CAT MASCHINEN NEWS

Stärke einer Partnerschaft

70 Jahre Caterpillar und Zeppelin – ein gelebtes Beispiel transatlantischer Beziehungen

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24. April 2024

GARCHING BEI MÜNCHEN (SR). Es herrschte Aufbruchstimmung: Deutschland war nach dem Zweiten Weltkrieg ein Trümmerfeld. Großstädte wie München lagen in Schutt und Asche. Mehr als 3,5 Millionen Wohnungen waren zerstört und mussten neu gebaut werden. Die Konjunkturlokomotive Bau nahm Fahrt auf. Eine Aufholjagd setzte im Ausbau der Infrastruktur ein, denn die zunehmende Mobilität der Bevölkerung verlangte nach Straßen und Autobahnen. 1954 rollte bereits der 600 000ste VW-Käfer vom Band. Die Bundesregierung beschloss ein zehnjähriges Straßenbauprogramm in Höhe von 23 Milliarden DM, um den Erd-, Tief- und Straßenbau anzukurbeln. Und genau in dieser Zeit schlossen die Fahrzeuginstandsetzung Friedrichshafen GmbH, die wenig später dann in den Zeppelin Metallwerken aufging, mit dem amerikanischen Baumaschinen- und Motorenhersteller Caterpillar Tractor Co. aus Peoria einen Einfuhrhändler-, Verkaufs- und Dienstleistungsvertrag für das Vertriebsgebiet Westdeutschland und Westberlin ab. Was mit dem Vertrieb und Service von Cat Produkten begann, entwickelte sich zu einer erfolgreichen internationalen Partnerschaft in vielen europäischen und eurasischen Ländern – bis heute.

Von Worms aus wurde das Caterpillar-Geschäft aufgebaut. Und damit hielt der gleislose Materialabbau und Transport mit mobilen Baumaschinen Einzug. Kettendozer, Schürfzüge und Grader von Cat waren auf deutschen Baustellen unbekannt. Stattdessen waren schwerfällige Seilbagger und Loren oder mühsam umzusetzende Feldbahnen im Einsatz. Damit sich das änderte, war viel Überzeugungsarbeit nötig, die Zeppelin Mitarbeiter leisteten. Schnell konnten die Maschinen aus den USA im Arbeitsergebnis deutsche Bauunternehmer überzeugen: Sie waren effizienter und bauten folglich mit am Fortschritt und Wohlstand Deutschlands. Für Zeppelin bedeutete das, vom Start weg „in der günstigen Position zu sein, das umfassendste Maschinenprogramm auf dem deutschen Markt anbieten zu können“, so Baufachjournalist Heinz-Herbert Cohrs, der sich intensiv mit der Geschichte beider Unternehmen beschäftigt hatte. 

Bei den Baumaschinen stand das erste Jahrzehnt der Zusammenarbeit für Weiterentwicklung. Caterpillar ist nicht nur der größte Baumaschinenhersteller der Welt, sondern seit vielen Jahrzehnten auch maßgebend für neue Technologien, die Zeppelin seit sieben Jahrzehnten begleitet hat. Beide Unternehmen haben die Entwicklung von Baumaschinen und -methoden stets maßgeblich beeinflusst. Was dem Erfolg zugrunde liegt, ist der Fokus auf den Kunden. Bei der Neu- und Weiterentwicklung von Cat Maschinen und Motoren arbeiten seit jeher Mitarbeiter mit Kunden und Ingenieuren von Caterpillar Hand in Hand zusammen. Produktreihen wurden stetig nach oben und unten erweitert und neue Maschinen getestet, die bald auch den deutschen Markt erreichten, wie der erste Cat Radlader 944, damals noch als „traxcavator“ bezeichnet. 1963 kam mit dem 988 der erste knickgelenkte Radlader von Caterpillar auf den Markt. 

Um das Geschäft mit den Baumaschinen auszubauen, wurde 1958 in Köln von Zeppelin eine Niederlassung eröffnet. Drei Jahre später folgten Bremen, Berlin und dann weitere Städte, sodass heute ein dichtes Netz an Niederlassungen für kurze Wege zum Kunden sorgt. Geleitet wurde das Geschäft dabei seit 1966 von der Hauptverwaltung und seit 2007 von der Zentrale in München aus. Neben dem Vertrieb startete Zeppelin mit dem Aufbau seiner Serviceflotte. Schon bald kam kaum eine Baustelle in der Bundesrepublik ohne die Maschinen von Caterpillar und den Service von Zeppelin aus.

In den 70er-Jahren brachte Zeppelin den ersten hydraulischen Kettenbagger von Caterpillar auf den deutschen Markt. Zudem wurden die Planierraupen weiterentwickelt. Ende des Jahrzehnts eroberten dann die Cat Dozer mit dem neuen Delta-Laufwerk weltweit den Markt. Fortschrittliche Maschinentechnik und hochwertiger Service ergänzten sich immer besser.

In den 80er-Jahren wandte sich Zeppelin ebenfalls der Entwicklung von Baumaschinen zu. Mit dem eigenen Markenzeichen verkaufte Zeppelin Mobilbagger aus der Fertigung von Sennebogen und Macmoter sowie Radlader und Minibagger aus der Fertigung von Schaeff. Ein Jahrzehnt später kamen noch Zeppelin Kompaktlader, zunächst hergestellt von Lanz, dazu. Damals ahnte noch niemand, welche Wende und welche Chancen kurz bevorstanden.  Denn die Wiedervereinigung löste einen beispiellosen Boom für Baumaschinen aus. Und mit den neuen Bundesländern entstand ein neues Vertriebsgebiet, was sich auch im Umsatz niederschlug: Zeppelin erhielt die exklusiven Caterpillar-Vertriebs- und Servicerechte auch für die neuen Bundesländer. Kein Wunder, dass der Umsatz der Zeppelin Metallwerke 1990 erstmals eine Milliarde und knapp zwei Jahre später die Grenze von zwei Milliarden DM überschritten hatte.

Mit Ostdeutschland war die Expansion aber noch nicht abgeschlossen. Zeppelin weitete sein Vertriebsgebiet weiter aus: Ab 1991 umfasste es auch das heutige Tschechien und die Slowakei, ab 1992 Österreich. 1994 entstanden aus den Zeppelin Metallwerken die Zeppelin Baumaschinen GmbH und weitere Gesellschaften, die 1995 unter der Holding Zeppelin GmbH zusammengefasst wurden. Ab 1996 versorgte Zeppelin die Ukraine, ab 1998 auch Nordwest-Russland. Es folgten dann Südwest-Russland, Tadschikistan, Turkmenistan, Usbekistan und Weißrussland.

Die 90er-Jahre waren zudem eine Phase der technischen Entwicklung. Im Fokus standen mehr Leistung und Fahrerkomfort. So führte Caterpillar zahlreiche Neuerungen ein: Komfortable Kabinen mit mehr Platz und besserer Umsicht, mit Komfortsitz, Klimaanlage und leichtgängigen Bedienungselementen. Radlader erhielten revolutionäre Lenkungssysteme und Kettenbagger der 300er-Serie erstmals ein elektronische Hydrauliksteuerung. Riesige Radlader und Muldenkipper kamen auf den Markt und fanden auch Einsatz bei der Wismut, dem größten Erdbewegungsprojekt seiner Zeit. 1998 auf der bauma präsentierte Caterpillar eigene Minibagger bis fünf Tonnen Einsatzgewicht, gefolgt von kompakten Radladern bis sechs Tonnen Einsatzgewicht, die bald die Stückzahlen im Verkauf anführen sollten.

Typisch für die anschließende Dekade: Sie war geprägt von Globalisierung – die Digitalisierung nahm Fahrt auf. Kundenfeedback wurde immer wichtiger für die Weiterentwicklung der Maschinen und Dienstleistungen. Außerdem gewannen neue Technologien eine immer größere Bedeutung, allen voran ging es um weniger Kraftstoff und mehr Effizienz im Maschineneinsatz. Dafür standen Cat Radlader der Serie XE mit ihrem stufenlosen, leistungsverzweigten Getriebe, der Kettenbagger Cat 336E H mit Hybridantrieb und der neue Kettendozer Cat D7E mit dieselelektrischem Antrieb. Gleichzeitig wurde die Einbindung der Maschinen in das Betriebsmanagement immer wichtiger, um Prozesse und Abläufe zu verbessern. Hierzu tragen Maschinensteuerungen und das Flottenmanagement bei.

2011 bildete Zeppelin mit der neu gegründeten Sitech Deutschland GmbH als exklusivem Technologiepartner für den Vertrieb und Service von Maschinensteuerungssystemen eine enge Kooperation. Technologien kurbelten die Nachfrage nach Baumaschinentechnik weiter an. Ein wesentliches Thema, das einen immer höheren Stellenwert einnimmt und die nächsten Jahre bestimmen wird, ist Nachhaltigkeit. Emissionen zu senken, ist dabei das wesentliche Kriterium für die Maschinen.

