autor Heinz Herbert Cohrs stellt das Für und Wider von Reifenschutzketten dar und hat nachgefragt, was der Reifenschutzkettenmarkt zu bieten hat.

Archiv

Miningbagger mit Elektroantrieb

Ein mit Elektromotor und Naturstrom betriebener Gewinnungsbagger dient als Schlüsselmaschine am Standort Sulzau-Tenneck der Deisl Beton GmbH (Hallein/Österreich). Nach mehr als zwei Jahren Einsatz zieht sein Betreiber eine sehr günstige Zwischenbilanz: Der Öko-Miner, umgerüstet und geliefert von der Mörtlbauer Baumaschinen GmbH, arbeitet abgasfrei und wirtschaftlich. Deisl Beton hat daher bei seinem Ausrüster einen zweiten Elektrobagger in Auftrag gegeben.

Foto: SERGEY CHERNOV

Fördertechnik

Neues Lagerkonzept reduziert Reibung

Für den Einsatz von Förderbandrollen kommt ein neues einreihiges Rillenkugellagerkonzept auf den Markt.

Wir haben noch mehr für Sie!

Aktuelle Entwicklungen in der Branche, neue Maschinen und Anlagen, Tipps zur Betriebsführung und Erfahrungsberichte gibt es alle 14 Tage aus unseren Fachredaktionen direkt ins Postfach: nützlich, übersichtlich und auf den Punkt.
Melden Sie sich jetzt für unsere Newsletter an - schnell und kostenlos!
Asphalt & Bitumen Newsletter
 
Straßen- und Tiefbau Newsletter
 
Steinbruch und Sandgrube Newsletter
 
DSB – Die Schweizer Baustoffindustrie Newsletter
 
Wir geben Ihre Daten nicht an Dritte weiter. Die Übermittlung erfolgt verschlüsselt. Zu statistischen Zwecken führen wir ein anonymisiertes Link-Tracking durch.