Energieeffizienz & Herausforderungen und innovative Lösungen für Baumaschinen: Nachhaltige Top Ten Hybrid & Elektro-Baumaschinen

Effizienter Materialtransport ist ein entscheidender Faktor in der Rohstoffindustrie, da er direkten Einfluss auf die Rentabilität und Nachhaltigkeit der Produktion hat. Baumaschinen spielen dabei eine zentrale Rolle, da sie für das Lösen, Laden und Transportieren von Rohstoffen verantwortlich sind. Die Hauptziele bei diesem Prozess sind die Minimierung der Kosten pro Tonne und die Gewährleistung größtmöglicher Energieeffizienz. Um diese Ziele zu erreichen, müssen verschiedene Herausforderungen bewältigt und effektive Lösungen implementiert werden.

Eine der größten Herausforderungen besteht darin, den Materialtransport über große Entfernungen zu optimieren. In der Rohstoffindustrie müssen häufig große Mengen an Material von den Abbaustätten zu den Verarbeitungsanlagen transportiert werden. Um dies effizient zu gestalten, werden verschiedene Technologien eingesetzt, wie beispielsweise Förderbänder, Lastwagen oder sogar spezielle Züge. Diese Transportmittel werden kontinuierlich weiterentwickelt, um die Ladekapazität zu maximieren und den Energieverbrauch zu minimieren.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Effizienz des Ladevorgangs. Baumaschinen wie Bagger oder Radlader müssen in der Lage sein, das Material schnell und effektiv zu lösen und zu laden. Hier kommen moderne Technologien wie hydraulische Systeme und automatisierte Steuerungen zum Einsatz. Diese ermöglichen es den Maschinen, große Mengen an Material in kürzester Zeit zu bewegen und den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Darüber hinaus spielen die Konstruktion und das Gewicht der Maschinen eine entscheidende Rolle, da sie die Arbeitsgeschwindigkeit und den Energiebedarf beeinflussen.

Die Auswahl geeigneter Transportwege und die Optimierung der Logistik sind ebenfalls von großer Bedeutung. Der effiziente Einsatz von Straßen, Schienen oder Wasserwegen kann den Materialtransport beschleunigen und die Kosten senken. Die Verwendung von GPS-Technologie und anderen fortschrittlichen Navigationssystemen ermöglicht es den Baumaschinen, die effizientesten Routen zu wählen und Staus oder Engpässe zu vermeiden. Darüber hinaus können intelligente Logistiksysteme den Materialfluss überwachen und Engpässe frühzeitig erkennen, um effektive Maßnahmen zu ergreifen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Optimierung des Materialtransports ist die Energieeffizienz. Baumaschinen verbrauchen große Mengen an Kraftstoff, insbesondere beim Bewegen schwerer Lasten. Durch den Einsatz von emissionsarmen Motoren, Hybrid- oder Elektroantrieben können die Treibhausgasemissionen reduziert und die Energieeffizienz verbessert werden. Darüber hinaus ermöglichen technologische Fortschritte, wie zum Beispiel regeneratives Bremsen oder energieeffiziente Hydrauliksysteme, eine effizientere Nutzung der vorhandenen Energie.

Neben den technologischen Lösungen ist auch die Schulung und das Bewusstsein der Maschinenbediener von großer Bedeutung. Durch eine gezielte Ausbildung können die Bediener lernen, die Maschinen optimal einzusetzen, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren und die Betriebskosten zu senken. Zudem können sie geschult werden, um Umweltauswirkungen zu minimieren, beispielsweise durch die richtige Handhabung von Materialien, um Verschwendung zu vermeiden.

➡️ Effizienter Materialtransport in der Rohstoffindustrie ist von entscheidender Bedeutung, um sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Ziele zu erreichen. Durch die Überwindung der Herausforderungen und die Implementierung effektiver Lösungen können die Kosten pro Tonne gesenkt, die Energieeffizienz maximiert und die Nachhaltigkeit verbessert werden. Die kontinuierliche Weiterentwicklung von Technologien und die Schulung der Maschinenbediener spielen dabei eine Schlüsselrolle, um den Materialtransport in der Rohstoffindustrie effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten.

