Die Erfindung betrifft eine raupenmobile Baumaschine mit einem Förderband, insbesondere eine Förderbandanlage, eine Backenbrecheranlage, eine Prallbrecheranlage oder eine Siebanlage mit den Merkmalen im Patentanspruch 1.

Raupenmobile Förderbandanlagen werden auch als Flaldenbänder oder im englischen als Stacker bezeichnet. Sie kommen unter anderem in Kieswerken und Steinbrüchen zum Einsatz. Flaldenbänder bzw. Förderbandanlagen besitzen im Vergleich zu Radladern sehr günstige Betriebskosten. Umgerechnet auf eine Flaldenleistung von 500.000 Tonnen sind die Kosten je umgeschlagener Tonne Material im Vergleich zu Radladern um den Faktor 4 günstiger.

Der große Vorteil einer mobilen Förderbandanlage gegenüber der Verhaldung mit einem Radlader ist die hohe Betriebssicherheit. Das gefährliche Befahren von Schüttgut entfällt. Es erfolgt nur eine geringe Entmischung des Schuttgutes durch die mitwachsende Abwurfhöhe. Im Schwenkbetrieb von z.B. 180° ergeben sich große Haldenkapazitäten. Die Raupenmobilität ermöglicht den Einsatz in unebenem Gelände. Dennoch sind die Verladung und der Transport einfach. Durch Klappmechanismen können auch längere Förderbänder zu geringen Transportlängen und auch zu geringen Höhen zusammengeklappt werden. Neben der günstigen Transportmaße und der leichten Verladung durch den raupenmobilen Antrieb ist zu erwähnen, dass durch Förderbandanlagen im Unterschied zu Radladern keine Materialverdichtung erfolgt.

Üblicherweise werden die Förderbandanlagen mit Hydraulikmotoren angetrieben. Es ist auch möglich, Elektroantriebe zu verwenden, allerdings ist in diesem Fall für einen autarken Betrieb ein Generator erforderlich. Der Generator wird von einem Dieselmotor angetrieben, sodass bei derartigen Förderbandanlagen zwangsläufig ein Verbrennungsmotor erforderlich ist, über welchen die benötigte elektrische Energie erzeugt wird. Eine solche Förderbandanlage erzeugt während des Betriebes fortwährend Emissionen. Zudem sind die notwendigen Betriebsstoffe bereitzustellen. Der Wirkungsgrad von Verbrennungskraftmaschinen ist gering.

Backenbrecheranlagen werden zur Zerkleinerung von mineralischen Werkstoffen verwendet. Sie dienen zur Grob- und Vorzerkleinerung von spröden, mittelharten und harten Materialien. Die Zerkleinerung erfolgt in einem keilförmigen Schacht zwischen einer feststehenden und einer bewegten Brechbacke. Durch einen elliptischen Bewegungsverlauf der Brechbacke wird das Aufgabegut zerdrückt. Es rutscht selbsttätig nach unten. Wenn das Material feiner ist, als der eingestellte Mindestabstand zwischen den Brechbacken, fällt es aus der Brechkammer heraus und auf ein Förderband.

Im großindustriellen Maßstab werden Backenbrecher bei der Aufbereitung mineralischer Rohstoffe verwendet. Sie kommen z.B. in Steinbrüchen zum Einsatz. Diese Zerkleinerung kann als erste Stufe der Aufbereitung von Rohstoffen im Bergbau angesehen werden. Zum Antrieb von Backenbrecheranlagen kommen Dieselmotoren zum Einsatz. Es ist auch möglich, elektrische Antriebe vorzusehen, allerdings benötigt man in diesem Fall ein Stromaggregat, d. h. einen Dieselgenerator, der entweder als separate Einheit zur Verfügung gestellt wird oder aber auf der Backenbrecheranlage installiert ist. Eine solche Backenbrecheranlage erzeugt während des Betriebs permanent Emissionen. Zudem sind die notwendigen Betriebsstoffe bereitzustellen, was einen ständigen Nachschub erforderlich macht. Der Wirkungsgrad von Verbrennungskraftmaschinen ist gering.

Prallbrecher werden zur Zerkleinerung von mineralischen Werkstoffen (Naturstein oder Recyclingmaterial) und zur Herstellung von feiner oder grober Gesteinskörnung verwendet. Mineralische Werkstoffe werden zur Herstellung von feinen oder groben Gesteinskörnungen, wie z.B. Edelsplitt, in mehreren aufeinanderfolgenden Brecherstufen zerkleinert. Größere Brocken werden zunächst in einem Backenbrecher als Primär-Brecherstufe zerkleinert, dann an einen Kegelbrecher als Sekundär-Brecherstufe übergeben und danach einem Prallbrecher als Tertiär- Brechstufe zugeführt. Die mineralischen Werkstoffe werden über Förderbänder transportiert. In Anbetracht des hohen Verschleißes in den Brechern sowie des hohen wirtschaftlichen Aufwandes für die Anschaffung und den Betrieb von einzelnen Brechern, kommen mobile Prallbrecheranlagen zum Einsatz.

Raupenmobile Prallbrecheranlagen sind extrem flexibel und für diverse Anwendungen geeignet. Sie können daher sowohl zur Gesteinsaufarbeitung als auch für Recyclingaufträge eingesetzt werden. Derartige raupenmobile Prallbrecheranlagen besitzen aufgrund ihrer Bauweise einen extrem hohen Durchsatz und sind dennoch vergleichsweise kompakt im Aufbau. Prallbrecher benötigen viel Energie. In der Regel kommen Dieselmotoren zum Einsatz. Es ist auch möglich, elektrische Antriebe vorzusehen, allerdings benötigt man auch in diesem Fall ein Stromaggregat, d. h. einen Dieselgenerator, der entweder als separate Einheit zur Verfügung gestellt wird oder aber auf der Prallbrecheranlage installiert ist.

Eine solche Prallbrecheranlage erzeugt während des Betriebs permanent Emissionen. Zudem sind die notwendigen Betriebsstoffe bereitzustellen, was einen ständigen Nachschub erforderlich macht.

