Elektrifizierter Baustellenbetrieb bei Gleiserneuerungen und Weichentausch bei Straßenbahnen

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit untersucht den Einfluss der Elektrifizierung des Baustellenbetriebs von Gleisbaustellen im innerstädtischen Bereich. Dafür werden zwei Baustellen in Wien begleitet und die Daten dieser Baustellen aufbereitet und analysiert. Inhalt beider Baustellen ist eine Gleiserneuerung von Straßenbahngleisen. Die Baustelle Alser Straße wird dabei mit konventionellen Geräten ausgeführt, bei der Baustelle Franz-Josefs-Kai werden Bagger, Radlader und Kleingeräte durch batterieelektrisch betriebene Geräte ersetzt.Bei beiden Baustellen werden Daten zu Diesel- und Stromverbräuchen erhoben und miteinander verglichen. Zusätzlich zu den Daten der eigenen Geräte werden auch Daten der Subunternehmer gesammelt und ausgewertet. Die Betrachtung beschränkt sich auf den Einsatz der eigenen Geräte,Transporte im Zuge der Herstellung sowie dem Prozess des Fräsens inkl. dem Materialtransport des anfallenden Fräsmaterials.Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einfluss der Elektrifizierung auf die Ressourcenverbräuche von Baustellen näher zu beleuchten. Die durchgeführten Analysen und Berechnungen zeigen, dass die CO2e-Emissionen durch den Einsatz akkubetriebener Geräte auf der Baustelleum etwa 5% gesenkt werden können, während der Energieverbrauch um rund 2% zurückgeht.Neben Änderungen der Ressourcenverbräuche ergeben sich durch den Einsatz akkubetriebener Geräte auch geänderte Anforderungen an die Rahmenbedingungen, die zur Sicherstellung einer effizienten Baustellenlogistik erforderlich sind. Durch den Einsatz akkubetriebener Geräte hat die Bereitstellung von Strom auf der Baustelle erhöhte Wichtigkeit. Neben Kennwerten und Anforderungen der Baugeräte werden in einer umfassenden Literaturrecherche auch am Markt verfügbare Lösungen zur Strombereitstellung erörtert und verglichen.Bei der Elektrifizierung des Bauablaufes stellt das Personal, das auf der Baustelle mit den Geräten arbeitet, einen wichtigen Faktor dar. Die Arbeit soll dabei auch aufzeigen, welche Faktoren die Zufriedenheit des Personals auf Baustellen beeinflussen und wo ausführende Unternehmen und Gerätehersteller ansetzen müssen, um die Akzeptanz der akkubetriebenen Geräte zu erhöhen.Aus Gesprächen mit dem produktiven Personal werden vor allem die Punkte Akkulaufzeit und Ladedauer als wichtigste Faktoren genannt.

This diploma thesis investigates the influence of electrification on the operation of railway construction sites in inner-city areas. For this purpose, two construction sites in Vienna are monitored and data from these sites are processed and analysed. Tram tracks are being renewed on both construction sites. At the site Alser Straße conventional equipment is in use, while at the site Franz-Josefs-Kai excavators, wheel loaders and small equipment are being replaced by battery-powered equipment.Data on diesel and electricity consumption is collected and compared at both sites. In addition to data from the company’s own equipment, data from subcontractors is also collected and analysed. The analysis is limited to the use of the company’s own equipment, transport during production and the milling process, including transport of the milled material.The aim of this study is to show the impact of electrification on the resource consumption of construction sites. The analyses and calculations conducted show, that the use of battery powered equipment on construction sites can reduce CO2e-emissions by around 5% and energy consumption by around 2%.In addition to the changes in resource consumption, the use of battery-powered equipment also changes the requirements for efficient site logistics. The use of battery-powered equipment means that the provision of electricity on site is increasingly important. In addition to thecharacteristics and requirements of construction equipment, a comprehensive literature review discusses and compares solutions available on the market for power supply.The personnel working with the equipment on the construction site are an important factorin the electrification of the construction process. The thesis also aims to identify the factors that influence site personnel satisfaction and where contractors and equipment manufacturers need to focus their efforts to increase the acceptance of battery-powered equipment. Discussions with personnel indicate that battery capacity and charging time are the most important factors.