Neue Märkte wurden nicht nur in anderen Ländern erschlossen, sondern auch im Heimatland: Mit dem Cat Zweiwegebagger M323F stieg Zeppelin in den Markt für Mobilbagger im Bahnbau ein. Neue Typen und Weiterentwicklungen bei den Umschlagbaggern bis hin zu elektrischen Maschinen mit Kabelanschluss ermöglichten höhere Marktanteile im Recycling.

Bei den Kettenbaggern und später auch Mobilbaggern der neuen Generation gehören zahlreiche Assistenzsysteme inzwischen zum Standard. Mit diesen Maschinen setzten Caterpillar und Zeppelin ganz neue Maßstäbe im hocheffizienten Einsatz von Baumaschinen. Auch bei vielen anderen Cat Maschinen wurden in den letzten Jahren Assistenzsysteme eingeführt. Darunter das Cat Flottenmanagement, das sich zum Standard vieler Bauunternehmen entwickelte, die ihre Bauprozesse verbessern wollen. Eingeläutet wurden außerdem Schritte im Hinblick zu autonom fahrenden Cat Muldenkippern, die seit Jahren in den großen Minen dieser Welt über Millionen Kilometer unfallfrei unterwegs sind. Die Vorstufe dazu ist Cat Command – eine Technologie zur Fernsteuerung von Baumaschinen, die ebenfalls ausgebaut werden soll. Und in puncto elektrischer Baumaschinen wurden die Weichen ebenfalls gestellt: Ein erster batterie-elektrischer kompakter Radlader wurde auf der bauma 2019 präsentiert, auf der nächsten bauma drei Jahre später kamen ein Minibagger und je ein mittelgroßer Cat Rad-lader und Kettenbagger dazu sowie eigene Ent-wicklungen von Caterpillar in der Ladetechnik.

1954 kümmerten sich sieben Zeppelin Mitarbeiter um Cat Baumaschinen und Motoren und erzielten damit einen Umsatz von 300 000 DM. Längst erstreckt sich die Partnerschaft von Zeppelin und Caterpillar über zahlreiche Länder Mittel- und Osteuropas bis hin nach Zentralasi-en. 2020 übertrug Caterpillar Zeppelin die Verantwortung für den Vertrieb und Service von Cat Baumaschinen sowie von Cat und MaK Motoren für Schweden, Dänemark und Grönland. Heute ist der Zeppelin Konzern weltweit an mehr als 340 Standorten in 26 Ländern und Regionen ver-treten, die meisten davon im Vertrieb und Service für Cat Maschinen und Motoren. Mit 1 886 Mitarbeitern und einem 2023 erwirtschafteten Umsatz von rund 1,33 Milliarden Euro ist die Zeppelin Baumaschinen GmbH die größte Gesellschaft des Zeppelin Konzerns, der im letzten Jahr mit über 10 000 Mitarbeitern einen Umsatz von 3,9 Milliarden Euro erzielte.

Neue Absatzmärkte werden im Vertrieb und Service längst auch durch zahlreiche Online-Tools bedient, die Kunden effektiv informieren und ihnen das Tagesgeschäft erleichtern, wenn es etwa um Online-Ersatzteilbestellungen geht. Dazu gehören ein informativer Internetauftritt, ein umfangreiches Online-Gebrauchtmaschinen-Angebot, die Baggerbörse – eine Bewertungsplattform für gebrauchte Baumaschinen – sowie Webshops für Ersatzteile, Anbaugeräte, Zubehör und für immer mehr komplette Bau-maschinen inklusive eines Baumaschinen-Konfigurators. Ergänzend dazu unterstützen Apps die Mitarbeiter dabei, Kunden bestmöglich zu beraten und schaffen so noch effizientere Prozesse in Vertrieb und Service.

Bild 1: Cat Schürfzüge, unterstützt von Cat Kettendozern, waren die Vorreiter der gleislosen Erdbewegung auf deutschen Baustellen.

Foto: Heinz-Herbert Cohrs

Bild 2: Auch beim Mauerfall wirkten Cat Baumaschinen mit.

Bild 3: Die erste bauma 1998 auf dem neuen Messegelände in Riem stand ganz im Zeichen der kompakten Baumaschinen.

Bild 4: Neue Technologien gewannen im Lauf der Jahre eine immer größere Bedeutung, wenn es um weniger Kraftstoff und mehr Effizienz im Maschineneinsatz ging. Dafür stehen die Cat Radlader der XE-Serie mit ihrem stufenlosen, leistungsverzweigten Getriebe.

Fotos 2-4: Zeppelin

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Was eine Eco-Tech-Baumaschine können muss


Wie Bagger, Radlader und Dozer in Zukunft aussehen und auf Baustellen arbeiten sollen

21. April 2024

Garching bei München (SR). Früher wäre es ein Blick in die obligatorische Glaskugel gewesen. Damit wäre spekuliert worden, wie in Zukunft Baumaschinen aussehen und welche technischen Features der letzte technische Schrei sind. Dank künstlicher Intelligenz (KI) lässt sich die Zukunftsvision heute wesentlich konkretisieren, wobei die Zukunft gar nicht mehr so weit weg ist: Mehr als 620 autonom fahrende Cat Muldenkipper waren 2023 bei 15 Kunden auf drei Kontinenten im Einsatz – es ist die weltweit größte aktive Flotte, die auf Onboard-Technologien zurückgreift. Wenn 2024 das Jubiläum der 70-jährigen Partnerschaft zwischen Caterpillar und Zeppelin gefeiert wird, dann zeigt die Rückschau auf sieben Jahrzehnte Baumaschinengeschichte, dass sich in der Entwicklung viel getan hat. Abzulesen ist es heute an Kommunikations- und Informationstechnologien, die mit Steuerungstechnik, Sensoren und Sendern Einzug gehalten haben. Ob Telematik, Assistenzsysteme, allen voran Maschinensteuerungen, weniger Dieselabgase oder mehr Fahrerkomfort und Arbeitssicherheit: Solche Veränderungen hatte damals wohl kaum ein Bauunternehmer auf dem Radar. Doch inzwischen arbeiten Ingenieure fieberhaft daran, diese Entwicklung bei Baumaschinen aller Größen zu beschleunigen.

Elektronik und Datenübermittlung sind dabei längst der Schlüssel für Zukunftsfähigkeit, um immer mehr Baumaschinen zu vernetzen, sie mit neuen Maschinensteuerungen und neuer Software auszustatten, um sie intelligenter werden zu lassen. Damit sie dann für produktive Arbeitsergebnisse auf der Baustelle sorgen. Somit lassen sich dann Bauprojekte effizienter und kostengünstiger abwickeln. Hier wird KI in Zukunft dazu beitragen, Arbeitsergebnisse noch präziser und schneller zu realisieren. Gleichzeitig wird die KI die proaktive Maschinenwartung unterstützen. Durch permanente Überwachung von Sensoren, die Temperatur, Druck oder Vibration erfassen, lassen sich mögliche Schäden und somit Ausfälle erkennen.

Dabei analysieren KI-Algorithmen die Daten, um Muster abzuleiten und Abweichungen zu erfassen, die im Idealfall dann in konkrete Handlungen münden. KI wird in Zukunft auch die Entwicklung von Baumaschinen stärker beeinflussen und dazu führen, neue Konstruktionsmethoden in der Entwicklung und Fertigung von Baumaschinen anzuwenden. „Unsere Kettenbagger der nächsten Generation sind bereits mit selbstlernender Software ausgestattet, um etwa die Kalibrierung anzupassen und dem Kunden interaktives Feedback zu geben“, erklärte Stephan Ortloff 2023 – Anlass war die Produktion des 50 000. Cat Mobilbaggers. Als Managing Direktor vom EDC in Wackersdorf bei Caterpillar ist er überzeugt: Die Bedeutung der KI wird mit zusätzlichen Funktionen und Technologien, die in den Maschinen implementiert werden, zunehmen, um die Bedürfnisse der Baubranche noch besser zu erfüllen. Doch wie werden Baumaschinen in Zukunft aussehen, würden sie Daniel Best und Benjamin Holt entwickeln? Sie selbst befragen können wir logischerweise nicht mehr, denn die beiden fertigten Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts gemeinsam Landmaschinen. 1925 schlossen sich The Holt Manufacturing Company und die C. L. Best Tractor Co. unter dem Firmennamen Caterpillar Tractor Company zusammen. Somit gelten sie als Firmengründer des weltgrößten Baumaschinenherstellers. Doch dank dem Chatbot ChatGPT können wir eine Zeitreise wagen, indem wir genau diese Frage auf chat.openai schriftlich stellen. Die Antwort: Sie würden „wahrscheinlich ihre langjährige Erfahrung und ihr Erbe der Innovation nutzen, um eine Maschine zu entwerfen, die die neuesten technologischen Fortschritte und Nachhaltigkeitspraktiken integriert.“ Konkret meint die KI damit, dass Technologien wie maschinelles Lernen, Telematik und autonomes Fahren in die Baumaschinen integriert werden, um Effizienz, Sicherheit und Produktivität zu verbessern. Die erste Stufe dazu wurde bereits bei den Baumaschinen der neuen Generation und ihren Assistenzsystemen wie Planierautomatik, Wägesystem und Arbeitsraumbegrenzung sowie 2D- oder 3D-Maschinensteuerungstechnik und Flottenmanagement erreicht.