Raupenmobile Siebanlagen dienen zum Sieben, also der Trennung (Separation) von Feststoffgemischen nach Korngrößen. Raupenmobile Siebenanlagen sind in verschiedenen Baugrößen am Markt. Kapazitäten von bis zu 1200 Tonnen je Stunde sind möglich. Siebanlagen kommen zum Vorsieben oder Grobsieben zum Einsatz, beispielsweise beim Recycling von Deponiemüll oder von Bauschutt. Derartige Siebanlagen können vor oder nach einem Brecher eingesetzt werden. Die Materialübergabe erfolgt über Förderbänder. Die Einsatzbereiche sind im Steinbruch, im Bergbau oder bei Abrissarbeiten. Die Betriebskosten einer solchen Siebanlage können durch den Einsatz von Motoren mit geringem Kraftstoffverbrauch gesenkt werden. Vorzugsweise sollen die Motoren gleichzeitig geringe Emissionen haben. Eine solche Anlage soll zudem kompakt in Gewicht und Abmessungen sein, aber dennoch einen hohen Durchsatz ermöglichen.

Zum Antrieb der Siebanlagen kommen in der Regel Dieselmotoren zum Einsatz. Es ist auch möglich, elektrische Antriebe vorzusehen, allerdings benötigt man auch in diesem Fall ein Stromaggregat, d. h. einen Dieselgenerator, der entweder als separate Einheit zur Verfügung gestellt wird oder aber auf der Siebanlage installiert ist. Eine solche Siebanlage erzeugt während des Betriebs permanent Emissionen. Zudem sind die notwendigen Betriebsstoffe bereitzustellen, was einen ständigen Nachschub erforderlich macht. Der Wirkungsgrad von Dieselaggregaten ist sehr niedrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine raupenmobile Baumaschine mit einem Förderband in Form einer Förderbandanlage, einer Backenbrecheranlage einer Prallbrecheranlage oder einer Siebanlage aufzuzeigen, welche autark betrieben werden kann und ressourceneffizienter betrieben werden kann.

Diese Aufgabe ist bei einer raupenmobilen Baumaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Eine raupenmobile Baumaschine im Sinne der Erfindung ist eine raupenmobile Förderbandanlage, eine Backenbrecheranlage, eine Prallbrecheranlage oder eine Siebanlage. Nachfolgend wird der Begriff Baumaschine einheitlich für die genannten Typen von Baumaschinen verwendet.

Die Baumaschine besitzt wenigstens eine elektrische Antriebseinheit und wenigstens einen Speicher für elektrische Energie zum Antrieb der Baumaschine. Es handelt sich um eine rein elektrisch betriebene Baumaschine. Es ist kein Generator und insbesondere kein Verbrennungsmotor auf der Baumaschine vorgesehen, sodass beim Betrieb der Baumaschine vor Ort keine Verbrennungsgase anfallen. Die raupenmobile Baumaschine ist sehr umweltschonend, insbesondere im Hinblick auf ihre Emissionen. Zudem ist sie durch den rein elektromotorischen Betrieb wesentlich leiser als Baumaschinen, die mit Verbrennungsmotoren betrieben werden. Ferner liegt die Nutzeffizienz eines elektrischen Antriebsstranges mit über 90 % wesentlich über den Werten eines Dieselmotors, der erfahrungsgemäß eine Nutzeffizienz von ca. 35 % aufweist

Die Antriebseinheiten sind insbesondere Direktantriebe. Soweit es möglich ist, wird auf Hydraulikmotoren verzichtet, sofern eine rein rotatorische Bewegung erforderlich ist. Die Erfindung schließt nicht aus, dass z. B. zum Ein- und Ausfahren von Hubzylindern ein elektrischer Antrieb mit einer Hydraulikpumpe gekoppelt ist, also ein elektrohydraulischer Antrieb zusätzlich vorhanden ist. Vorzugsweise erfolgt der Antrieb des eigentlichen Förderbandes (einer Förderbandanlage) jedoch direkt durch eine elektrische Antriebseinheit. Aufgrund der in der Regel höheren Drehzahlen der Antriebseinheit können entsprechende Drehzahl- oder Drehmomentübersetzer vorgesehen sein, d. h. Getriebe oder auch Wandler. Die Erfindung schließt nicht aus, dass eine elektrohydraulische Umsetzung z.B. auf der Backenbrecheranlage erfolgt, z. B. wenn es notwendig ist, einen Hubzylinder auszufahren. Der Antrieb des Backenbrechers erfolgt jedoch in jedem Fall elektrisch. Das gilt im übertragenen Sinne auch für die Prallbrecheranlage und die Siebanlage.

Das Raupenfahrwerk der Baumaschine kann rein elektrisch angetrieben werden, wie insbesondere das Förderband der Förderbandanlage selbst. Weitere Verbraucher der Baumaschine werden ebenfalls rein elektrisch angetrieben.

Die Baumaschine besitzt eine Photovoltaikanlage, die zwischen einem Aufgabeende und einem Abwurfende des Förderbandes angeordnet sein kann. Im Rahmen der Erfindung ist die Photovoltaikanlage die Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenenergie. Die mit der Photovoltaikanlage gewonnene Energie dient zur primären Nutzung durch die Baumaschine. Primäre Nutzung bedeutet, dass über die Photovoltaikanlage auch Nebenverbraucher gespeist werden können. Der Hauptanteil der Energie ist zum Betrieb der Baumaschine erforderlich. Hierzu soll dementsprechend die regenerative Energie hauptsächlich genutzt werden.

Die Baumaschine besitzt wenigstens eine Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenenergie und/oder Windenergie. Die Baumaschine soll regenerative Energie gewinnen. Der wenigstens eine Speicher zum Antrieb der Baumaschine speichert diese unmittelbar an der Baumaschine gewonnene regenerative, elektrische Energie, um die Baumaschine aus diesem Speicher heraus zu betreiben.

Der Speicher zum Betrieb der raupenmobilen Baumaschine muss hinreichend dimensioniert sein, um einen kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Spannung an dem Speicher für elektrische Energie eine Gleichspannung größer als 150 V, insbesondere größer als 300 V. Bei diesen Spannungen können in Kombination mit entsprechenden Strömen die notwendigen Leistungen übertragen werden. Die Spannungen liegen bei weitem über den Spannungen, die bei üblichen Speichern oder Akkumulatoren verwendet werden.

