AUMUND Fördertechnik GmbH
Saalhoffer Str. 17
47495 Rheinberg
AUMUND ist seit mehr als 90 Jahren im Bereich der Fördertechnik für Schüttgüter tätig und ist ein Experte in der Transporttechnologie. Das Unternehmen bietet Produkte mit hohem technischen Standard und Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen zur Förderung und Lagerung von Schüttgütern an.
Ein wichtiger Aspekt, zur Minderung der Klimaeffekte, ist die Entlastung der Umwelt durch Einsparung von Energie. Der Bereich der Senkrechtförderer ist geprägt von bewährten Technologien. Die eingesetzten Anlagen zeichnen sich häufig durch eine lange Lebensdauer und niedrige Betriebskosten aus, wodurch sich partielle Innovationen und allgemeine Entwicklungstendenzen, z. B. im Bereich der Antriebstechnologien, nur sehr langsam durchsetzen. Dies gilt insbesondere für Becherwerke – sowohl für Gurt- als auch für Kettenbecherwerke. Diese werden zwar stets, auf den jeweiligen Anwendungsfall spezifisch ausgelegt, und die Zugmittel unterliegen einer stetigen Entwicklung, das Förderprinzip ist jedoch seit Jahren unverändert.
AUMUND plant, eine völlig neue Konstruktionsweise für Kettenbecherwerke zu untersuchen, wodurch erstmalig das Prinzip der Schubkette im Anwendungsbereich der großvolumigen Vertikalförderung von schweren Schüttgütern eingesetzt wird. Die bedeutendsten Innovationsthemen sind dabei die Positionierung und Auslegung der Antriebstechnik am Fuße der Förderkette, das Design der Kette, die Kettenführung und die Bechersysteme sowie eine flexible, geschwindigkeitsunabhängige Entladung und Beladung. Dieser neue Anlagentypus soll, im Rahmen des hier vorgestellten Projekts, bis hin zum Technikumsmaßstab untersucht werden. Wichtig für eine Nachhaltigkeit der Entwicklung ist zudem eine Erprobung im praxisnahen Einsatz.
Durch das Projekt soll eine Energieeinsparung von rund 78 t CO2 pro Jahr und Anlage (1.563 t CO2 pro Lebenszeit einer Anlage) im Betrieb von Vertikalförderern erreicht werden. Das neue Konstruktionsprinzip geht zudem mit deutlich geringerem Materialaufwand in der Anlagentechnik einher, wodurch weitere 33 t CO2, bei der Herstellung einer Anlage, eingespart werden können. Bei der sehr konservativen Annahme, dass pro Jahr zehn Anlagen in Betrieb gehen können, ergibt sich ein Einsparpotenzial von 1.116 t CO2 pro Jahr.
Das Vorhaben wurde von der AUMUND Fördertechnik GmbH als Einzelvorhaben ohne Projektpartner durchgeführt.
Zur Erreichung der oben genannten Zielstellung wurden folgende Arbeitspakete definiert:
• AP 1: Theoretische Auslegung der Einzelkomponenten (1. – 6. Projektmonat)
• AP 2: Auslegung des Gesamtsystems (7. – 11. Projektmonat)
• AP 3: Erprobung des Gesamtsystems (12. – 17. Projektmonat)
• AP 4: Erprobung des Gesamtsystems mit Fördermaterial (18. – 20. Projektmonat)
Der geplante zeitliche Ablauf des Projektes erfolgte wie oben benannt, die Projektmeilensteine sind als M1-M3 ausgewiesen. Die Meilensteine werden folgendermaßen eingeteilt:
• M1: Der erste Meilenstein wird erreicht, wenn nach AP 1 die numerischen Simulationen erfolgreich durchgeführt wurden und auf dieser Basis das Systemkonzept und die Konstruktionszeichnungen der Einzelsysteme erfolgreich erstellt wurden.
• M2: Meilenstein zwei stellt die erfolgreiche Umsetzung im Technikum dar.
• M3: Die erfolgreiche experimentelle und digitale Validierung der Einzelsysteme und des Gesamtkonzepts im Technikum und die Ermittlung der Auswirkungen auf das zu fördernde Material stellen den Abschluss des Projekts und den dritten Meilenstein dar.