Der nächste Schritt und damit die Vorstufe zum autonomen Fahren ist die Fernsteuerung Cat Command, wie sie beispielsweise bereits die Eggers Kampfmittelbergung mit einem Cat Kettenbagger 374 und LRE-Ausleger zum Lokalisieren von Verdachtsobjekten vorgesehen hat. Die Baumaschine soll mithelfen, den Meeresgrund von Munitionsaltlasten zu befreien, dabei Verdachtsobjekte berührungslos freilegen, optisch identifizieren und sicher bergen. Dabei wird der Bagger in Verbindung mit dem Eggers-Octopus-Tool (EOT) i500, einer Eigenentwicklung des Kampfmittelspezialisten, arbeiten. Dazu wird er auf einer 36 Meter langen und 16 Meter breiten Hubinsel stationiert und bei potenziellen Gefahren ohne direkte Sichtverbindung nur anhand von Monitoren und über größere Distanzen hinweg gesteuert. Das ist möglich, weil Steuerbefehle vollständig in die elektronischen und hydraulischen Systeme der Baumaschine integriert sind, um eine schnelle Reaktion zu gewährleisten, was zu einer Echtzeitsteuerung führt. „Bereits heute sind Cat Bagger der Baureihe 320 bis 395 und Cat Raupen D6 XE und D7 damit verfügbar. Die Fernsteuerung von Baumaschinen ist daher keine Vision mehr, sondern Zeppelin kann das heute schon Kunden anbieten und sie dabei unterstützen, Cat Command zeitnah auch ins Feld zu bringen. Die Systeme laufen erfolgreich in den USA und seit April 2023 gibt es sie auch in Europa“, so Christian Berling, Caterpillar Vertriebsbeauftragter für Cat Command.

Während auf der einen Seite das autonome Fahren weiter voranschreitet und bedingt durch den demografischen Wandel beschleunigt wird, rückt gleichzeitig der Fahrer zukünftig immer mehr ins Zentrum der Entwicklung von Baumaschinen. Dabei darf nicht außer Acht gelassen werden, dass der Fahrersitz das Büro oder Homeoffice des Maschinisten ist, auf dem er zwischen acht und zehn Stunden hochkonzentriert seinen Job erledigen muss. Deswegen bleibt das auf Ergonomie ausgerichtete Design einer Baumaschine laut ChatGPT auch in Zukunft wesentlich für den Fahrer, um die Bedienbarkeit und den Komfort für ihn zu maximieren. Spätestens seit Apple-Gründer Steve Jobs wissen wir, dass gutes Design sich nicht nur in der Optik auszeichnet, sondern in seiner Funktionalität begründet ist. So benutzt der Maschinist die vorgegebenen Funktionen so, wie sie ihm Displays und Benutzeroberflächen anzeigen. Dabei bekommt er jegliche Hilfestellung. Baumaschinen von heute haben keine verstaubten Fahrerhäuser mit schwergängigen Hebeln oder Lenkrädern mehr, sondern die wesentlichen Funktionen sind in Joysticks integriert. Mit ihnen nehmen die Fahrer – feinfühlig und komfortabel – Einfluss auf die Leistung und Funktion ihrer oft schon elektrohydraulisch angesteuerten Arbeitsfunktionen, können jederzeit eingreifen oder gegensteuern. Die elektrohydraulische Vorsteuerung über die Joysticks bildet die Grundvoraussetzung für die weitere Automatisierung der Maschinentechnik. Die elektrischen Impulse der Joysticks werden im Bordrechner verarbeitet und in hydraulische Bewegungen umgesetzt. Hierdurch weiß die Maschine, was der Fahrer will. Die Kabine ist somit bei einer Baumaschine zu einem modernen Cockpit geworden. Touchscreen-Monitore sind feste Bestandteile der neuesten Generation an Geräten, die alle Informationen zum produktiven Arbeiten übersichtlich und wohldosiert zur Verfügung stellen. Sie bilden die intuitive Bedienerschnittstelle, welche die Daten in einem sinnvollen Zusammenhang mit den Arbeitsschritten anzeigt, damit Entscheidungen in Echtzeit möglich sind. So erkennt eine intelligente Steuerung, was der Fahrer bezweckt – ganz im Sinne von: der Mensch denkt, die Maschine lenkt. Beispielsweise er-scheint automatisch beim Einlegen des Rückwärtsgangs der Bildschirm der Rückfahrkamera, um dem Fahrer die Sicht nach hinten anzuzeigen. Daran gekoppelt sind optische und akustische Warnsysteme – so wie sie auch Autos haben, die Baumaschinen jedoch um die Einparkhilfe voraus sind. Dabei hat sich in den letzten Jahren bei ihnen in puncto Arbeitssicherheit viel verändert. „Allerdings müssen Unternehmen auf die gestiegenen Anforderungen auch reagieren. Nur reichen einigen Firmen bestehende Kamerasysteme nicht aus, um die Arbeitssicherheit für ihren Betrieb zu erhöhen, weil der Baumaschineneinsatz unter erhöhtem Lieferverkehr erfolgt. So wollen Betriebe absolut sicher sein, dass ihre Fahrer anderen Fahrzeugen oder Personen nicht zu nahekommen und unnötige Gefahren provozieren“, beschreibt Andreas Kritzinger, Zeppelin Produktmanager für Elektronik, die Entwicklung. Hier setzt Cat Vision, das System zur Überwachung des Arbeitsplatzes, an – ein intelligentes Kamerasystem, das Personen erkennt. Der Algorithmus kann zwischen Personen und Objekten im Hintergrund unterscheiden. Eine Kamera in Verbindung mit einem hoch-auflösenden Display in der Kabine erfasst Personen auf einer Baustelle, in der Rückverladung oder beim Materialumschlag, sofern sie sich um das Arbeitsgerät bewegen und sich diesem nähern. Dann wird der Fahrer in der Kabine optisch und akustisch darauf aufmerksam gemacht – je näher, desto dynamischer das Warnsignal.

Doch Arbeitsschutz ist nicht der einzige Beitrag zu einem nachhaltigen Einsatz, der in Zukunft immer wichtiger wird. Daran schließt sich auch das Kriterium Langlebigkeit an, das für Baumaschinen von Cat seit jeher ein Maßstab war, aber das auch Daniel Best und Benjamin Holt heute auf dem Schirm hätten. „Da Caterpillar für seine robusten und langlebigen Maschinen bekannt ist, würden Daniel Best und Benjamin Holt sicherstellen, dass ihre Baumaschinen höchste Standards in Bezug auf Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit erfüllen“, so ChatGPT.

Wesentlich im Hinblick auf Nachhaltigkeit werden außerdem ein geringer Kraftstoffverbrauch und weniger Emissionen sein. „Dies könnte die Verwendung von emissionsarmen Motoren, recycelbaren Materialien und energieeffizienten Betriebssystemen umfassen“, erklärt ChatGPT. Andere Chatbots sind da schon genauer: Copilot von Microsoft führt unter diesem Aspekt nicht nur Hybrid- oder Elektroantriebe auf, um die Umweltauswirkungen zu reduzieren, sondern schlägt vor, die Oberfläche einer Baumaschine mit Solarpanels auszustatten, „um während des Betriebs zusätzliche Energie zu erzeugen.“ Im Sinne von mehr Nachhaltigkeit und Effizienz wird dann eine herkömmliche Baumaschine durch KI zur Eco-Tech-Baumaschine.

Bild 1: Sehen so Baumaschinen in Zukunft aus?

Bild 2: Baumaschinenhersteller wie Caterpillar treiben autonome Baumaschinen voran, um den Bergbau sicherer zu machen sowie konstante und effiziente Produktionsleistung zu gewährleisten.

Fotos: Caterpillar

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Tuning für die Unterwelt

Radlader 950M unterstützen Knauf Gips KG beim Abbau von Anhydrit unter Tage

18. April 2024

WILLANZHEIM (SR). Tieferlegen lassen sich nicht nur Autos, um mehr Fahrdynamik auf den Asphalt zu bringen, sondern auch Baumaschinen. So wie im Fall von zwei Cat Radladern 950M, die abgesenkt werden mussten. Der zweite Radlader übernimmt seit letztem Dezember den Abbau von Anhydrit bei der Knauf Gips KG im Werk Hüttenheim unter Tage. Aufgrund der Firsthöhe von knapp vier Metern musste die Kabinenhöhe des Arbeitsgerätes von 3,80 auf 3,30 Meter gekappt werden. Um den Umbau der Baumaschine kümmerte sich die Zeppelin Niederlassung Erlangen. Es war nicht die einzige Anpassung an die Rohstoffgewinnung unter harten Einsatzbedingungen.