Das Gesamtgewicht der Baumaschine kann mehr als 12 Tonnen betragen, wobei das Raupenfahrwerk problemlos auch größere und damit voluminösere und schwerere Speicher trägt.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung besitzt die Baumaschine einen Mast als Bestandteil der Windenergieanlage zur Gewinnung elektrischer Energie. An dem Mast ist ein Rotor angeordnet. Die Drehachse des Rotors kann horizontal oder vertikal sein. Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn der Mast für den Transport der raupenmobilen Baumaschine zu einem weiteren Einsatzort einklappbar ist. Der Mast ist vorzugsweise möglichst hoch. Hierzu kann er teleskopiert werden.

Vorzugsweise ist die Windenergieanlage an einem Abwurfende angeordnet. Bei den sehr langen Förderbändern einer Förderbandanlage besitzt eine Windkraftanlage am Abwurfende eine hinreichende Höhe, sodass Wind in dieser Höhe zum Antrieb der Windenergieanlage ausgenutzt werden kann. Die Windgeschwindigkeiten sind in größeren Höhen höher als in bodennahen Bereichen. Dieser Effekt wird aber auch bei kürzeren Förderbändern ausgenutzt, wie sie bei anderen der in Rede stehenden Baumaschinen zum Einsatz kommen.

Alternativ ist die Windenergieanlage nicht am Abwurfende, sondern zwischen dem Aufgabeende und dem Abwurfende angeordnet. Bevorzugt befindet sich die Windkraftanlage in diesem Fall nahe oder unmittelbar über einer Stütze, welche das Förderband zwischen dem Aufgabeende und dem Abwurfende abstützt. Dadurch wird das Abwurfende weniger belastet.

Der Mast kann auch an einem hohen Punkt einer Backenbrecher-, Prallbrecher- oder Siebanlage angeordnet sein, z.B. an dem Gehäuse.

Zu berücksichtigen ist, dass derartige Baumaschinen in der Regel nicht 24 Stunden am Tag betrieben werden, sodass in der betriebsfreien Zeit hinreichend Energie gespeichert werden kann. Die lokale Erzeugung regenerativer elektrischer Energie ermöglicht es, die Speicher der Backenbrecheranlage klein zu halten, da die vor Ort gewonnene elektrische Energie direkt genutzt werden kann und nicht in einem entsprechend größeren Speicher vorgehalten werden muss. Der Betrieb der Windenergieanlage ist völlig unabhängig von dem Betrieb der raupenmobilen Baumaschine. Die Windenergieanlage kann Tag und Nacht arbeiten. Durch entsprechende Ausrichtung der Baumaschine bzw. des Mastes, kann die Windenergieanlage zudem in eine günstige Position verfahren werden.

Da bei einer Förderbandanlage das Förderband recht hoch reicht und zudem in Steinbrüchen oder auf Baustellen nicht beschattet ist, kann die Photovoltaikanlage das Förderband tunnelartig überspannen. Entsprechend des Sonnenstandes können sowohl seitlich auftreffende Sonnenstrahlen, als auch von oben auftreffende Strahlen sehr effizient ausgenutzt werden. Mit einem tunnelartigen überspannten Förderband ergeben sich zu jeder Tageszeit und unter der Bedingung, dass die Sonne scheint, Möglichkeiten zur Energiegewinnung.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Photovoltaikanlage an Gehäuseflächen der Baumaschine angeordnet ist. Gehäuseflächen sind z. B. Einhausungen der Antriebseinheiten. Es kann sich hierbei um seitliche Wände oder auch Oberseiten handeln. Diese Gehäuseflächen sind in der Regel ungenutzt und dienen zur Abschirmung von Komponenten der Baumaschine. Bei der Erfindung erfüllen diese Flächen eine weitere Funktion. Unter Gehäuseflächen werden beispielsweise auch Seitenflächen der Förderbänder verstanden. Es ist daher nicht zwingend erforderlich, dass die Photovoltaikanlage das Förderband oberseitig tunnelartig überspannt. Es ist auch möglich, dass sich die Photovoltaikmodule (Solarpaneele) lediglich seitlich an den Förderbändern befinden. Hierbei können sie durchaus über die Flöhe des Förderbandes nach oben ragen und daher das Förderband zwischen sich aufnehmen. Flierdurch entsteht gewissermaßen eine Rinne zwischen den gegenüberliegenden Photovoltaikmodulen.

Es ist möglich, die Photovoltaikmodule so zu befestigen, dass ihre Position relativ zur Förderbandanlage veränderbar ist. Dadurch können die Photovoltaikmodule passend zum Sonnenstand eingestellt werden. Denkbar ist aber auch, dass die Photovoltaikmodule von einer Transportposition in eine Betriebsposition verschwenkt werden. In der Transportposition sollen die Photovoltaikmodule möglichst wenig Platz einnehmen, während sie in der Betriebsposition möglichst geneigt sind und in idealer Weise zur Sonne ausgerichtet sind.

Es ist möglich, dass die Photovoltaikmodule bei Nichtgebrauch oder unter besonderen Betriebsbedingungen abgedeckt sind. Flierzu können an der Baumaschine entsprechende Abdeckungen vorgesehen sein, um die Photovoltaikmodule zu schützen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit dazu ausgebildet, die Energieversorgung eines ersten elektrischen Motors für das Förderband der Förderbandanlage oder für den Backenbrecher der Backenbrecheranlage oder für den Prallbrecher der Prallbrecheranlage oder für die Siebdecks der Siebanlage und wenigstens eines weiteren elektronischen Motors für das Raupenfahrwerk zu steuern. Bei den Motoren für das Raupenfahrwerk und für das Förderband/den Backenbrecher/den Prallbrecher/die Siebdecks handelt es sich um die Antriebe mit dem größten Energiebedarf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, die Energieströme ausgehend von dem Batteriespeicher zu steuern. Es müssen sowohl Ladeströme als auch Spannungen gesteuert werden. Insbesondere ist zu beachten, dass durch das Laden und Entladen der Batterien hohe Temperaturschwankungen auftreten können. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, Grenzwerte im Hinblick auf die thermische Belastung der Batterien einzuhalten und nur die maximal zulässige Leistung den jeweiligen elektrischen Motoren zur Verfügung zu stellen.