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Energetisches Umdenken im Maschinenbau hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen, da die Branche zunehmend auf erneuerbare Energien im Gebäudemanagement und den Einsatz von Baumaschinen-Elektrofahrzeugen setzt. Diese Entwicklung ist eine Antwort auf die wachsende Nachfrage nach nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Lösungen in der Bauindustrie.

1. Erneuerbare Energien im Gebäudemanagement

Die Integration erneuerbarer Energien in das Gebäudemanagement im Maschinenbau bietet zahlreiche Vorteile. Eine wichtige Lösung ist die Nutzung von Solarenergie durch die Installation von Photovoltaik-Anlagen auf den Dächern von Industriegebäuden. Diese Anlagen erzeugen sauberen Strom, der zur Versorgung der Gebäudeinfrastruktur und zum Betrieb von Maschinen verwendet werden kann. Zudem kann überschüssiger Strom in das öffentliche Netz eingespeist und als zusätzliche Einnahmequelle genutzt werden. Darüber hinaus gewinnen auch Wind- und Biomasseenergie an Bedeutung, um den Energiebedarf der Gebäude im Maschinenbau zu decken und somit den Einsatz fossiler Brennstoffe zu reduzieren.

2. Baumaschinen-Elektrofahrzeuge

Die Einführung von Elektrofahrzeugen im Baumaschinenbereich ist ein wegweisender Schritt in Richtung nachhaltigerer Bauverfahren. Elektrofahrzeuge bieten eine emissionsfreie Alternative zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren und reduzieren somit die Luftverschmutzung auf Baustellen erheblich. Zudem sind Elektrofahrzeuge im Betrieb leiser und erzeugen weniger Vibrationen, was zu einer verbesserten Arbeitsumgebung führt. Der Einsatz von Elektrofahrzeugen erfordert jedoch eine entsprechende Ladeinfrastruktur auf den Baustellen, um eine kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten. Hierfür werden mobile Ladesäulen oder Stromversorgungssysteme mit leistungsfähigen Batterien eingesetzt, um den Bedarf an Elektrofahrzeugen abzudecken.

3. Effizienzsteigerung durch regenerative Energiespeicherung

Ein weiterer wichtiger Aspekt beim energetischen Umdenken im Maschinenbau ist die Nutzung von regenerativen Energiespeichersystemen. Bei Baumaschinen können beispielsweise Hochleistungsbatterien eingesetzt werden, um überschüssige Energie zu speichern und in Zeiten mit hohem Energiebedarf wieder abzugeben. Dies ermöglicht eine optimierte Nutzung erneuerbarer Energiequellen und eine effizientere Energieverteilung auf Baustellen. Zusätzlich können intelligente Energiemanagementsysteme eingesetzt werden, um den Energieverbrauch der Baumaschinen zu überwachen und zu optimieren.

4. Technologische Entwicklungen und Forschung

Um erneuerbare Energien im Maschinenbau effektiv einzusetzen und den Einsatz von Baumaschinen-Elektrofahrzeugen weiter zu verbessern, sind kontinuierliche technologische Entwicklungen und Forschungsaktivitäten erforderlich. Dies beinhaltet die Entwicklung leistungsstarker Batterietechnologien mit hoher Energiedichte, um die Reichweite und Betriebsdauer von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Darüber hinaus wird an der Verbesserung der Ladeinfrastruktur gearbeitet, um schnelles und effizientes Laden auf Baustellen zu ermöglichen. Die Entwicklung von energieeffizienten und leistungsstarken Elektromotoren für Baumaschinen ist ebenfalls ein Schwerpunkt der Forschung.