Ein herkömmlicher Untertage-Fahrlader kommt für den Abbau nicht infrage. „Er wäre einfach zu lang, um sich zwischen den Kavernen zu bewegen. Anders ist es bei dem Radlader in der 20-Tonnen-Klasse, der einen Wenderadius von 5,9 Metern hat“, erklärt Henning Jansen, Zeppelin Verkaufsleiter im Bereich Konzernkunden. Zeppelin hatte dem Unternehmen Knauf die Lösung bereits seit mehreren Maschinengenerationen angeboten. Das Modell Cat 950M ist schon lange im Werk Hüttenheim im Einsatz. Aufgrund von Schichtbetrieb sitzen wechselnde Fahrer in der Maschine. „Damit alle Fahrer die identischen Arbeitsbedingungen haben, wurde wieder dasselbe Modell beziehungsweise dieselbe Generation gewählt“, lauteten die Argumente bei der Beschaffung. Denn in der Regel kann hier jeder jedes Gerät bedienen und so sollen die nahezu baugleichen Maschinen den Fahrern den Umgang damit erleichtern.

Wäre da nicht die Bauhöhe des Cat 950M der limitierende Faktor. Das gilt insbesondere für die Beladung der Anhänger mit der 3,3 Kubikmeter großen Trapezschaufel mit Messer, das sich über die Jahre bewährt hat und von Knauf entsprechend der Abbauanforderungen konstruiert wurde. Das Hubgerüst muss über die Bordwand von zwei Metern und der Schaufelboden muss beim Abkippen des Materials über der Mulde des Anhängers positioniert werden. Doch dafür war ein Umbau nötig. Was sich schon beim Vorgängergerät bewährt hatte, wurde übernommen beziehungsweise noch mal einer Prüfung unterzogen und neu überdacht.

Die wesentliche Änderung betraf die Bauhöhe der Maschinen: Servicemitarbeiter der Zeppelin Niederlassung Erlangen haben die Kabine abgebaut, darunter liegende Aggregate verlegt und versetzt, um Platz zu schaffen. Somit konnte die Bauhöhe der Maschine um knapp 20 Zentimeter reduziert werden. Um weitere Zentimeter einzusparen, erhielt die Baumaschine Reifen mit einem geringeren Durchmesser (20.5 R25), wie sie üblicherweise an einem Cat Radlader 938 verbaut sind.

Ausgeführt wurden diese als Felsreifen (L5) inklusive einer Verdrehsicherung, damit das Risiko von Reifenschäden oder ungeplanten Ausfallzeiten minimiert werden kann. „Früher hatten unsere Reifen Ketten, doch das förderte die Staubentwicklung“, meint Sven Bauer, Produktionsleiter der Grube Hüttenheim bei Knauf. Das scharfkantige Material wirkt mechanisch auf die Reifen ein. Darum wurden nun Reifen mit einer Profiltiefe von 74 Millimetern gewählt, die auf die extremen Einsatzbedingungen unter Tage ausgelegt sind. Reifenschultern und Flanken werden bei diesem Einsatz besonders stark beansprucht und müssen Aufprall-, Stoß- und Schnittverletzungen aushalten können. Und dennoch weist das Profil nach 200 Stunden Laufleistung bereits Risse und Abplatzungen auf, die unvermeidbar sind. Damit das Profil gleichmäßig abgenutzt wird, werden Vorder- gegen Hinterreifen nach rund 5 000 Betriebsstunden getauscht.

Auch das Dach vom Fahrerhaus ist kein gewöhnliches, sondern für den Einsatz unter Tage konstruiert, um den Fahrer vor möglichem Steinschlag zu schützen. Bei den Scheiben wurde eine bruchfeste Sicherheitsverglasung des Herstellers Hammerglass gewählt, die 300 mal stärker als gewöhnliches Glas ist und rundum angebracht wurde, was zu einer sicheren Arbeitsumgebung für den Maschinisten beiträgt.

Um den Hubrahmen zu schützen, wurde dieser ebenfalls mit Stahlplatten verstärkt, damit sich bei Erschütterungen unter den engen Gegebenheiten bei den Bolzen sowie Buchsen keine Risse bilden. „Das haben wir bei dem neuen 950M vor der Auslieferung nun gleich von Anfang an umgesetzt“, so Henning Jansen. Auch für das 1,4 Tonnen schwere Kontergewicht gab es eine Lernkurve: Bei den früheren Geräten war es zweigeteilt – nun wurde es durchgehend mit einem Heck-Kühlerschutz ausgeführt, dabei werden Kühler, Heck und Rahmen besser geschützt. Sollte die Baumaschine dennoch mal anecken, sind Leuchtmittel vor einem Aufprall sicher. Aber auch andere Bauteile wie Lenkzylinder, Hubzylinder, Kippzylinder, Frontrahmen, Kurbelwelle und Achsdichtung bekamen einen extra Schutz. Die Kotflügel wurden in Stahl ausgeführt und für die Vorderreifen wurde die extra schmale Ausführung gewählt. Nachgerüstet werden soll noch eine Feuerlöschanlage, die der Fahrer automatisch auslösen kann.

Den Weg zum Einsatzort nahm der Cat 950M nicht über eine Schachtanlage, sondern über eine Rampe mit einer Höhe von 3,35 Metern und einer Breite von 3,60 Metern – nahezu unscheinbar ist die Einfahrt von außen. Statt 40 km/h bewegen sich die beiden Lader mit der Hälfte der Geschwindigkeit, die für den Einsatz gedrosselt wurde, durch die Abbaustätte. „Damit wird die Schwingungsbelastung für die Mitarbeiter deutlich reduziert, was das Fahren angenehmer macht. Dabei weist der Cat 950M eine große Felgenzugkraft auf, und das macht sich im Fahrverhalten bemerkbar“, so Sven Bauer.

Kleinere Wartungsarbeiten an den Fahrzeugen oder Baumaschinen können unter Tage ausgeführt werden. Größere Instandhaltungsarbeiten erfolgen in der Werkstatt über Tage – ebenso wie die Reinigung, da dort die erforderlichen Absetz- und Abscheideanlagen vorhanden sind.

Das Vorkommen zeichnet sich durch eine acht Meter starke Anhydritschicht aus, wobei nur die unteren vier Meter abgebaut werden. Gefördert werden an die 200 000 Tonnen im Jahr. Die Gewinnung des Rohmaterials bis zu einer Tiefe von 150 Metern erfolgt im Kammer-Pfeiler-Bau. Hat der Radlader seine Schaufel mit dem gelösten Gestein gefüllt und abgekippt, bleiben zehn Meter lange und sechs Meter breite Pfeiler zurück. Sie sichern das Bergwerk ab und halten das Gewölbe stabil. Wie ein großes Labyrinth durchziehen unzählige Gänge die Abbaustätte – sechs Meter breit und vier Meter hoch sind die unterirdischen Wege. Ohne die LED-Fahr- und Arbeitsscheinwerfer sowie Rückleuchten der Baumaschinen und der anderen Fahrzeuge hüllt sich alles in dunkles Grau. Um den Sechszylinder-Dieselmotor Cat C7.1 mit 186 kW (253 PS) vor Staub zu schützen, erhielt der Cat 950M darum einen speziellen Zyklonvorfilter. „Dass der Lader auf neuester Abgastechnik der Stufe V basiert, kommt uns hier unten natürlich entgegen“, so Sven Bauer.

Lkw mit knapp 320 PS fungieren als Zugmaschinen im Zusammenspiel mit den eigens konstruierten Anhängern, die so flach sind, dass sie mit bis zu 25 Tonnen Material in vier bis fünf Ladespielen mit dem Cat 950M beladen werden können. Anschließend wird das Material zum Brecher transportiert, der rund drei Kilometer von der Ladestelle entfernt ist. Dort wird das Gestein zerkleinert. Per Bandanlage wird es dann zutage befördert und weiter aufbereitet – aber das ist wiederum eine andere Geschichte.

Bild 1: Aufgrund der Firsthöhe von knapp vier Metern musste die Kabinenhöhe des Arbeitsgerätes abgesenkt werden.

Bild 6:  Der Abbau erfolgt im Kammer-Pfeiler-Bau.

Bild 7: Ohne die Arbeitsscheinwerfer und Rückleuchten der Baumaschinen wäre hier alles dunkel.

Fotos: Zeppelin

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Wenn alle an einem Strang ziehen

Neuer Cat Rohrverleger PL87 unterstützt RWE Power beim Versetzen der Förderbänder im Tagebau Garzweiler


10. April 2024

GREVENBROICH (SR). Regelmäßig gehen sie auf Wanderschaft im Rheinischen Revier und müssen ihre Position kontinuierlich verändern: die Förderbänder, die innerhalb des Tagebaus Garzweiler Braunkohle oder Abraum transportieren. Dann fährt RWE Power schweres Gerät auf, um Bandanlagen aus Stahl und Spezial-Fördergurte zu versetzen. Ziel ist, das Materialtransportsystem dem Abbaufortschritt anzupassen. Rücken heißt der Prozess, bei dem mehrere – bis zu fünf – Cat Rohrverleger koordiniert zusammenarbeiten müssen. Nicht nur die Baumaschinen sind eingespielt, sondern auch die Mitarbeiter der Umbaukolonne sind ein erfahrenes Team. Gemeinsam ziehen sie sprichwörtlich an einem Strang, sodass die Bandanlagen pünktlich und punktgenau da stehen, wo sie hinsollen.