Im Rahmen der Erfindung ist die Baumaschine niemals isoliert im Einsatz, sondern wird in irgendeiner Art und Weise beladen. Beispielsweise sind der Förderbandanlage / Backenbrechanlage / Prallbrechanlage / Siebanlage weitere Baumaschinen vorgeschaltet, die ebenfalls Energie benötigen.

Es ist möglich, die Baumaschine, die selbst regenerative Energie erzeugen kann, in ein übergeordnetes System einer Offroad-Produktionslinie einzubinden. Es ist möglich, dass der elektrische Speicher von anderen Baumaschinen mit elektrischer Energie versorgt wird. Hierzu besitzt der Speicher geeignete Schnittstellen.

Der Speicher kann beispielsweise mit einer mobilen oder stationären elektrischen Energiequelle gekoppelt werden. Eine stationäre elektrische Energiequelle ist ein Versorgungsnetz eines Energieversorgers. Eine mobile elektrische Energiequelle ist beispielsweise ein mobiler Stromgenerator oder eine separate Batterie, über welche der eigene Speicher der Baumaschine geladen werden kann.

Es ist möglich, über die Schnittstelle Energie an weitere Verbraucher abzugeben, sofern ein Energieüberschuss an der Baumaschine entsteht. Sollte die Baumaschine beispielsweise über ein Wochenende oder über einige Tage selber keine Energie verbrauchen und sollte in diesem Fall der eigene Speicher hinreichend geladen sein, kann ein Energieüberschuss über die besagte Schnittstelle an andere Verbraucher abgegeben werden.

Ein anderer Verbraucher kann beispielsweise eine mobile elektrische Energiequelle sein. Eine solche Energiequelle ist insbesondere eine Batterie, die geladen werden kann, und in ihrer Funktion als Energiequelle zu einem späteren Zeitpunkt Energie abgeben kann. Mittels einer solchen mobilen Energiequelle, die nach dem Laden von der Schnittstelle der Baumaschine getrennt wird, können anschließend weitere elektrische Verbraucher am Einsatzort der Baumaschine versorgt werden. In der Regel stehen auf Baustellen Möglichkeiten zur Verfügung, auch schwere mobile Energiequellen zu transportieren, beispielsweise mit einem Radlader. Die weiteren elektrischen Verbraucher am Einsatzort der Baumaschine sind insbesondere weitere der genannten Baumaschinen, nämlich elektrisch angetriebene, raupenmobile Siebanlagen, elektrisch angetriebene, raupenmobile Backenbrecheranlagen, elektrisch angetriebene, raupenmobile Prallbrecheranlagen oder raupenmobile, elektrische Förderbandanlagen. Die zuvor genannten elektrischen Verbraucher bilden im Sinne der Erfindung eine Offroad- Produktionslinie. Hierzu können auch weitere elektrische Verbraucher zählen, wie ein elektrisch betriebener Bagger oder sonstige Baustellenfahrzeuge, wie beispielsweise ein Radlader oder auch ein Pkw.

Durch die zur Verfügung stehende elektrische Energie können sogenannte mobile, batteriebetriebene Kleinverbraucher, wie z. B. Computer, Handys etc. aufgeladen werden, ebenso wie batteriebetriebene Elektrowerkzeuge.

Das Konzept der raupenmobilen Baumaschine mit rein elektrischen Betrieb ist insbesondere Teil einer übergeordneten Produktionslinie, bei welcher eine Kommunikation zwischen verschiedenen elektrischen Verbrauchern und eine bedarfsabhängige Energieverteilung möglich ist. Die raupenmobile Baumaschine kann an ein übergeordnetes Steuerungssystem angeschlossen sein oder selbst ein solches Steuerungssystems beinhalten, um Steuerungsfunktion gegenüber weiteren elektrischen Verbrauchern zu übernehmen. Wenn mehrere Steuerungssysteme vorhanden sind, kann ein drahtloser Datenaustausch zwischen den Steuerungssystemen erfolgen. Nach dem Master-Slave-Prinzip kann eines von mehreren Steuerungssystemen das führende System sein, welchem sich andere Steuerungssysteme unterordnen. Die Redundanzen des Systems erhöhen die Betriebssicherheiten. Dadurch, dass jedes Steuerungssystem sowohl Master als auch Slave sein kann, sind vielfältige Kombinationen von elektrisch betriebenen Verbrauchern der Offroad-Produktionslinie denkbar.

Die erfindungsgemäße Baumaschine kann insbesondere dort zum Einsatz kommen, wo Emissionen möglichst vermieden werden sollen, beispielsweise im Innenstadtbereich. Der Energiespeicher der Baumaschine kann modular aufgebaut sein und daher an Baumaschinen unterschiedlicher Baugrößen angepasst sein. Eine rein elektrisch betriebene Baumaschine ist aufgrund des geänderten Antriebskonzepts wartungsarmer als ein Hybridsystem, bei welchem Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen. Die Investitionskosten im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor in Kombination mit einem Generator mögen anfangs höher liegen. Langfristig betrachtet ist die erfindungsgemäße Baumaschine im Betrieb günstiger, insbesondere wenn die Baumaschine vor Ort elektrische Energie aus regenerativen Energiequellen gewinnt und in einem eigenen Energiespeicher zum Eigenverbrauch speichern kann. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erste Baumaschine in Form einer Siebanlage in der Seitenansicht;

Figur 2 eine zweite Baumaschine in Form einer Backenbrecheranlage in der

Seitenansicht;

Figur 3 die Backenbrecheranlage der Figur 2 mit Solarmodulen in einer Ansicht von oben;

Figur 4 eine dritte Baumaschine in Form einer Prallbrecheranlage in der

Seitenansicht;

Figur 5 die Prallbrecheranlage der Figur 4 mit Solarmodulen in einer Ansicht von oben;

Figur 6 eine vierte Baumaschine in Form einer Förderbandanlage in der

Seitenansicht;

Figur 7 die Förderbandanlage der Figur 6 mit Solarmodulen in einer Ansicht von oben;

Figur 8 eine Veranschaulichung der Leistungselektronik der Baumaschine am

Beispiel einer Siebanlage stellvertretend für eine Backenbrecheranlage / Prallbrecheranlage / Förderbandanlage und Figur 9 eine Produktionslinie der Baumaschine mit mehreren elektrischen Verbrauchern.

