Erster Cat Kettenbagger 323 SLR mit 3D-Steuerung in Deutschland
Das auf Tiefbau, Logistik und Bodenverwertung spezialisierte Unternehmen aus Hagenbach im Südosten von Rheinland-Pfalz nutzt erstmals in Deutschland eine 3D-Steuerung an einem Cat Kettenbagger 323 in der Ausführung SLR – und das Ganze neben der klassischen Profilierung für das Auskoffern und für Böschungsarbeiten unter Wasser. Die Kurzform SLR steht für „sehr langer Ausleger“.
„Es ist ein Vorteil, den man sich jetzt erarbeiten kann: Arbeiten in der Kombination Long-Reach und mit einer 3D-Steuerung auszuführen. Das kann nicht jeder“, freut sich Christian Glaßer über den maschinentechnischen Vorsprung. Mit dem neuen, in matt und in der Hausfarbe Steingrau lackierten Böschungsbagger erzielt das Unternehmen eine Reichweite von 16 Metern, gemessen ab der Null-Ebene. Dafür sorgen ein längerer Ausleger und Stiel.
Technische Besonderheiten und Ausstattung
Um die 3D-Steuerung zu integrieren, wurden vier Sensoren an Löffel, Stiel, Ausleger und an der Baumaschine verbaut. Auf dem Böschungsbagger wurden die Trimble Earthworks Software sowie entsprechende Hardware installiert und in die bereits ab Werk vorhandene Cat Grade Control Steuerung integriert.
Die Sensoren benötigen bei Wasserbauarbeiten besonderen Schutz vor Nässe. Darum hat die Zeppelin Niederlassung Frankenthal die Sensoren eingehaust. „In dem Gehäuse herrscht nun ein Unterdruck“, erklärt Tobias Polzmacher, Zeppelin Produktmanager für Kettenbagger. Die Abdichtung ist nicht die einzige Modifizierung: Arbeiten im Wasserbau erfordern biologisch abbaubares Hydrauliköl, und auch die Zentralschmieranlage benötigt für den Unterwassereinsatz spezielles Fett. Außerdem mussten die Sensoren so angepasst werden, dass sie mit der Maschine wie gewünscht kommunizieren und die exakte Ist-Position des Löffels berechnen können.
Zusammenarbeit von Produktmanagement und Technik
Hier war neben dem Zeppelin Produktmanagement auch die Abteilung STS (Service-Technik / -Schulung) involviert. „Wir mussten dafür sorgen, auf die Schnittstellen zwischen Hydraulik und Software zugreifen zu können“, so Polzmacher. Zusätzlich wurde realisiert, dass ein Sensor am Grabenraumlöffel anzeigt, wenn dieser geneigt ist. Ein weiterer Sensor erfasst, ob der Löffel auf- oder zugeht, der dritte Sensor am Stiel misst den Schwenkwinkel, und der vierte am Oberwagen ermittelt die Maschinenposition.
Digitales Arbeiten unter und über Wasser
Bei Sicherungsarbeiten an Gewässern oder beim Auskoffern unter Wasser greift der Baggerfahrer auf ein digitales Unterwassermodell zurück. Das Aufmaß des Urgeländes erfolgt mit einem GNSS-Roverstab, anschließend wird das digitale Geländemodell am PC erstellt und für die 3D-Baggersteuerung Trimble Earthworks aufbereitet.
„Die Aushubsohle ist das Soll, das vom Auftraggeber definiert wird. Von der Geländeunterkante bis zur Geländeoberkante, die über dem Urgelände liegt, erfolgt der Aushub mit dem Bagger. Die Basisstation kommuniziert dann mit der Maschine und dem GPS, wo und wie sich der Bagger bewegen muss. Ein permanenter Soll-Ist-Abgleich zwischen digitalem Geländemodell und Löffel wird dem Baggerfahrer übersichtlich in der Kabine in Echtzeit angezeigt. Anhand von Kontrollpunkten weiß der Fahrer, ob er richtig liegt oder ob er noch Korrekturen vornehmen muss“, erklärt Christian Glaßer.
Das erzielte Ergebnis kann der Fahrer direkt mit der Abrechnung verknüpfen. Der auf der Baustelle beschäftigte Vermesser muss die Daten nicht nachmessen und kann sich anderen Aufgaben widmen.