5. Vorteile und zukünftige Perspektiven

Die Integration erneuerbarer Energien im Gebäudemanagement und der Einsatz von Baumaschinen-Elektrofahrzeugen bieten eine Vielzahl von Vorteilen. Dazu gehören eine deutliche Reduzierung der CO2-Emissionen, geringere Betriebskosten aufgrund niedrigerer Energiekosten und eine verbesserte Umweltverträglichkeit des Bausektors. Darüber hinaus können Unternehmen, die auf nachhaltige Technologien setzen, ihr Image stärken und neue Kunden gewinnen, die Wert auf ökologische Aspekte legen. In Zukunft wird erwartet, dass die Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien und Elektromobilität weiter voranschreiten und die Effizienz sowie die Einsatzmöglichkeiten von Baumaschinen kontinuierlich verbessern werden.

➡️ Das energetische Umdenken im Maschinenbau, insbesondere durch die Integration erneuerbarer Energien im Gebäudemanagement und den Einsatz von Baumaschinen-Elektrofahrzeugen, trägt maßgeblich zu einer nachhaltigeren Bauindustrie bei. Durch den Einsatz sauberer Energiequellen und emissionsfreier Fahrzeuge können die Umweltauswirkungen reduziert, die Energieeffizienz gesteigert und die Gesamtbetriebskosten gesenkt werden. Diese Entwicklung ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigen Zukunft im Maschinenbau und der Bauindustrie insgesamt.

Elektromobilität auf der Baustelle: Die Vielfalt der Elektro-Baumaschinen

Auf dem Baumaschinenmarkt gibt es bereits eine Vielzahl von Elektro-Baumaschinen, die den traditionellen Verbrennungsmotor durch elektrische Antriebssysteme ersetzen. Diese Elektro-Baumaschinen bieten eine umweltfreundlichere Alternative und tragen zur Reduzierung von Emissionen und Lärm auf Baustellen bei. Im Folgenden werden hier einige der gängigsten Arten von Elektro-Baumaschinen vorgestellt:

1. Elektrische Bagger

Elektrische Bagger sind eine der am weitesten verbreiteten Elektro-Baumaschinen auf dem Markt. Sie werden von leistungsstarken Elektromotoren angetrieben und können in verschiedenen Größen und Kapazitäten erhältlich sein. Elektrische Bagger bieten die gleiche Leistung und Effizienz wie ihre konventionellen Gegenstücke mit Verbrennungsmotor, jedoch ohne die damit verbundenen Emissionen. Sie eignen sich gut für den Einsatz in städtischen Gebieten und Bauprojekten mit strengen Umweltvorschriften.

2. Elektrische Radlader

Elektrische Radlader sind vielseitige Maschinen, die zum Laden und Transportieren von Materialien verwendet werden. Sie werden von Elektromotoren angetrieben und bieten ähnliche Leistungsmerkmale wie herkömmliche Radlader. Elektrische Radlader sind ideal für den Einsatz in Innenstädten, in denen der Lärmpegel und die Emissionen minimiert werden müssen. Sie sind auch in Bereichen wie Recycling und Materialumschlag sehr gefragt.

3. Elektrische Gabelstapler

Elektrische Gabelstapler sind auf vielen Baustellen und Lagerhäusern zu finden. Sie bieten eine effiziente und emissionsfreie Lösung für den Materialtransport. Elektrische Gabelstapler sind in verschiedenen Größen und Tragfähigkeiten erhältlich und können mit Batterien betrieben werden, die während der Betriebspausen aufgeladen werden können. Sie bieten eine geringere Geräuschentwicklung und verbesserte Manövrierfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Gabelstaplern mit Verbrennungsmotor.

4. Elektrische Betonmischer

Elektrische Betonmischer werden zunehmend populär, da sie eine saubere und leise Alternative zu traditionellen Betonmischern darstellen. Sie werden von Elektromotoren angetrieben und bieten eine zuverlässige Leistung beim Mischen von Beton. Elektrische Betonmischer sind ideal für den Einsatz in Wohngebieten, in denen Lärmbelästigung minimiert werden muss. Sie bieten auch eine bessere Kontrolle über die Mischgeschwindigkeit und eine effizientere Nutzung von Energie.