Normalerweise sind Rohrverleger überall dort, wo Wasser-, Gas- oder Ölleitungen zu verlegen sind und Pipelines gebaut werden. Bei RWE Power erfüllen sie einen anderen Zweck: Sie versetzen die bis zu drei Kilometer langen Teilbandanlagen im Tagebau Garzweiler und leisten dort neben den eigentlichen Rückarbeiten noch Hilfestellung beim Wechsel von Fördergurten und Instandsetzungsmaßnahmen an Bandanlagen und Großgeräten. Hauptaufgabe ist aber das Rücken der Bandanlagen. Daher tragen die Bau-maschinen auch den Namen Rückraupen. Die täglichen schweren Arbeitseinsätze zehren an den Kräften und gehen an die Substanz der Hilfsgeräte, wie die Geräte im Tagebau auch intern genannt werden. An-gesichts der Dimensionen der schweren Riesen wie Schaufelradbagger und Absetzer wirken die bis zu 70 Tonnen schweren Baumaschinen dagegen recht klein. Aufgrund von Belastung und Verschleiß hält darum frischer Wind Einzug in den Gerätepark des Tage-baus Garzweiler. Ein neuer Cat PL87 mit 55 Tonnen Einsatzgewicht ersetzt eine der fünf bestehenden Cat Rückraupen und wurde für den Einsatz entsprechend von der Zeppelin Niederlassung Köln im Hinblick für anstehende Arbeiten modifiziert. Beim Rücken wird ein hydraulisch anzusteuernder Rollenrückstuhl, der über Haken und Verbolzen mit der Rückraupe verbunden wird, eingesetzt. Das Hydrauliksystem des ursprünglichen Rohrverlegers wurde zur Steuerung des Rollenrückstuhls erweitert. Dies ist ein wesentlicher Punkt der Modifizierungsmaßnahmen für den späteren Einsatz im Tagebau.

„Das Ganze war echtes Teamwork“, erklärt Stefan Lanio, Zeppelin Niederlassungsleiter, stellvertretend für die beteiligten Kollegen. Weil das Modell, ein Cat 589, der sonst im Tagebau Garzweiler im Einsatz ist, nicht mehr lieferbar war, musste eine Alternative her, die nach RWE Standard modifiziert wurde. Mit Produktmanager Fabian Kröger hat Gebietsverkaufsleiter Dietmar Steiger die Details bei der Beschaffung einer Alternative inklusive der Sonderausstattung samt Zu-behör abgestimmt und dann mit der Einkaufsabteilung von RWE Power verhandelt. Der PL87 ist derzeit das größte Modell an Rohrverlegern, das zurzeit von Caterpillar gebaut wird. Es wurde mit einem Mast in kurzer Ausführung von 6,1 Metern geordert. Neumaschinendisponent Jan Deventer kümmerte sich um die Bestellung und Abwicklung. „Im Fall des Rohrverlegers, der per Schiff aus den USA nach Bremerhaven gebracht wurde, war es diesmal etwas aufwendiger. Ich habe mich um die Formalitäten mit dem Zoll gekümmert, weil wir selbst das Gerät per Spedition direkt nach Köln transportieren ließen“, erklärt er. Dort erfolgte der Umbau gemäß Kundenwunsch von RWE Power, den Michael Assenmacher, Zeppelin Servicemitarbeiter, ausgearbeitet hatte.

So sollten zusätzlich feste Anschlagpunkte zum Anheben und Verladen des Mastes in Form von Klemmen ausgeführt werden. Die Kranflasche sollte außerdem zwei weitere Gewichtsplatten erhalten, eine zusätzliche Hakensicherung bekommen und mit reflektierendem Folienband beklebt werden. Zudem war angedacht, Anschlagpunkte für die Verbolzung des Rollenrückstuhls anzufertigen und am Mast anzuschweißen. Darüber hinaus war eine Stange im unteren Bereich des Mastes zur Führung und zum Schutz der Hydraulikschläuche der Rückvorrichtung vorzusehen. Die Mitarbeiter mussten außerdem unter der Hauptverlagerung des Mastes zwei zu verschraubende Stützböcke anbringen. Diese dienen zur temporären Ablage des Mastes bei der Auf- und Ab-rüstung. Darauf legte RWE Power ebenfalls Wert. Das Windenseil des Lasthakens galt es, so weit einzukürzen, dass bei Bodenkontakt der Kranhaken noch eine komplette Lage auf der Windentrommel liegt. Auch wenn in der Vergangenheit Rohrverleger wie der Cat 589 bei Zeppelin in Köln schon wiederholt in der Werkstatt im Zuge des Rebuild-Programms eine Grundüberholung erhielten, war es auch für den Service keine Routine, den Rohrverleger Cat PL87 zu einer Rückraupe umzubauen. Die Zeppelin Servicetechniker Georg Pankratz und Pascal Knipp übernahmen die Anpassung und Erweiterung der Ausrüstung, die unter anderem dem Arbeitsschutz dienen. Entsprechend einer Konstruktionszeichnung, die von RWE Power bereit-gestellt wurde, sollten eine Begehung mit Hand-, Knie- und Fußleisten sowie Schwingungsdämpfer zwischen den Handlaufsegmenten rund um den hinteren/seitlichen Bereich der Fahrerkabine gefertigt und installiert werden. Die Trittflächen mussten sie mit verzinkten Lichtgitterrosten ausführen. Hinzu kam eine separate Aufstiegsleiter, um das Auf- und Absteigen zur Fahrerkabine sicherer zu machen. Gefordert war auch der Einbau einer Druckbetankung, um die Maschine mit Diesel zu versorgen – und zwar vom Boden aus. 

Arbeitsschutz und -sicherheit haben im Tagebau Garz-weiler einen hohen Stellenwert. Das unterstreichen auch die leicht getönten Scheiben des Fahrerhauses, die in Panzerglas auszuführen waren. Damit den Fahrer keine zu starke Sonneneinstrahlung blendet, erhielt die Kabine Sonnenschutzrollos. Die Klimaanlage wurde zudem mit einem zusätzlichen Filter ausgestattet, der die angesaugte Luft von außen zusätzlich filtert. Den nötigen Rundum-blick für den Maschinisten gewährleisten fünf Kameras, vorne am Kühlerhaus, oben, hinten an der Begehung, links mit Blick auf den Rollenrückstuhl gerichtet und zwei Stück mit Blickrichtung Ballast. Da die Raupen rund um die Uhr eingesetzt werden, wurden auch zusätzliche Fahr- und Arbeitsbeleuchtung nach Vorgabe verbaut. Eingebaut wurde zudem ein Rückfahrwarner am Heck, der beim Rückwärtstransport einen Warnton abgibt. Zusätzlich soll dieser manuell über eine Taste vom Fahrerhaus aus zu bedienen sein. Feuerlöscher inklusive verzinkter Halterung am Heck, ein Spaten rechts außen am Kühler und eine vom Boden aus erreichbare Materialkiste runden die Ausrüstung ab.

Doch wofür dieser ganze Aufwand? Auf einer Länge von rund 95 Kilometern durchziehen die Transportadern den Braunkohletagebau. Auf ihnen und per Werksbahn werden jährlich bis zu 28 Millionen Tonnen Braunkohle, die ein Teil der sechs Schaufelradbagger abbauen, erst zum Bunker und dann per Zugbetrieb befördert. Von den Bunkern geht es weiter zu den Kraftwerken Neurath und Niederaußem, um daraus Strom zu erzeugen. Auch an die 110 Millionen Kubikmeter Abraum, den sechs Absetzer wieder im Kippenkörper des Tagebaus einbringen, werden auf den Bandanlagen transportiert. Die Lage der Bandanlagen muss sich permanent dem Abbau beziehungsweise der Kippe anpassen und nach-geführt werden. Hier ist dann die Umbaukolonne gefordert.

Dabei setzen die Bergleute auf die Biegefähigkeit der Schienen, sagt Jaroslaw Pyrcik, Abteilungsleiter Infra-struktur bei RWE Power. Denn die einzelnen Bandtraggerüste der Bandanlagen sind an ihren Füßen form-schlüssig mit einer Schiene verbunden. Diese lässt sich entsprechend über ihre ganze Länge verbiegen, wenn die Bandanlagen mittels der Rückraupen den Großgeräten nachgezogen werden. Über den Rollenrückstuhl, der im Lasthaken der Rückraupe hängt, wird die Rück-schiene fixiert, wenn die Rohrverleger hintereinander an der Bandanlage entlangfahren. Sie heben die Anlage an und beim Vorbeifahren wird diese in ihre neue Lage gezogen. Es sieht aus wie eine Schlange, die sich durch den Tagebau fortbewegt. Meter für Meter schreitet das Gespann voran – die Cat Rückraupen geben Gas und drehen ihren Motor auf. Im Fall des Cat PL87 ist es ein Sechszylinder-Dieselmotor, Typ C15, mit 238 kW (324 PS) basierend auf neuester Motorentechnik der Abgasstufe V mit AdBlue und DPF. Bis zu 120 Meter wird die Anlage auf diese Weise verrückt. Ohne die nötige Leistung und Eigengewicht geht es nicht, wenn die Rückraupen an der tonnenschweren Anlage zerren und dabei die Fahrspur beibehalten müssen. Herausforderungen besonderer Art sind, wenn Bandanlagen hochzurücken und somit Steigungen zu überwinden sind. Hierbei entpuppt sich das Rücken als großer Kraftakt. Nicht umsonst hat daher die neue Rückraupe 14 Kontergewichtsplatten mit einem Ballastgewicht von zehn Tonnen, um so auf ein Gesamtgewicht der PL87 von 55 Tonnen zu kommen. 