Präzision im Einsatz – auch beim Lärmschutzwall
Auch bei anderen Profilierungsarbeiten, etwa beim Anlegen von Böschungen, unterstützt die GPS-Steuerung die Baggerfahrer beim Aushub und Einbau von Boden. Aktuell wird die neue Baumaschine beim Bau eines Lärmschutzwalls entlang der A5 bei Weingarten eingesetzt – vom Fundament bis zur Oberkante, inklusive Profilierung und abschließender natürlicher Abdeckung.
Hier ist Präzision entscheidend: Die Böschung muss im vorgegebenen Winkel entstehen, bei einer Lagegenauigkeit von bis zu drei Zentimetern entsprechend dem Geländemodell. „Der Einsatz von 3D, ob über oder unter Wasser, ist keine große Umstellung für die Fahrer. Wir arbeiten schon lange mit Steuerung“, sagen Dirk Singer und Patrick Burgard unisono.
Neue Generation, gleiche Vision
Der neue Böschungsbagger ist nicht der einzige Vertreter der modernen Maschinengeneration: Zwei weitere Cat 323 und ein Cat 336 verstärken den Fuhrpark. Auch hier sind Assistenzsysteme wie 3D-Steuerung oder die Kontrollwaage Payload verfügbar. Dennoch erhielten vier Fahrer eine Einweisung, um die Kalibrierung und Einmessung des Löffels selbstständig durchführen zu können.
„Immer wieder müssen wir das Messer auf Verschleiß kontrollieren. Die Abnutzung messen wir mit einem Maßband aus und geben den Wert über den Touchpad-Monitor in der Kabine ein“, erklärt Dirk Singer. Schließlich soll das neue Flaggschiff optimal eingesetzt werden.
Technologie als Schlüssel zur Effizienz
Eine Maschinensteuerung ist bei dem Unternehmen seit der Firmengründung 2014 Standard – ab Werk oder nachgerüstet für alle Kettenbagger und Kettendozer, die im Tiefbau, Böschungsbau und bei Erdarbeiten eingesetzt werden.
„Ich habe eine andere Vision vom Bau und glaube, dass das Bauen 4.0 zu einer optimalen Verzahnung der Schnittstellen zwischen den Gewerken, großer Präzision in der Umsetzung, der Minimierung von Fehlern und der Reduktion der Kosten führen wird“, sagt Christian Glaßer, der ein Faible für Technik hat. Nach seiner Ausbildung zum Straßenbauer studierte er von 2005 bis 2009 in Karlsruhe Baubetrieb, war anschließend Bauleiter und machte sich 2014 selbstständig.
Schon vor acht Jahren hatte seine erste Maschine – ein Cat Kettenbagger 323E – eine GPS-Steuerung. Seitdem hat er über Stefan Haag, Gebietsverkaufsleiter von Zeppelin Frankenthal, immer wieder neue Cat Bagger nach diesem Konzept konfiguriert.
Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit
„Wir haben Fachkräftemangel. Darum brauchen wir Technik, mit der wir effizient und wirtschaftlich arbeiten können. Und wenn man bedenkt, dass sich die höheren Anschaffungskosten schnell amortisieren, dann rechnet sich 3D einfach“, erklärt Glaßer.
Während 2D kaum noch genutzt wird, greifen seine Mitarbeiter selbst für den Aushub eines Einfamilienhauses auf 3D zurück. „Der Aufwand beträgt 30 Minuten, aber wir sind um 30 Prozent effizienter“, ist er überzeugt. Früher musste bei einer Dammschüttung überstehendes Material wieder abgetragen werden – heute sorgt die 3D-Steuerung für exakten Materialeinsatz, weniger Transporte und somit geringeren Kraftstoff- und Energieverbrauch.
„Man kann sagen: Wir hatten zeitlich auch nie Probleme und Verzug auf Baustellen“, räumt Glaßer ein. Immer wieder wird das Unternehmen für Wasserbaumaßnahmen beauftragt. „Wir sind viel in den Rheinauen unterwegs. Die Auflagen werden immer mehr. Dementsprechend wollen wir ausgerüstet sein“, betont Christian Glaßer.