5. Elektrische Arbeitsbühnen

Elektrische Arbeitsbühnen werden für Arbeiten in der Höhe eingesetzt, wie beispielsweise für Wartungs- und Reparaturarbeiten an Gebäuden. Sie bieten eine sichere Plattform für Arbeiter und werden von Elektromotoren angetrieben. Elektrische Arbeitsbühnen zeichnen sich durch ihre leise Betriebsweise und ihre emissionsfreie Natur aus. Sie sind in verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich, darunter Scherenarbeitsbühnen, Teleskoparbeitsbühnen und Gelenkarbeitsbühnen.

➡️ Diese Aufzählung gibt einen Einblick in die verschiedenen Arten von Elektro-Baumaschinen, die bereits auf dem Baumaschinenmarkt erhältlich sind. Die Liste ist jedoch nicht abschließend, da die Entwicklung und Einführung neuer Elektro-Baumaschinen stetig voranschreitet. Der Trend hin zur Elektrifizierung im Baumaschinenbereich wird durch die steigende Nachfrage nach umweltfreundlichen und nachhaltigen Lösungen vorangetrieben. Zukünftig ist mit weiteren Innovationen und Fortschritten in der Elektromobilität im Baumaschinenbereich zu rechnen.

Hybrid-Baumaschinen sind eine innovative Lösung im Bereich des Maschinenbaus, die den Einsatz von Verbrennungsmotoren mit elektrischer Antriebstechnologie kombinieren. Diese Technologie ermöglicht eine effizientere Nutzung von Energie und eine Reduzierung von Emissionen auf Baustellen.

Hybrid-Bagger

Hybrid-Bagger nutzen einen Kombinationsantrieb aus einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor. Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor, insbesondere während Leerlauf- und niedrigen Belastungsphasen. Dies führt zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch und einer geringeren Geräuschentwicklung.

Hybrid-Radlader

Hybrid-Radlader sind mit einem elektrischen Antriebssystem ausgestattet, das den Verbrennungsmotor unterstützt und den Kraftstoffverbrauch reduziert. Durch die Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor werden sowohl Emissionen als auch Betriebskosten gesenkt.

Hybrid-Dumper

Hybrid-Dumper verwenden elektrische Antriebssysteme, um den Verbrennungsmotor zu unterstützen und den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Durch die Integration von Energierückgewinnungstechnologien, wie regeneratives Bremsen, kann überschüssige Energie während des Betriebs gespeichert und wiederverwendet werden.

Hybrid-Kran

Hybrid-Krane nutzen eine Kombination aus elektrischem und verbrennungsmotorischem Antrieb, um die Effizienz zu verbessern. Der elektrische Antrieb ermöglicht einen reibungslosen und geräuscharmen Betrieb während des Hebevorgangs, während der Verbrennungsmotor bei Bedarf zusätzliche Leistung liefert.

Hybrid-Asphaltfertiger

Hybrid-Asphaltfertiger verfügen über einen Elektromotor, der den Verbrennungsmotor unterstützt und dadurch den Kraftstoffverbrauch senkt. Die elektrische Unterstützung erfolgt insbesondere in Phasen mit geringem Energiebedarf, wie beim Anfahren oder Verlangsamen.

Hybrid-Betonmischer

Hybrid-Betonmischer setzen auf die Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor, um den Betrieb effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten. Durch die Nutzung des Elektromotors während des Mischvorgangs kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden.

Hybrid-Straßenfertiger

Hybrid-Straßenfertiger sind mit elektrischen Antriebssystemen ausgestattet, um den Verbrennungsmotor zu unterstützen und den Energieverbrauch zu optimieren. Dies führt zu einer verbesserten Energieeffizienz und einer Verringerung der Emissionen während des Straßenbaus.

Hybrid-Bodenverdichter

Hybrid-Bodenverdichter verwenden eine Kombination aus elektrischem und verbrennungsmotorischem Antrieb, um die Verdichtungseffizienz zu steigern. Der Elektromotor sorgt für einen leisen und emissionsfreien Betrieb während des Verdichtungsvorgangs.