Nachfolgend werden für die Beschreibung von im Wesentlichen funktionsgleichen Baugruppen einheitliche Bezugszeichen für alle Ausführungsbeispiele verwendet.

Die Figur 1 zeigt in rein schematischer Darstellung eine erste Baumaschine in Form einer Siebanlage SC. Die Siebanlage SC ist raupenmobil und besitzt ein Chassis 1 , das von einem Raupenfahrwerk 2 getragen wird. Das Chassis 1 besitzt einen Rahmen 4 und trägt alle Aufbauten 3. Die Siebanlage SC besitzt einen Aufgeber 5 mit einem Aufnahmetrichter und Förderbänder 6, 7 zum Abwurf von gesiebtem Material, das zuvor über Siebeinrichtungen 8.1 gesiebt wurde. Die Siebanlage SC wird elektrisch betrieben und besitzt zu diesem Zweck einen Speicher BP für elektrische Energie zum Antrieb der Siebanlage SC. Der Speicher BP ist auf dem Chassis 1 angeordnet. Die Siebanlage SC besitzt eine Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Windenergie. Es handelt sich um eine Windenergieanlage WM mit einem Mast 9. Der Mast 9 ist am oberen Ende der Aufbauten 3. Der Mast 9 ist einklappbar, so dass er insbesondere für den Transport nicht nach oben über den Aufnahmetrichter des Aufgebers 5 vorsteht. Auch die Rotorblätter 10 der Windenergieanlage WM können eingeklappt werden. Zudem kann der Mast 9 in nicht näher dargestellter Weise teleskopierbar und/oder faltbar sein, so dass er in der errichteten Position eine wesentlich größere Länge hat, als in seiner gefalteten oder nicht-teleskopierten Transportposition. Die Siebanlage SC ist dazu ausgebildet, auf ein Transportfahrzeug verladen zu werden und auf öffentlichen Straßen zu einem anderen Einsatzort transportiert zu werden. Die Siebanlage SC ist auch mit der zusätzlichen und insbesondere nachrüstbaren Windenergieanlage WM sehr kompakt.

Die Siebanlage SC besitzt zudem als Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenergie eine Photovoltaikanlage PV. Die Photovoltaikanlage PV ist an den Aufbauten 3 angeordnet. Die Photovoltaikanlage PV kann das Förderband 6, 7 tunnelartig überspannen. Die Photovoltaikanlage PV kann das Förderband 6, 7 zum Beispiel bogenartig überspannen. Es ist bei größeren Solarpaneelen 11 auch möglich, dass sie z.B. im Querschnitt ein Dreieck oder Trapez oberhalb des Förderbandes 6, 7 aufspannen. Die Solarpaneele 11 können den Bereich oberhalb des Förderbandes 6, 7 auch nur teilweise übergreifen, sodass der Bereich oberhalb des Förderbandes 6, 7 teilweise offenbleibt. Der Vorteil der Anordnung von Solarpaneelen 11 an dem Förderband 6, 7 ist, dass die Verschattung in diesem Bereich gering ist.

Zusätzlich sind Solarpaneele 11 der Photovoltaikanlage PV an Gehäuseflächen 12 der Siebanlage SC angeordnet. Gehäuseflächen 12 sind alle Flächen, die der Einhausung von Komponenten der Siebanlage SC dienen. Es sind insbesondere obere und seitliche Flächen aller Aufbauten 3 auf dem Chassis 1 der Siebanlage SC.

Zu den Aufbauten 3 zählen insbesondere die Bereiche unmittelbar an dem Chassis 31 bzw. dem Raupenfahrwerk 2 und darüber hinaus auch das Förderband 6, 7 selbst. Solarpaneele 11 können insbesondere an seitlichen Flächen des Förderbandes 6, 7 angeordnet sein, bzw. an dem Rahmen, der einen Fördergurt trägt und führt. Die Position eines Solarpaneels 11 kann gegenüber der Siebanlage SC einstellbar sein.

Die Figuren 2 und 3 zeigen in rein schematischer Darstellung eine Baumaschine in Form einer Backenbrecheranlage JC. Die Backenbrecheranlage JC ist raupenmobil und besitzt ein Chassis 1 , das von einem Raupenfahrwerk 2 getragen wird. Das Chassis 1 besitzt einen Rahmen 4 und trägt alle Aufbauten 3. Die Backenbrecheranlage JC besitzt einen Aufgeber 5 mit einem Aufnahmetrichter und Förderbänder 6, 7 zum Abwurf von zerkleinertem Material, das zuvor in einem Backenbrecher 8.2 zerkleinert wurde. Die Backenbrecheranlage JC wird elektrisch betrieben und besitzt zu diesem Zweck einen Speicher BP für elektrische Energie zum Antrieb der Backenbrecheranlage JC. Der Speicher BP ist auf dem Chassis 1 angeordnet.

Die Backenbrecheranlage JC besitzt eine Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Windenenergie. Es handelt sich um eine Windenergieanlage WM mit einem Mast 9. Der Mast 9 ist am oberen Ende der Aufbauten 3. Der Mast 9 ist einklappbar, so dass er insbesondere für den Transport nicht nach oben über den Aufnahmetrichter des Aufgebers 5 vorsteht. Auch die Rotorblätter 10 der Windenergieanlage WM können eingeklappt werden. Zudem kann der Mast 9 in nicht näher dargestellter Weise teleskopierbar und/oder faltbar sein, so dass er in der errichteten Position eine wesentlich größere Länge hat, als in seiner gefalteten oder nicht-teleskopierten Transportposition. Die Backenbrecheranlage JC ist dazu ausgebildet, auf ein Transportfahrzeug verladen zu werden und auf öffentlichen Straßen zu einem anderen Einsatzort transportiert zu werden. Die Backenbrecheranlage JC ist auch mit der zusätzlichen und insbesondere nachrüstbaren Windenergieanlage WM sehr kompakt.