In dem geförderten Projekt erfolgte die Entwicklung des ersten Schubkettenbecherwerks (SKBW). Dieses vereint erstmals die Vorteile von Kettenbecherwerken (geringer Platzbedarf, effiziente vertikale Schüttgutförderung) und Schubketten (neue, energieeffiziente Aufgabemöglichkeiten, Leichtbau). Vorrangiges Ziel war es, eine neue Lösung für die Vertikalförderung von schweren Schüttgütern zu entwickeln, die einen wesentlich geringeren Energieverbrauch aufweist und damit geringere Betriebskosten verursacht, als vor dem Projekt verfügbar waren. Zudem wurde eine Reduzierung der Gestehungskosten (Herstellkosten) der Becherwerke erreicht.
Bezogen auf die Umweltaspekte gibt es zwei Innovationsbereiche: die Einsparung von Energiebedarf im Förderprozess durch den geringeren Leistungsbedarf des Antriebs und der Absaugung sowie der geringere Materialbedarf in der Anlagenherstellung. Zusammenfassend lässt sich feststellen das vorrangige Ziel, eine neue Lösung für die Vertikalförderung von schweren Schüttgütern zu entwickeln um wesentlich geringere Energieverbräuche aufzuweisen, von AUMUND erfüllt wurde. Durch Betrachtung vieler Systeme im Hinblick auf Leistungsreduzierung bei gleicher Fördermenge, beispielsweise die Schüttgutaufgabe in Förderrichtung können Energieverbräuche reduziert werden. Im Ergebnis erreicht das Projekt die im Antrag gesetzten Ziele, so dass nach der Markteinführung bei der Annahme eines Absatzes von 10 Anlagen pro Jahr eine Einsparung von rund 1.100 tCO2-Äquivalent pro Jahr erreicht werden kann.
Zudem wird die Umweltbelastung durch Staub minimiert indem Lösungen gegen das Austreten entwickelt wurden. Die großen Vorteile des Schubkettenbecherwerks gegenüber herkömmlicher Becherwerke sind neben der Reduzierung des Energieverbrauchs deutlich bei Maximalförderhöhen oder denkbar verfahrbaren Ausführungen, bedingt durch einen tiefen Schwerpunkt.
Der Blick auf die Zukunft zeigt sich sehr erfolgsversprechend, da anhand der Prototypenerstellung und Einsatz in Pilotprojekten weitere Erkenntnisse erwartet werden, die eine industrielle Etablierung aufzeigen werden.
Vorführungen, Erläuterungen und Funktionserklärungen der Versuchsanlage im Werk, (Schubkettenbecherwerk im Maßstab 1/1, Förderhöhe ca. 9m) den potentiellen Kunden und Anwendern
Messeauftritte (z.B. BAUMA 07-13.04.2025 München); Präsentation, Filmvorführung, Vollfunktionsfähige Modellanlage in Maßstab ca. 1/4
Symposium für Aufbereitungstechnik 06-07.03.2025 Technische Universität Bergakademie Freiberg; Vortrag, Präsentation,
Fachtagung für Schüttgutfördertechnik 17-18.09.2025 Technische Universität Magdeburg
Das Projekt zur „Efficient vertical transport“ beinhaltete Aspekte der Verfahrens- und Prozessentwicklung. Die Projektlaufzeit erstreckte sich vom 10/2021 – 06/2025 und wurde durch Unteraufträge an das IBAF Engineering durchgeführt. Das Ziel des Projektes war die Entwicklung des ersten Schubkettenbecherwerks, dabei sollen Aspekte, wie bspw. geringerer Platzbedarf, effizientere vertikale Schüttgutförderung etc., im Vergleich zu herkömmlichen Kettenbecherwerken, umgesetzt werden.
Die Schwerpunkte des Projekts war die Auslegung und Detaillierung, sowie Erzeugung von Berechnungen und Auswertungen. Im Projektzeitraum ist es gelungen, einen Becherwerkstyp mit einem neuen physikalischen Ansatz, der Schubkette, auszugestalten. Mithilfe von CAD-Software konnten Komponenten ausgelegt und weiterführend mit der Finite-Elemente-Methode und Mehrkörpersimulation auf verschiedene Lastfälle, Festigkeiten etc., getestet werden. Berechnungen durch zur Einsparung von Antriebsleistung wurden durchgeführt und Ergebnisse abgeleitet. Hierbei wurde unter anderem der Ort der Befüllung des Schubkettenbecherwerks als wichtiger Aspekt bei der Minderung der Antriebsleistung bewertet.
Basierend auf den ausgearbeiteten Konstruktionen und Entwicklungen wurde ein Prototyp auf dem Betriebsgelände von AUMUND gebaut und getestet. Die Ergebnisse der Tests werden ausgewertet und für weitere Entwicklungsschritte genutzt. Die gesetzten Ziele wurden damit vollumfänglich erreicht.