Hybrid-Abbruchroboter

Hybrid-Abbruchroboter nutzen elektrische Antriebssysteme in Verbindung mit hydraulischer Energie, um eine präzise und effiziente Durchführung von Abbrucharbeiten zu ermöglichen. Die Hybridtechnologie ermöglicht eine hohe Manövrierfähigkeit und einen geringen Energieverbrauch.

Hybrid-Kehrmaschine

Hybrid-Kehrmaschinen sind mit einem elektrischen Antriebssystem ausgestattet, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Umweltbelastung zu minimieren. Diese Maschinen sind in der Lage, effizient und leise zu arbeiten und bieten eine hohe Reinigungsleistung.

➡️ Die oben genannten Beispiele zeigen die Vielfalt der Hybrid-Baumaschinen, die bereits auf dem Markt erhältlich sind. Durch den Einsatz dieser innovativen Technologien können Energieverbrauch und Emissionen reduziert werden, während gleichzeitig die Leistungsfähigkeit und Effizienz der Baumaschinen erhalten bleiben. Der Einsatz von Hybrid-Baumaschinen trägt somit zu einer nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Baubranche bei.

Der Unterschied zwischen energetisch und energieeffizient liegt in ihrer jeweiligen Bedeutung und Anwendung im Kontext des Energieverbrauchs und der Energieeinsparung. Im Folgenden werden die beiden Begriffe näher erläutert:

 Energetisch

„Energetisch“ bezieht sich auf den Gesamtenergieverbrauch oder die Energiebilanz eines Systems, Prozesses oder Gebäudes. Es beschreibt die Menge an Energie, die zur Durchführung einer bestimmten Aufgabe oder zur Betreibung eines Systems erforderlich ist. Der Fokus liegt hierbei auf der Gesamtenergiemenge, die für eine bestimmte Tätigkeit benötigt wird, unabhängig von der Effizienz oder Verschwendung dieser Energie. Eine energetisch günstige Lösung kann also eine sein, die weniger Energie verbraucht als andere Alternativen, unabhängig davon, ob diese Energie effizient genutzt wird.

Energieeffizient

„Energieeffizient“ bezieht sich auf die optimale Nutzung von Energie, um eine bestimmte Aufgabe oder ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Es beschreibt den Grad der Effizienz, mit dem Energie in einem System genutzt wird, um den gewünschten Output zu erzielen. Eine energieeffiziente Lösung strebt danach, den Energieverbrauch zu minimieren, während gleichzeitig ein hoher Nutzen oder Output erzielt wird. Hier geht es darum, die Energie so effizient wie möglich einzusetzen, um den gewünschten Zweck zu erfüllen und unnötige Energieverluste zu vermeiden.

➡️ Ein einfacher Vergleich, um den Unterschied zu verdeutlichen, könnte die Beleuchtung sein: Eine energetisch günstige Lösung wäre beispielsweise eine Glühbirne mit niedriger Wattzahl, die insgesamt weniger Energie verbraucht als eine Glühbirne mit höherer Wattzahl. Eine energieeffiziente Lösung wäre hingegen eine LED-Lampe, die bei gleicher oder sogar niedrigerer Wattzahl eine höhere Helligkeit erzeugt als eine herkömmliche Glühbirne. Die LED-Lampe nutzt die Energie effizienter und erzielt einen höheren Nutzen pro verbrauchter Energie.

Energieeffizienz spielt eine wichtige Rolle bei der Nachhaltigkeit und dem Umweltschutz, da sie dazu beiträgt, den Energieverbrauch zu reduzieren und den Ressourcenverbrauch zu optimieren. Es können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, um die Energieeffizienz zu verbessern, wie zum Beispiel der Einsatz energieeffizienter Geräte und Technologien, die Wärmedämmung von Gebäuden oder die Optimierung von Produktionsprozessen.

Insgesamt kann man sagen, dass der Begriff „energetisch“ den Gesamtenergieverbrauch beschreibt, während „energieeffizient“ sich auf die effiziente Nutzung von Energie bezieht, um einen höheren Output zu erzielen. Beide Konzepte sind wichtig, um den Energieverbrauch zu optimieren und nachhaltige Lösungen zu finden.

