72.000 Tonnen Erz pro Tag

In dem Staubecken wird Schlacke gesammelt, die bei der Gewinnung von Kupfer entsteht. Das rot glänzende Metall wird hier im großen Stil abgebaut, denn Chile verfügt über die mit Abstand größten Kupfervorkommen weltweit. Das staatliche Unternehmen Codelco gewinnt aus dem Kupfererz in einem aufwändigen mechanisch-chemischen Prozess das Metall. Dabei entsteht als Abfallprodukt eine Schlacke, die in Staubecken gesammelt und später weiter behandelt wird. Es sind gigantische Dimensionen, in denen man hier denkt und arbeitet: Pro Tag werden etwa 72.000 Tonnen Erz abgebaut. 95% davon gelangen als Schlacke in das Staubecken. Dieses Becken ist an drei Seiten von Bergen begrenzt. An der Südseite schließt die neue Mauer den künstlichen See ab. Ein großer Teil des Baustoffs für diese Mauer entstammt ebenfalls der Kupfergewinnung, denn der Sand wird aus der Schlacke extrahiert. Seit neun Jahren wird das Tal bei Ovejería bereits mit Schlacken befüllt. Der so entstandene „See“ hat heute eine Tiefe von 42 m. Durch den Bau der Staumauer erhöht man die Kapazität des natürlichen Beckens erheblich: Wenn die Mauer komplett ist, steht genügend Volumen zur Verfügung, um in den nächsten 50 Jahren die Schlacke zu lagern.

Die Herausforderung: Staumauer aus Sand verdichten

Im Moment wächst die Mauer Tag für Tag, oder besser Nacht für Nacht. Denn jede Nacht wird Sand mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 16 - 20 % vom Kamm des Dammes aufgeschüttet, tags darauf von einem Bulldozer verteilt und dann in 20 cm dicken Lagen verdichtet. Dieses Verfahren wird so lange fortgeführt, bis die geplante Dammhöhe und -breite erreicht sein wird. Wenn die 32 m hohe Staumauer komplett ist, wird ihre Rampe vom Kamm aus bis zu 130 m in das angrenzende Tal hinein reichen. Daraus ergibt sich eine Steigung zwischen 22 % und 30 %. Anfangs versuchten die Chilenen in traditioneller Vorgehensweise, den Sand mit einem Bulldozer zu verdichten, der eine Anhängewalze zog. Nachteil dieser Methode: Bei der Rückwärtsfahrt über die verdichtete Fläche gräbt sich die Kette des Bulldozers in den Sand und lockert das Material wieder auf. Die Ingenieure von Con-Pax suchten deshalb nach einer Walze, die den nicht bindigen Sand ausreichend gut verdichtet und auch bei 30° Steigung noch volle Traktion bietet. Diese Suche führte sie unweigerlich zu den HAMM-Walzenzügen der Serie 3000 mit Hammtronic.

Die Lösung: Walzenzug 3412 mit Hammtronic

Diese Walzenzüge kann man getrost als die „Bergziegen“ unter den modernen Verdichtungsgeräten bezeichnen. Die Hammtronic, ein mikroprozessorgesteuertes Bedienungs- und Regelsystem, überwacht alle Motor- und Fahrfunktionen. Sie steuert das Anfahren, Bremsen und die Geschwindigkeit. Außerdem schützt die Grenzlastregelung den Motor wirkungsvoll vor Überlastung. Wichtig für die Anwendung in Chile: Die intelligente Hammtronic übernimmt auch die automatische Schlupfregelung, überwacht die Räder und Bandagen ständig und gleicht das verfügbare Drehmoment der Antriebsmotoren kontinuierlich an. Auf diese Weise ist die Traktion jederzeit optimal und ein Durchdrehen der Räder wird unabhängig von Art, Profil und Steigung des zu verdichtenden Bodens wirksam verhindert.

Erste Versuche im Herbst 2004 überzeugten die Ingenieure sofort. Begeistert von der Leistungsfähigkeit der Walzenzüge entschieden sie sich für den Kauf von zwei Geräten mit einem Einsatzgewicht von 12 t. Sie verdichten seitdem Tag für Tag etwa 7.400 Kubikmeter Sand. Das Walzschema sieht 6 Übergänge vor, wobei ein Übergang eine Auf- und eine Abfahrt beinhaltet.

Qualität verdoppelt, Emissionen halbiert

Von der Verdichtungsqualität ist Bauingenieur und Projektleiter Eduardo Araos begeistert. Mit dem Bulldozer war die Verdichtung vor allem an den steileren Stellen sehr unregelmäßig. Dank der HAMM-Technologie ist dieses Problem perfekt gelöst. Proben und Versuche bestätigten wiederholt, dass die Mauer überall die geforderte Dichte und Festigkeit aufweist. Hoch zufrieden sind die Verantwortlichen bei Con-Pax aber auch, weil die Walzen aus Deutschland äußerst umweltfreundlich sind und zugleich ihre Betriebskosten reduzieren: Jeder der beiden Hammtronic-Walzenzüge mit einem extrem geringen Kraftstoffverbrauch ersetzte zwei Geräte mit „durstigen“ Motoren. Dazu kommt, dass die Walzenzüge im Gegensatz zum Bulldozer mit Anhängewalze auch bei der Rückwärtsfahrt verdichten. Es sind also auch weniger Überfahrten notwendig. In der Summe führten diese Effekte auf einen Schlag zu einer Halbierung der CO2-Emissionen.

Maximale Verfügbarkeit

Seit 3 Jahren arbeiten die Walzenzüge nun kontinuierlich an diesem Projekt. Mit 5.000 Betriebsstunden pro Maschine pro Jahr erreichen sie dabei eine sensationell gute Verfügbarkeit. Drei Punkte sind hierfür entscheidend: Erstens die solide und präzise Verarbeitung der Walzen von HAMM. Zweitens die regelmäßige Wartung und Inspektion durch den Betreiber Con-Pax. Und drittens eine hervorragende Betreuung mit Know-how und Ersatzteilen durch Alejandro Saballa, Serviceleiter bei Salinas y Fabres, dem chilenischen Händler von HAMM mit Sitz in Santiago de Chile.

Neue Anwendung im Dammbau identifiziert

Bei Con-Pax hat man das Potenzial der extrem steigfähigen HAMM-Walzen erkannt und setzt künftig auch in anderen Projekten auf ihre Leistungsfähigkeit. Die Steigfähigkeit der HAMM-Walzenzüge ermöglicht den Bauingenieuren neue konstruktive Lösungen. Aktuelle Planungen für neue Dämme unterstreichen das: Sie weisen wegen der hohen Steigfähigkeit der Walzen größere Steigungen auf als bisher üblich. Die Technologie von HAMM macht‘s möglich.