Die Endposition der neuen Rücklage des Förderbandes wird punktgenau per GPS angelegt. Deswegen nutzt der neue Cat PL87 auch die 3D-Maschinensteuerung von Trimble Earthworks für Dozer sowie VisionLink, um Daten wie die GPS-Position zu übertragen. Damit der Bandförderer in seiner neuen Lage genau im Lot steht, ist eine entsprechende Planung und Vorbereitung das A und O. So wird vorab mithilfe von Cat Kettendozern vom Typ D6 das Grobplanum vorgeschoben, um im Anschluss durch einen Motorgrader 140 AWD das eigentliche Fein-planum, die Bandachse, erstellen zu lassen. Denn hier gilt die Faustregel: „Je genauer die neue Bandachse hergestellt wird und somit eine stabile Lagerung der Gerüste garantiert, desto störungsfreier läuft sie“, so Friedhelm Maaß, stellvertretender Abteilungsleiter für Infrastruktur bei RWE Power in Garzweiler. Daher haben die Kollegen auch ein großes Augenmerk auf die Abläufe vor, während und nach dem Rückprozess der Anlagen, der genau koordiniert sein will. Ohne enge Abstimmung unter den eigenen Mitarbeitern und der anderen Fachabteilungen, die an den Rückungen beteiligt sind, geht hier gar nichts. Während des Umsetzens stehen die Bänder still, die sonst mit einer Fördergeschwindigkeit von über 20 km/h in Betrieb sind. Sie werden während der Umbauphase dann stromlos geschalten. Im Vorfeld sind Versorgungsleitung, 25 kV Strom- und Wasserleitungen abzuschalten und zu trennen.

Die Rückmaßnahmen sind Kerngeschäft und damit hat das Umbauteam auch viel zu tun: Ein bis zwei Mal pro Woche steht das Versetzen der Bänder an, für das – je nach Länge – bis zu zwei Schichten pro Tag angesetzt sind. In der dritten Schicht des Tages geht das Großgerät nach Inbetriebnahme der Bandanlagen wieder in den Einsatz.  66 Mal im Jahr sind die Bergleute im Schnitt damit zugange, erklärt Jaroslaw Pyrcik. Die Prozedur erfolgt bei Wind und Wetter – wenn der Untergrund entsprechend aufgeweicht ist, dauert es eventuell länger. Selbst Frost oder Dauerregen hält die Kolonne nicht von ihrer Arbeit ab. Die Arbeitsgeräte müssen dann bei schwierigen Bodenverhältnissen entsprechende Geländegängigkeit unter Beweis stellen. Dafür sorgt das Kettenlaufwerk in Deltabauweise bei den Cat Maschinen. Beim Cat PL87 verfügt das Laufwerk auf jeder Seite über neun dauergeschmierte und pendelnde Laufrollen, eine ebenfalls dauergeschmierte Positive Pin Retention Kette (PPR), 48 Einsteg-SES-Bodenplatten mit einer Breite von 864 Millimetern und einen hydraulischen Kettenspanner.

Grundsätzlich müssen Fahrer und Umbaukolonne beim eigentlichen Rückprozess auf einiges achten, da-mit sich der Fördergurt nicht verdreht. Darüber hinaus muss auch die Schiene beobachtet werden. Zu groß darf die Spannung in der Schiene nicht sein, da übermäßige Dehnung oder Stauchung zum Bruch der Schiene führen kann. Doch ganz lässt sich dies nicht immer vermeiden. Im Falle eines Schienenbruchs sind erfahrene Kollegen zur Stelle, um die Bruchstelle zeitnah, durch Setzen einer Schienenlasche, zu schließen. Ein Bruch bedeutet Stillstand des Rückprozesses. Die Rückraupen formieren sich in Reihe vor oder hinter der Bruchstelle, und erst nach Instandsetzung der Schiene können die Rückraupen wie der neue Cat PL87 wieder Fahrt aufnehmen.

Bild 1: Der Cat PL87 mit 55 Tonnen Einsatzgewicht wurde für den Einsatz bei RWE Power von der Zeppelin Niederlassung Köln modifiziert.

Bild 2: Gemeinsam nimmt das Team von RWE Power und der Zeppelin Niederlassung Köln den neuen Cat PL87 in Betrieb.

Bild 3: Beim Rücken wird ein hydraulisch anzusteuernder Rollenrückstuhl, der über Haken und Verbolzen mit der Rückraupe verbunden wird, eingesetzt.

Fotos: Zeppelin

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Gib Gummi

Röhrig Granit setzt auf Cat Muldenkipper 775G und profitiert nachhaltig von Muldenauskleidung

21. März 2024

HEPPENHEIM (SR). Normalerweise tragen Geburtstagsgeschenke eine Verzierung, doch Besucher der letzten bauma staunten nicht schlecht, als sie plötzlich in der Halle B6 am Stand von Zeppelin einen Cat Muldenkipper 775G mit rosa Schleife sahen. Geschäftsführer Marco Röhrig von Röhrig Granit aus Heppenheim an der Bergstraße hatte die Zeppelin Niederlassung Frankenthal bei Vertragsverhandlungen auf der Messe zum Spaß herausgefordert, dass es wohl nicht gelingen würde, einen Skw auf diese Weise am nächsten Morgen damit zu verzieren. „Das ließen wir uns nicht zweimal sagen und unser Messeteam hat alles darangesetzt, eine solche Schleife aufzutreiben. Umso größer die Überraschung, als sich herausstellte, was wir möglich machen“, so Michael Kallies, Zeppelin Niederlassungsleiter. Damit konnte es in die Endverhandlung mit dem Team von Röhrig Granit, ihm und Verkaufsrepräsentant Christian Burkert gehen.

Vieles muss im Vorfeld überlegt und bedacht werden. Schließlich legt sich ein Betrieb die nächsten Jahre fest, wenn in neue Technik investiert wird und Arbeitsgeräte wie ein Muldenkipper in ihrem ersten Maschinenleben 20 000 Betriebsstunden und mehr im Einsatz sind. „Wir haben uns eng und oft intensiv ausgetauscht“, meint Marco Röhrig. Denn das Unternehmen wollte den ursprünglichen Starrrahmenkipper mit Stahlmulde durch eine Gummiauskleidung ersetzen – so wie es bereits bei einem Cat 775F erfolgt ist. „Die positiven Erfahrungen haben uns überzeugt. Meines Wissens hat das bislang in dieser Form in Deutschland noch niemand bei einem Cat 775G gemacht. Wir sind damit ein Vorreiter“, meint der Firmenchef mit gewissem Stolz. Das bedeutete allerdings, Anforderungen an den Abbauprozess am Standort Heppenheim-Sonderbach bei der Investitionsplanung zu berücksichtigen.

Der Body ist nicht mehr aus Stahl, sondern wurde von Metso mit acht Zentimeter dickem Gummi ausgekleidet und von der Zeppelin Niederlassung Frankenthal montiert. „Der Einsatz der Mulde erfolgt auch unter Nachhaltigkeitsaspekten“, erklärt Sebastian May, Betriebsleiter von Röhrig Granit. Die hybride Ausführung des Muldenkippers bleibt nicht ohne Folgen. Die Gummiauskleidung dämpft den Aufprall, wenn ein 120 Tonnen schwerer Hochlöffelbagger RH 40F das Granitgestein darin ablädt, oder die Mulde ihre Fracht auskippt. „Insbesondere die Anwohner in der Umgebung nehmen dadurch weniger Störgeräusche wahr“, erklärt der Betriebsleiter. Messungen ergaben, dass die Geräusche um zehn Dezibel geringer ausfallen als gegenüber dem vorherigen Skw mit Stahlmulde. Dies entspricht laut Herstellerangaben einer Lärmreduktion um 50 Prozent. Aber auch der Fahrer profitiert von Verbesserungen. Seine Rückmeldung: „Ihr habt mir damit was wirklich Gutes getan.“ So ist nicht nur sein Arbeitsumfeld leiser geworden, sondern die Muldenauskleidung absorbiert Stöße sowie Schläge. Das schützt wiederum den Skw, respektive seine Lager, sein Getriebe, Reifen und Fahrwerk, aber auch sein Fahrer ist weniger Vibrationen ausgesetzt, was sich auf die Ergonomie und somit auf die Arbeitsbedingungen positiv auswirkt, weil er beim Be- und Abladen weniger belastet wird.

Den Service an dem neuen Skw übernimmt Servicetechniker Florian Karp, der auch an den anderen Cat Baumaschinen schraubt und sie auf Vordermann bringt. „Er hat unser ganzes Vertrauen und Anteil an der Partnerschaft, dass wir uns für Cat und Zeppelin entschieden haben“, so Marco Röhrig. Dass der Gummi durch den schweren und abrasiven Granit schnell abgenutzt wird und so die Nutzungsdauer begrenzt ist, hat sich bislang nicht gezeigt. „Die Muldenauskleidung ist verschleißfest, was sie weniger anfällig für Schäden macht“, so Berthold Keil, ehemaliger Betriebsleiter und als solcher noch in die Investitionsentscheidung involviert, bevor er seinen Ruhestand antrat.