Im Maschinenbau, insbesondere bei Baumaschinen, gibt es zahlreiche Bereiche, in denen energetische Zukunftslösungen eingesetzt werden können, um den Energieverbrauch zu optimieren und eine nachhaltigere Industrie zu schaffen.

Antriebstechnologien

Eine der Schlüsselkomponenten für energetische Zukunftslösungen im Maschinenbau ist die Entwicklung effizienter Antriebstechnologien. Der Einsatz von elektrischen Antrieben, sei es in Form von Batterien oder Brennstoffzellen, bietet ein großes Potenzial für die Reduzierung von Emissionen und den Energieverbrauch. Elektrische Antriebe können in Baumaschinen wie Baggern, Radladern, Planierraupen und Kranen eingesetzt werden, um den Umstieg von Verbrennungsmotoren auf umweltfreundlichere Alternativen zu ermöglichen.

Hybridtechnologien

Eine weitere Möglichkeit, energetische Zukunftslösungen im Maschinenbau einzusetzen, besteht in der Entwicklung und Implementierung von Hybridantrieben. Hybridmaschinen kombinieren einen herkömmlichen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Energieeffizienz zu verbessern. Durch die Nutzung der Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor können Baumaschinen während des Betriebs Energie rekuperieren und sie bei Bedarf wieder einsetzen. Hybridantriebe eignen sich besonders gut für Baumaschinen mit starken Lastanforderungen, wie zum Beispiel Muldenkipper oder große Krane.

Energierückgewinnung

Ein weiterer vielversprechender Ansatz für energetische Zukunftslösungen im Maschinenbau ist die Energierückgewinnung. Baumaschinen erzeugen beim Bremsen, Absenken von Lasten oder anderen Bewegungsabläufen kinetische Energie, die normalerweise ungenutzt verloren geht. Durch den Einsatz von Energierückgewinnungssystemen, wie regenerativem Bremsen oder hydraulischer Energierückgewinnung, kann diese überschüssige Energie gespeichert und für den späteren Betrieb der Maschine wiederverwendet werden. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch senken und die Effizienz steigern.

Optimierung der Arbeitszyklen

Eine weitere Möglichkeit, energetische Zukunftslösungen im Maschinenbau einzusetzen, besteht in der Optimierung der Arbeitszyklen von Baumaschinen. Durch die Analyse und Optimierung der Arbeitsprozesse können Energieverluste und unnötiger Energieverbrauch minimiert werden. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz von Sensortechnologie, präzise Steuerungssysteme und Automatisierungstechnik erreicht werden. Durch die Reduzierung von Leerlaufzeiten, den effizienten Einsatz von Arbeitsgeräten und die präzise Steuerung von Bewegungen können Baumaschinen energieeffizienter arbeiten.

Einsatz erneuerbarer Energien

Der Einsatz erneuerbarer Energien ist eine weitere Möglichkeit, energetische Zukunftslösungen im Maschinenbau umzusetzen. Auf Baustellen können Solaranlagen oder Windkraftanlagen installiert werden, um die benötigte Energie für den Betrieb von Baumaschinen bereitzustellen. Diese erneuerbaren Energiequellen können dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck der Baubranche zu reduzieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.

➡️ Die oben genannten Punkte zeigen verschiedene Bereiche auf, in denen energetische Zukunftslösungen im Maschinenbau, insbesondere bei Baumaschinen, eingesetzt werden können. Die Entwicklung und Implementierung solcher Lösungen sind entscheidend, um den Energieverbrauch zu optimieren, Emissionen zu reduzieren und die Nachhaltigkeit in der Baubranche voranzutreiben. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung von Technologien und die Zusammenarbeit zwischen Herstellern, Forschungseinrichtungen und der Industrie können energieeffiziente Lösungen für eine nachhaltigere Zukunft im Maschinenbau geschaffen werden.