Die Backenbrecheranlage JC besitzt zudem als Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenergie eine Photovoltaikanlage PV. Die Photovoltaikanlage PV ist an den Aufbauten 3 angeordnet. Die Photovoltaikanlage PV kann das Förderband 6 tunnelartig überspannen. Die Photovoltaikanlage PV kann das Förderband 6 zum Beispiel bogenartig überspannen (Figur 2).

Es ist bei größeren Solarpaneelen 11 auch möglich, dass sie z.B. im Querschnitt ein Dreieck oder Trapez oberhalb des Förderbandes 6 aufspannen. Die Solarpaneele 11 können den Bereich oberhalb des Förderbandes 6 auch nur teilweise übergreifen, sodass der Bereich oberhalb des Förderbandes 6 teilweise offen bleibt. Der Vorteil der Anordnung von Solarpaneelen 11 an dem Förderband 6 ist, dass die Verschattung in diesem Bereich gering ist.

Zusätzlich sind Solarpaneele 11 der Photovoltaikanlage PV an Gehäuseflächen 12 der Backenbrecheranlage JC angeordnet. Gehäuseflächen 12 sind alle Flächen, die der Einhausung von Komponenten der Backenbrecheranlage JC dienen. Es sind insbesondere obere und seitliche Flächen aller Aufbauten 3 auf dem Chassis 1 der Backenbrecheranlage JC. Zu den Aufbauten 3 zählen insbesondere die Bereiche unmittelbar an dem Chassis 1 bzw. dem Raupenfahrwerk 2 und darüber hinaus auch das Förderband 6 selbst. Photovoltaikmodule bzw. Solarpaneele 11 können insbesondere an seitlichen Flächen des Förderbandes 6 angeordnet sein, bzw. an dem Rahmen, der einen Fördergurt trägt und führt. Die Position eines Solarpaneels 11 kann gegenüber der Backenbrecheranlage JC einstellbar sein. Die Figuren 4 und 5 zeigen in rein schematischer Darstellung eine Baumaschine in Form einer Prallbrecheranlage IC. Die Prallbrecheranlage IC ist raupenmobil und besitzt ein Chassis 1 , das von einem Raupenfahrwerk 2 getragen wird. Das Chassis 1 besitzt einen Rahmen 4 und trägt alle Aufbauten 3. Die Prallbrecheranlage IC besitzt einen Aufgeber 5 mit einem Aufnahmetrichter und ein Förderband 6 mit einem Abwurfende 7 zum Abwurf von zerkleinertem Material, das zuvor in einem Prallbrecher 8.3 zerkleinert wurde. Die Prallbrecheranlage IC wird elektrisch betrieben und besitzt zu diesem Zweck einen Speicher BP für elektrische Energie zum Antrieb der Prallbrecheranlage IC. Der Speicher BP ist auf dem Chassis 1 angeordnet.

Die Prallbrecheranlage IC besitzt eine Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Windenergie. Es handelt sich um eine Windenergieanlage WM mit einem Mast 9. Der Mast 9 ist am oberen Ende der Aufbauten 3. Der Mast 9 ist einklappbar, so dass er insbesondere für den Transport nicht nach oben über den Aufnahmetrichter des Aufgebers 5 vorsteht. Auch die Rotorblätter 10 der Windenergieanlage WM können eingeklappt werden. Zudem kann der Mast 9 in nicht näher dargestellter Weise teleskopierbar und/oder faltbar sein, so dass er in der errichteten Position eine wesentlich größere Länge hat als in seiner gefalteten oder nicht-teleskopierten Transportposition. Die Prallbrecheranlage IC ist dazu ausgebildet, auf ein Transportfahrzeug verladen zu werden und auf öffentlichen Straßen zu einem anderen Einsatzort transportiert zu werden. Die Prallbrecheranlage IC ist auch mit der zusätzlichen und insbesondere nachrüstbaren Windkraftanlage WM sehr kompakt.

Die Prallbrecheranlage IC besitzt zudem als Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenergie eine Photovoltaikanlage PV. Solarpaneele 11 der Photovoltaikanlage PV sind an den Aufbauten 3 angeordnet.

Die Solarpaneele 11 sind an Gehäuseflächen 12 der Prallbrecheranlage IC angeordnet. Gehäuseflächen 12 sind alle Flächen, die der Einhausung von Komponenten der Prallbrecheranlage IC dienen. Es sind insbesondere obere und seitliche Flächen aller Aufbauten 3 auf dem Chassis 1 der Prallbrecheranlage IC. Zu den Aufbauten 3 zählen insbesondere die Bereiche unmittelbar an dem Chassis 1 bzw. dem Raupenfahrwerk 2. Solarpaneele 11 können insbesondere an seitlichen Gehäuseflächen 12 einseitig oder beidseitig der Aufbauten 3 angeordnet sein. Die Position eines Solarpaneels 11 kann gegenüber der Prallbrecheranlage IC einstellbar sein.

Die Figuren 6 und 7 zeigen in rein schematischer Darstellung eine Baumaschine in Form einer Förderbandanlage ST. Die Förderbandanlage ST ist raupenmobil und besitzt ein Chassis 1 , das von einem Raupenfahrwerk 2 getragen wird. Das Chassis 1 trägt wiederum alle Aufbauten 3. Ein Förderband 6 wird über verstellbare Stützen 13, 14 von dem Chassis 1 getragen. Das Förderband 6 besitzt ein Aufgabeende 15 und ein höher gelegenes Abwurfende 16 zum Abwurf von Material, das am Aufgabeende 15 von dem Förderband 6 aufgenommen wurde.

Die Förderbandanlage ST wird elektrisch betrieben und besitzt zu diesem Zweck einen Speicher BP für elektrische Energie zum Antrieb der Förderbandanlage ST. Der Speicher BP ist auf dem Chassis 1 angeordnet.