Sechs Tonnen weniger Gewicht hat die Gummi- im Vergleich zur Stahlmulde. Das beeinflusst den Spritverbrauch. Denn fünf Tonnen mehr Rohstoffe passen in die Mulde, bis sie die 60 Tonnen Nutzlast erreicht hat. So lässt sich mehr Material bei bis zu vier Litern weniger Kraftstoff in der Stunde transportieren. Das spricht nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen, sondern auch aus Umweltgründen für die Gummiauskleidung in dem Betrieb, der nach dem Umweltmanagementsystem EMAS zertifiziert ist und jedes Jahr zur Umweltverbesserung verpflichtet ist.

Die neue Mulde hat zudem Auswirkungen auf den Spritverbrauch beim Hochlöffelbagger. Weil die Bordwand niedriger ausfällt, muss der Ausleger nicht ganz hoch ausgefahren werden. Der Bagger kann das Material besser verteilen, weil der Fahrer nun sieht, wie ausgeladen die Mulde bereits mit Granit ist.

„Gelohnt hat sich die neue Technik beim 775G wegen des effizienten Motors auf neuestem Stand. Einsparungen beim Spritverbrauch von alter F- zur neuen G-Mulde zeigen regelmäßige Auswertungen“, so Berthold Keil. Sie beziffert Röhrig Granit auf über 30 Liter am Tag. „Das spricht für sich. Jedes Unternehmen im Rohstoffabbau muss heute Umweltaspekte in die Waagschale legen. CO2 einzusparen, wird immer wichtiger. Hier leisten Betriebe wie Röhrig Granit ihren Beitrag durch Investitionen“, bescheinigt Michael Kallies, Zeppelin Niederlassungsleiter. Daher sind alle Maschinen mit Bioöl ausgerüstet. Das nachhaltige Engagement ist Marco Röhrig wichtig. „Jeder Liter Diesel, der weniger anfällt, bleibt an Ersparnis in der Firma und trägt dazu bei, den grünen Fußabdruck zu verbessern. Die Zahlen bestätigen, dass unsere Entscheidung richtig war. Die Muldenausstattung mag möglicherweise auch für andere Unternehmen von Vorteil sein, die damit konfrontiert sind, eine Lösung zu suchen, Geräusche beim Abbau für Anwohner zu reduzieren und die CO2-Emissionen zu senken. Natürlich kann man störende Geräusche beim Granitabbau nicht vermeiden, doch wir haben versucht, sie deutlich zu senken, und das ist uns gelungen“, ist Marco Röhrig überzeugt.

Dabei ist das nicht die einzige Maßnahme, die der Betrieb unternimmt, um bei Emissionen die gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte zu unterbieten. So wurde der Rückfahrwarnton der Arbeitsgeräte im Granitabbau ebenfalls modifiziert. Ein Piepton mit 120 Dezibel wurde zu einem Breitbandton mit 75 bis 80 Dezibel – umgangssprachlich Schnarren – umgestellt, der für Mitarbeiter und Anwohner als weniger störend empfunden wird.

 

Bild 1: Die Gummiauskleidung dämpft den Aufprall, wenn ein 120 Tonnen schwerer Hochlöffelbagger RH 40F das Granitgestein darin ablädt.

Bild 2: Der Body der Mulde ist nicht mehr aus Stahl, sondern wurde von Metso mit acht Zentimeter dickem Gummi ausgekleidet und von der Zeppelin Niederlassung Frankenthal montiert.

Fotos: Zeppelin

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Leben retten

Sicheres Arbeiten rund um Cat Baumaschinen


 

12. März 2024

GARCHING BEI MÜNCHEN (SR). Keiner will es, doch passiert es unerwartet und überraschenderweise trotzdem immer wieder: Ein Bagger kippt um oder ein Radladerfahrer übersieht einen Mitarbeiter, der sich seiner Maschine im toten Winkel nähert. Die Zahl der meldepflichtigen Arbeitsunfälle in der Bauwirtschaft und den baunahen Dienstleistungen sank von 103 525 im Jahr 2021 auf 99 380 im Jahr 2022. Das ist ein Rückgang um vier Prozent. 74 Beschäftigte sind infolge eines Arbeitsunfalls 2022 gestorben. Das waren elf weniger als im Vorjahr, meldet die Berufsgenossenschaft BG Bau. Grundsätzlich ist jede Verbesserung ein Fortschritt, gleichzeitig gilt auch: Jeder Unfall ist einer zu viel. Zumal es Sicherheitsgurte sowie intelligente Kamera- und Assistenzsysteme gibt, die das Unfallrisiko bei Cat Baumaschinen senken und Sicherheitsfeatures einen wesentlichen Beitrag zu sicheren Arbeitsbedingungen leisten.

Weil 80 Prozent der Unfälle beim Auf- und Absteigen passieren, gilt die Faustregel: Nicht von der Maschine abspringen, immer mit dem Gesicht zur Maschine absteigen und sich immer an drei Punkten festhalten. Geneigte oder geriffelte Trittstufen, eine Anti-Rutsch-Beschichtung, eine breite Tür, die sich per Türöffnung vom Boden aus weit öffnen lässt, und praktische Haltegriffe erleichtern inzwischen bei Cat Baumaschinen den Zutritt oder das Verlassen des Arbeitsbereichs. Möglich sind auch Nachrüstungen wie eine Aufstiegsbeleuchtung. Auf einen sicheren Zutritt zur Maschine sind jedoch nicht nur die Fahrer, sondern auch Mechatroniker angewiesen, um Wartungen und Reparaturen durchzuführen.

Kippen Baumaschinen um, zum Beispiel durch ungeeignete Bodenverhältnisse oder unterschätzte Geländeneigungen, können Sicherheitsgurte das Leben der Fahrer retten. „Wann schnallst du’s? Anschnallen rettet Leben!“ hieß 2023 eine Aktion der BG Bau, die dafür warb, jederzeit den Gurt anzulegen. Denn wer angeschnallt ist, bleibt beim Kippen der Baumaschine in der Kabine, und ist durch den Überrollschutz vor schweren und tödlichen Verletzungen geschützt. Ein angelegter Anschnallgurt verhindert nicht nur, dass Menschen aus der Kabine herausgeschleudert werden, sondern auch den gefährlichen reflexhaften Absprung. Beides kann fatale Folgen haben, da die Person unter der umstürzenden Maschine begraben werden kann. Caterpillar hat deshalb die Funktion Seat Belt Reminder (Erinnerung für den Sicherheitsgurt) entwickelt.

Das System erkennt, wann der Sicherheitsgurt angelegt ist, indem es den Schalter der Feststellbremse der Maschine überwacht. Um ein Gerät zu bedienen, muss der Fahrer die Feststellbremse deaktivieren. Wenn der Gurt bei gelöster Feststellbremse nicht angelegt ist, ertönt ein akustisches Signal und die in das Gurtschloss integrierte Warnleuchte leuchtet auf. „Manche Unternehmen wollen auf Nummer sicher gehen und überprüfen daher, ob der Gurt angebracht wurde. Über das Flottenmanagement VisionLink können sich Verantwortliche eine Meldung anzeigen lassen, wenn ein Fahrer zu Arbeitsbeginn seine Maschine startet und er dann angeschnallt ist oder eben nicht – eine wirksame Methode, mit der sich die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften im Betrieb überwachen lässt“, meint Bernhard Tabert, bei Zeppelin verantwortlicher Produktmanager für das Flottenmanagement.

Dürfen alle Mitarbeiter einen 50-Tonnen-Bagger fahren oder nur ein eingeschränkter Personenkreis der darauf eingewiesenen und geschulten Maschinisten? Damit nur berechtigte Fahrer einen Cat 352 starten können, müssen sie sich eindeutig als solche ausweisen. „Weil Cat Schlüssel sehr verbreitet sind, ist es sicherer, eine Sicherheits-PIN zum Starten der Maschine zu nutzen und die PIN mindestens alle zwölf Monate zu wechseln. Der PIN-Code ist individuell wählbar und muss beim Starten der Maschine im Display in der Kabine eingegeben werden. Stimmt dieser mit dem eingespeicherten PIN-Code in der Elektronik überein, wird der Motor zum Starten freigegeben. Somit erhalten nur autorisierte Personen den Zugang“, so Swidgard Walter, die sich bei Zeppelin darum kümmert, dass gestohlene Baumaschinen auch beim Hersteller Caterpillar weltweit als solche registriert werden. Der PIN-Code erleichtert den Fuhrpark-Verantwortlichen, die Zugriffe auf eine Maschine zu verwalten. Bediener können sich schnell identifizieren.