Die Förderbandanlage ST besitzt eine Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Windenenergie. Es handelt sich um eine Windenergieanlage WM mit einem Mast 9. Der Mast 9 ist am oberen Ende der Förderbandanlage ST angeordnet, d.h. am Abwurfende 8. Der Mast 9 ist einklappbar, so dass er insbesondere für den Transport nicht nach oben über das Förderband 6 vorsteht. Auch die Rotorblätter 10 der Windkraftanlage WM können eingeklappt werden. Zudem kann der Mast 9 in nicht näher dargestellter Weise teleskopierbar und/oder faltbar sein, so dass er in der errichteten Position eine wesentlich größere Länge hat, als in seiner gefalteten oder nicht-teleskopierten Transportposition. Die Förderbandanlage ST ist dazu ausgebildet, auf ein Transportfahrzeug verladen zu werden und auf öffentlichen Straßen zu einem anderen Einsatzort transportiert zu werden. Die Förderbandanlage ST ist auch mit der zusätzlichen und insbesondere nachrüstbaren Windkraftanlage WM sehr kompakt.

Die Förderbandanlage ST besitzt zudem als Einrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenergie eine Photovoltaikanlage PV. Die Photovoltaikanlage PV ist zwischen dem Aufgabeende 15 und dem Abwurfende 16 an dem Förderband 6 angeordnet. Die Photovoltaikanlage PV kann das Förderband 6 tunnelartig überspannen. Die Photovoltaikanlage PV kann das Förderband 6 zum Beispiel bogenartig überspannen, wie es in Figur 2 gezeigt ist.

Es ist bei größeren Solarpaneelen 11 auch möglich, dass sie z.B. im Querschnitt ein Dreieck oder Trapez oberhalb des Förderbandes 6 aufspannen. Die Solarpaneele 11 können den Bereich oberhalb des Förderbandes 6 auch nur teilweise übergreifen, sodass der Bereich oberhalb des Förderbandes 6 teilweise offenbleibt. Der Vorteil der Anordnung von Solarpaneelen 11 an dem Förderband 6 ist, dass die Verschattung in diesem Bereich gering ist.

Zusätzlich sind Photovoltaikmodule bzw. Solarpaneele 11 der Photovoltaikanlage PV an Gehäuseflächen 12 der Förderbandanlage ST angeordnet. Gehäuseflächen 12 sind alle Flächen, die der Einhausung von Komponenten der Förderbandanlage ST dienen. Es sind insbesondere obere und seitliche Flächen aller Aufbauten 3 auf dem Chassis 1 der Förderbandanlage ST.

Zu den Aufbauten 3 zählen insbesondere die Bereiche unmittelbar an dem Chassis 1 bzw. dem Raupenfahrwerk 2 und darüber hinaus auch das Förderband 6 selbst. Solarpaneele 11 können insbesondere an seitlichen Flächen des Förderbandes 6 angeordnet sein bzw. an dem Rahmen, der einen Fördergurt trägt und führt. Die Position eines Solarpaneels 11 kann gegenüber der Förderbandanlage 1 einstellbar sein.

Ein Speicher BP für elektrische Energie ermöglicht einen Batteriebetrieb der jeweiligen vorstehend beschriebenen Baumaschine. Das wird nachfolgend anhand des Beispiels einer Siebanlage SC beschrieben, wobei der Begriff "Siebanlage" durch einen der nachfolgenden Begriffe ersetzt werden kann: Backenbrecheranlage, Prallbrecheranlage, Förderbandanlage.

Die mögliche Betriebsdauer der Baumaschine hängt von der Kapazität des Speichers BP ab. Damit der Speicher BP die notwendige Leistung abgeben kann, beträgt die Spannung mehr als 150 Volt Gleichstrom und insbesondere mehr als 300 V Gleichstrom. Es handelt sich um einen Hochvoltspeicher. Für einen Betrieb über 2 Stunden kann die Kapazität 24 kWh betragen bei 614V Gleichstrom an dem elektrischen Speicher BP.

Die Siebanlage SC besitzt eine Leistungselektronik zur Ansteuerung der elektrischen Antriebe M1 , M2, M3 der Siebanlage SC (Figur 8). Die Leistungselektronik ist eine zentrale Komponente des Antriebsstranges der Siebanlage SC. Die Leistungselektronik umfasst eine zentrale, elektronische Steuereinheit PLC, die dazu ausgebildet ist, die Energieversorgung eines ersten elektrischen Motors M1 für den Hauptantrieb der Siebanlage SC und der weiteren elektrischen Motoren M2 z.B. für das Raupenfahrwerk 2 zu steuern. Die Siebanlage SC kann weitere Motoren M3 und Nebenantriebe, die als weitere elektrische Verbraucher Mn bezeichnet werden, haben. Zu den weiteren elektrischen Verbrauchern Mn zählen unter anderem das Bordnetz der Siebanlage SC und auch Kleinverbraucher, die an das Bordnetz angeschlossen werden, z.B. Steuergeräte, Sensoren, Aktoren, Monitore etc. Diese Verbraucher Mn werden in Figur 3 als Mn DC, also als Gleichstromverbraucher, bezeichnet. Da Kleinverbraucher mit wesentlich niedrigeren Spannungen betrieben werden als mit der Spannung des elektrischen Speichers BP der Siebanlage SC, sind Wandler INV erforderlich. Es handelt sich bei dem Wandler für die Kleinverbraucher um einen DC-DC-Wandler. Es können für weitere Verbraucher zusätzliche Wandler vorgesehen sein, z.B. zur Versorgung des Bordnetzes der Siebanlage SC. Auch die elektronische Steuereinheit PLC ist ein Verbraucher, der über das Bordnetz gespeist wird. Die Spannung im Bordnetz beträgt 24 V. An das Bordnetz sind z.B. auch Arbeitsleuchten angeschlossen.

Die Wandler werden in der Figur 8 einheitlich mit INV bezeichnet unabhängig von ihrem Aufbau, ihrer Leistung oder ihrer Funktion (DC-DC, DC-AC).