Gute Sicht auf den Arbeitseinsatz bei schlechten Lichtverhältnissen bringen inzwischen LED-Arbeitsleuchten mit sich, die bei schlechtem Wetter, in der Dämmerung und nachts eine Baustelle erhellen. Rundumleuchten sorgen für gute Sicht in alle Richtungen. Die starken Lumen Scheinwerfer an Karosserie, Kabine, Ausleger, seitlich und an der Rückseite eines Cat Kettenbaggers beleuchten den Einsatzort für den Fahrer und die Mitarbeiter am Boden. Wer in der Nähe von Baumaschinen arbeitet, kann leicht vom Fahrer übersehen werden, wird dann angefahren oder im schlimmsten Fall überrollt. Oftmals ergeben sich eingeschränkte Sichtverhältnisse aufgrund der Bauart einer Baumaschine, etwa durch den Löffelstiel oder Ausleger an einem Mobil- und Kettenbagger. Nachdem sich seit einigen Jahren Rückfahrkameras und inzwischen vielfach Seitenkameras als Standard in der Grundausstattung einer Maschine etabliert haben, um kritische Gefahrenbereiche hinter und seitlich von ihr einsehen zu können, hat sich herauskristallisiert, dass Fahrer alle relevanten Sichtbereiche auf einen Blick erfassen wollen. Hier unterstützt eine 360-Grad-Kamera, um Sichtfeldeinschränkungen gar nicht erst aufkommen zu lassen, und sorgt für eine Rundumsicht um die Maschine.

„In den letzten Jahren hat sich in puncto Arbeitssicherheit viel getan. Allerdings müssen Unternehmen auf die gestiegenen Anforderungen auch reagieren. Nur reichen einigen Firmen bestehende Kamerasysteme nicht aus, und darum haben sie in zusätzliche Kamerasysteme investiert, um die Arbeitssicherheit für ihren Betrieb zu erhöhen, weil der Baumaschineneinsatz unter erhöhtem Lieferverkehr erfolgt. So wollen Betriebe absolut sicher sein, dass ihre Fahrer anderen Fahrzeugen oder Personen nicht zu nahekommen und unnötige Gefahren provozieren“, so Andreas Kritzinger, Zeppelin Produktmanager für Elektronik. Hierzu bietet der Lieferant von Cat Baumaschinen auch eine Dachkamera zur Überwachung des vorderen Arbeitsbereichs an, um das Sichtfeld eines Radladers deutlich zu vergrößern. „Sind solche Maschinen in der Holzindustrie oder im Recycling mit großen Leichtgut- oder Hochkippschaufeln im Einsatz, dann sind solche Kameras für den Fahrer unverzichtbar, weil das Sichtfeld dadurch sehr stark eingeschränkt wird“, erklärt Andreas Kritzinger. Um das hohe Gefahrenpotenzial vor der Maschine zu senken, können durch die erhöhte Position der Frontkamera Personen und Hindernisse deutlich einfacher durch den Bediener erkannt werden. Deshalb hat Zeppelin in Zusammenarbeit mit MEKRA-tronics und Resch-Ka-Tec zudem ein innovatives Schaufelkamera-System entwickelt. „Eine Kamera in der Schaufel scheint zunächst ungewöhnlich, weil die meisten Systeme für derartige Einsätze in erhöhter Position auf dem Kabinendach der Maschine angeordnet werden. Doch wir konnten die Schaufelkamera gut geschützt unten im Schaufelrahmen unterbringen, indem sie gleichzeitig mit einem Öffnungswinkel von 150 Grad beste Übersicht bietet“, so Andreas Kritzinger. Durch die Anordnung sind Kamera und Zusatzbeleuchtung beim Ladevorgang verdeckt. Wird diese zurückgeklappt, zeichnet die Kamera dann das Bild auf, das sich ihr im vorderen Arbeitsbereich bietet. Die Bildausgabe erfolgt auf einem weiteren Zehn-Zoll-Monitor, der in der Kabine oberhalb des Displays montiert ist.

Die nächste Stufe der Überwachung des Arbeitsplatzes bietet Cat Vision System – ein intelligentes Kamerasystem, das Personen erkennt. Eine Kamera in Verbindung mit einem hochauflösenden Display in der Kabine erfasst Personen auf einer Baustelle, in der Rückverladung oder beim Materialumschlag, sofern sie sich um das Arbeitsgerät bewegen und ihm nähern. Dann wird der Fahrer in der Kabine optisch und akustisch darauf aufmerksam gemacht – je näher, desto dynamischer das Warnsignal. Der Algorithmus kann zwischen Personen und Objekten im Hintergrund unterscheiden. Die Installation der Kamera ist schnell und lässt sich einfach auf verschiedensten Cat Maschinen, aber auch auf Fabrikaten anderer Hersteller durchführen. Ausrüsten lassen sich Cat Baumaschinen auch mit einem Radarsystem, das beim Rückwärtsfahren den Maschinisten vor Objekten in fünf Stufen in Form von gut wahrnehmbaren visuellen und akustischen Signalen warnt – angepasst an die Geschwindigkeit. Es lässt sich mit einer Rückfahrkamera kombinieren und so die Sicherheit erhöhen. Ansicht und Zugriff auf beide Systeme erfolgen über die Anzeige auf dem Touchscreen-Monitor.

Assistenzsysteme in der neuen Generation von Baumaschinen wurden nicht nur integriert, um den Arbeitseinsatz produktiver und effizienter zu machen, sondern auch sicherer. Hierzu trägt beispielsweise Lift Assist bei Cat Kettenbaggern bei, um schwere Lasten wie Rohre oder Kanalschächte zu heben. Nutzlastsensoren erkennen, ob sich die Last im sicheren Arbeitsbereich des Baggers befindet. Ein akustischer Alarm ertönt, wenn der Fahrer an die Grenze der maximalen sicheren Arbeitsbelastung kommt. Arbeiten Cat Kettenbagger der neuen Generation in der Nähe von Hindernissen, Stromleitungen oder bei laufendem Straßenverkehr, dann unterstützt die Hub-Schwenkbegrenzung E-Fence den Fahrer, damit er die von ihm festgelegten Grenzpunkte nicht überschreitet. Um Schüttgüter in eine Lkw-Mulde zu verladen und die maximal zulässige Nutzlast auszuschöpfen, mussten sich Maschinisten viele Jahre auf ihr Bauchgefühl und ihre Erfahrung verlassen. Heutzutage werden sie von dem integrierten Assistenzsystem Cat Payload unterstützt, damit kein Ladevolumen verschenkt wird und keine Unterladung erfolgt, oder das zulässige Gewicht nicht überschritten wird. Das Wiegen findet automatisch während des Ladevorganges statt, indem Daten aus den Sensoren genutzt werden, welche die Schaufel- oder Löffelposition und den Hydraulikdruck messen. Ist im letzten Ladevorgang zu viel Material im Anbauwerkzeug, ertönt ein Warnsignal. Überschüssiges Material können Fahrer dann zur exakten Beladung im letzten Durchgang anhand der geschätzten Echtzeit- Gewichte einfach abkippen. So wird einer Überladung vorgebeugt.

Ein weiteres Sicherheitsfeature für Cat Radlader ist Autodig in Verbindung mit „Auto Set Tires“. Autodig unterstützt das automatische Befüllen der Schaufel, indem der Reifenschlupf reduziert wird. Handelt es sich um einen Untergrund im steilen Gelände oder mit wenig Grip, unterstützt bei Radladern der XE-Baureihe die Funktion Cat Hill Hold, indem das System ein ungewolltes Zurückrollen verhindert. Das Manövrieren der Maschine am Hang wird dank gleichmäßiger Bremsleistung und Rückrollschutzfunktion sicher gewährleistet. Neben all diesen Funktionen bietet Zeppelin über die Abteilung Projekt- und Einsatztechnik Fahrerschulungen an, damit die Maschinisten die Arbeitsgeräte auch sicher und schonend bedienen können. „Eine Fahrerschulung kann viel bewirken. Sprit sparen können Fahrer, wenn sie eine Baumaschine vorausschauend bewegen. Bei Zeppelin sind zertifizierte Instruktoren tagtäglich im Einsatz bei Kunden und bieten Vor-Ort- Schulungen mit starkem Praxisfokus an. Das Team spricht die Sprache der Kunden und Fahrer. Somit steigt die Akzeptanz. Wir können auf Kundenwünsche eingehen und die Schulung der Fahrer danach ausrichten, damit alle sicherheitsrelevanten Systeme einer Baumaschine von ihnen genutzt werden“, so Matthias Sowada, Zeppelin Projekt- und Einsatzberater.

Bild 1: Zahlreiche Sicherheitsfeatures wie Sicherheitsgurte sowie intelligente Kamera- und Assistenzsysteme senken das Unfallrisiko bei Cat Baumaschinen und leisten einen wesentlichen Beitrag zu sicheren Arbeitsbedingungen.

Bild 2: Lift Assist beim Cat Kettenbagger unterstützt das Heben schwerer Lasten. 

Bild 3: Arbeiten Cat Kettenbagger in der Nähe von Hindernissen, unterstützt die Hub-Schwenkbegrenzung E-Fence den Fahrer, dass er die von ihm festgelegten Grenzpunkte nicht überschreitet.

Bild 4: Schaufelkameras sind für Fahrer unverzichtbar, wenn mit einer großen Leichtgut- oder Hochkippschaufel gearbeitet wird.

Fotos: Zeppelin