Die Motoren M1 , M2, M3 werden bei diesem Ausführungsbeispiel mit 400 V Wechselstrom betrieben. Der Motor M1 kann eine Leistung von 22 kW haben und der Motor M2 für das Raupenfahrwerk 2 eine Leistung von 30 kW. Daher ist der DC- Leitung der Siebanlage SC ein DC-AC-Wandler INV vorgeschaltet. Für den Fall, dass der elektrische Speicher BP leer ist, kann der Wandler INV umgangen werden und direkt aus einem Netz AC Wechselstrom z.B. mit 380V 50 Hz bezogen werden. Die Leistungselektronik mit der Steuereinheit PLC steuert die jeweilige Energiezufuhr. Die unterbrochenen Linien sind Steuerleitungen. Die durchgezogenen Linien sind stromführende Leiter für Gleichstrom DC. Mittels der Siebanlage SC können über ein Bordnetz mobile elektrische Verbrauchsgeräte geladen werden, wie z.B. Mobilfunkgeräte, Notebooks, batteriebetriebene Werkzeuge etc. Im weiteren Sinne können zu den mobilen elektrischen Verbrauchsgeräten alle Verbraucher gezählt werden, die nicht permanent mit der Siebanlage SC verbunden sind bzw. die nicht zum Betrieb der Siebanlage SC notwendig sind, und die Siebanlage SC als Energiequelle zum Laden eigener elektrischer Speicher nutzen. Ein mobiles elektrisches Verbrauchsgerät kann daher auch ein Elektrofahrzeug sein, insbesondere ein Baustellenfahrzeug, wie z.B. ein elektrisch betriebener Radlader.

Die Siebanlage SC kann mit verschiedenen Energiequellen gekoppelt werden, z.B. wenn die auf der Siebanlage SC gewonnene, elektrische Energie für den Betrieb nicht ausreicht. Eine weitere Energiequelle kann eine stationäre Energiequelle AC sein, z.B. ein stationäres Netz. Eine weitere Energiequelle kann ein zusätzlich bereitgestellter elektrischer Speicher RBP sein, über den entweder der Speicher BP auf der Siebanlage SC geladen wird, oder über den die Siebanlage SC betrieben wird. Die Siebanlage SC kann auch an mobile Stromerzeuger angeschlossen sein, die bevorzugt elektrische Energie aus regenerativen Energiequellen (Wind, Sonne) gewinnen.

Die Schnittstellen der Siebanlage SC können auch dazu genutzt werden, überschüssige Energie, die durch die Photovoltaikanlage PV oder die Windenergieanlage WM gewonnen worden sind und nicht in dem eigenen Speicher BP gespeichert werden kann, an andere elektrische Speicher RBP, an ein Netz AC oder an einen weiteren Verbraucher Mn abzugeben. Dabei handelt es sich um Verbraucher Mn am Einsatzort der Siebanlage SC. Die Pfeilrichtungen der Stromleiter zeigen an, dass z.B. der eigene Speicher BP und der andere Speicher RBP geladen und entladen werden können und zwar über die Siebanlage SC selbst. Der eigene Speicher BP kann mittels eines Bordladegerätes OBC über ein Netz AC eines Netzbetreibers geladen werden. An das Bordladegerät OBC können auch andere Energiequellen angeschlossen werden, wie z.B. ein mobiler Stromerzeuger. Die in Figur 8 gezeigte elektronische Steuereinheit PLC steht im ständigen Kontakt zu einer nicht dargestellten Fahrzeugsteuerung und erhält von dieser die umzusetzende Anweisung und zudem Informationen von anderen Steuergeräten.

Die Siebanlage SC ist insbesondere Teil einer Produktionslinie, bei welcher der Siebanlage SC Einrichtungen zum Zerkleinern und Klassieren oder Sieben von Material nachgeschaltet sind. Insbesondere sind die weiteren Verbraucher daher eine elektrisch angetriebene, raupenmobile Prallbrecheranlage IC, eine elektrisch angetriebene, raupenmobile Siebanlage SC oder auch eine Siebanlage SC. Figur 3 zeigt, dass Verbindungen zu den weiteren Anlagen der Produktionslinie hergestellt werden können. Die Steuerung erfolgt über die Steuereinheit PLC. Die Kommunikation kann drahtlos erfolgen.

Die Figur 9 zeigt, dass jede dieser Anlagen der beispielhaften Produktionslinie eine eigene Steuereinheit PLC1 , PLC2, PLC3 besitzt. Die Steuereinheiten PLC1 , PLC2, PLC3 stehen über drahtlose Kommunikationsschnittstellen in Verbindung. Elektrische Energie kann von einer der Anlagen an eine weitere Anlage übertragen werden. Die durchgezogene Linie symbolisiert die elektrische Versorgungsleitung zwischen den Anlagen. Die Pfeile zeigen an, dass die Übertragung in unterschiedliche Richtungen erfolgen kann. Bezogen auf die vorliegende Erfindung kann auf der Siebanlage SC gewonnene, elektrische Energie an die weiteren Anlagen übertragen werden.

Bezugszeichen:

1 - Chassis

2 - Raupenfahrwerk

3 - Aufbauten

4 - Rahmen

5 - Aufgeber mit Aufnahmetrichter

6 - Förderband

7 - Förderband

8.1 - Siebeinrichtung

8.2 - Backenbrecher

8.3 - Prallbrecher

9 - Mast

10 - Rotorblatt

11 - Solarpaneel

12 - Gehäusefläche

13 - Stütze

14 - Stütze

15 - Aufgabeende

16 - Abwurfende

AC - Stromnetz

BP - elektrischer Speicher

CR - Zerkleinerungsanlage

DC - Leitung für Gleichstrom

IC - Prallbrecheranlage

INV - Wandler

JC - Backenbrecheranlage

M1 - elektrischer Antrieb

M2 - elektrischer Antrieb

Mn - elektrischer Antrieb

OBC - Bordladegerät PLC- elektronische Steuereinheit PLC1 - elektronische Steuereinheit PLC2 - elektronische Steuereinheit PLC3- elektronische Steuereinheit PV- Photovoltaikanlage

RBP - externer elektrischer Speicher SC- Siebanlage

ST- Förderbandanlage

WM- Windenergieanlage