Intelligenter konstruiert: Wie intelligente Bagger bessere Ergebnisse auf der Baustelle liefern

Ein intelligenter Bagger kombiniert eine stabile, reaktionsschnelle Maschinenplattform mit digitaler Unterstützung, um Bauunternehmern zu helfen, Genauigkeit, Produktivität und Kontrolle zu verbessern.

Projekte müssen schneller und genauer abgeschlossen werden, gleichzeitig stehen Unternehmen aber auch unter Druck, Kraftstoff-, Arbeits- und Betriebskosten zu kontrollieren.

Gleichzeitig haben viele Unternehmen Schwierigkeiten, die erfahrenen Maschinenführer zu rekrutieren, die für die Aufrechterhaltung der Produktivität auf immer komplexeren Baustellen benötigt werden.

Die Auftragnehmer müssen außerdem entscheiden, welche Technologien einen echten Mehrwert schaffen und welche lediglich die Kosten erhöhen oder die Komplexität steigern.

Dadurch entsteht eine Nachfrage nach Baggern, die zuverlässige Konstruktion mit Unterstützung, Automatisierung und Vernetzung verbinden – und somit in der Lage sind, ein breites Spektrum an Herausforderungen auf der Baustelle zu bewältigen.

Laut Otmar Kirsch, Produktmanager bei Volvo Construction Equipment (Volvo CE), ist diese Kombination zentral für die Definition eines intelligenten Baggers.

Otmar Kirsch, Produktmanager bei Volvo Construction Equipment

„Ein intelligenter Bagger ist nicht einfach nur die Maschine selbst“, sagt er. „Man braucht eine wirklich gute Basismaschine und fügt dann die digitalen Funktionen hinzu.“

„Erst die richtige Kombination aus Hardware und digitalen Diensten macht das Gesamtprodukt intelligent.“

Mehr als nur zusätzliche Technologie

Diese Unterscheidung ist wichtig, weil die Nützlichkeit eines jeden Assistenzsystems letztendlich von der Maschine abhängt, die es trägt.

Ein ausgeklügeltes Steuerungssystem kann keine genauen Ergebnisse liefern, wenn es dem Bagger an Stabilität, einer reaktionsschnellen Hydraulik oder einer vorhersehbaren Steuerbarkeit mangelt.

„Intelligente Technologien können ihr volles Potenzial nur entfalten, wenn sie auf einer soliden Maschinenplattform basieren“, sagt Kirsch. „Selbst das beste System nützt nichts, wenn die Basismaschine nicht richtig entwickelt wurde.“

Wenn die beiden Elemente zusammenwirken, erstrecken sich die Vorteile auf Grabenbau, Planierung, Fundamentbau und Materialtransport.

Führungs- und Steuerungssysteme können komplexe Arbeitsabläufe vereinfachen, unnötige Bewegungen einschränken und den Bedienern helfen, die Genauigkeit während einer Schicht aufrechtzuerhalten.

Die Technologie reicht von relativ unkomplizierter Echtzeitführung bis hin zu Systemen, die Aspekte der Ausleger- und Schaufelbewegung steuern können.

Die Dig Assist-Führungshilfe unterstützt die Bediener beim Ausheben des erforderlichen Profils und reduziert so Übergrabungen sowie die zusätzlichen Kosten für Kraftstoff, Transport und Material, die mit Nacharbeiten verbunden sind.

Die dreidimensionale Maschinensteuerung ermöglicht es dem Bediener, mit einem digitalen Geländemodell zu arbeiten, wodurch die Abhängigkeit von physischen Absteckungen und wiederholten Kontrollen durch Vermesser verringert wird.

Die Bordwaage ermöglicht die Messung der Ladung während des Betriebs und hilft so, sowohl Unter- als auch Überladung der Lkw zu vermeiden.

Ihren größeren Wert entfalten sie, wenn sie Teil eines integrierten Arbeitsablaufs sind, der die Planung, den Bagger, den Bediener und andere Aktivitäten auf der Baustelle miteinander verbindet.

Vermeidung der Kosten für Nacharbeit

Das Grabenbauen veranschaulicht dies anschaulich. Dank 3D-Führung und halbautomatischer Steuerung kann ein Bagger direkt bis zum vorgegebenen Profil graben, während das System hilft, Über- oder Untergrabungen zu vermeiden.

Ein Fehler von 100 mm mag geringfügig erscheinen, kann aber bei Straßen- oder Versorgungsleitungsbauprojekten erheblichen Mehraufwand verursachen. Lohn-, Kraftstoff-, Transport- und Materialkosten steigen.

„Wenn man zu tief gräbt, braucht man mehr Zeit, muss mehr Material transportieren und muss den Graben dann möglicherweise mit teurerem Material wieder auffüllen“, erklärt Kirsch.

„Mit 3D-Führung und aktiver Steuerung können Sie übermäßiges Graben reduzieren, präziser arbeiten und vermeiden, zwei- oder dreimal für denselben Fehler zu bezahlen.“

Weniger Korrekturdurchgänge reduzieren die Maschinenstunden und den Kraftstoffverbrauch und vermeiden gleichzeitig eine mögliche Verzögerung für die Teams, die den Aushubarbeiten folgen.

Die LKW-Beladung verknüpft die Leistung des Baggers mit dem gesamten Arbeitsablauf auf der Baustelle, wobei die bordeigene Wiegevorrichtung den Bedienern hilft, Unter- und Überladung zu vermeiden.

Dies ist besonders wertvoll, da die Branche mit einem Mangel an Fachkräften zu kämpfen hat. Assistenzsysteme können zwar Fachkenntnisse oder bewährte Betriebspraktiken nicht ersetzen, aber sie können die Einarbeitungszeit verkürzen und weniger erfahrenen Bedienern mehr Sicherheit geben.

Führungstechnik und Halbautomatisierung können auch die mentale Belastung bei sich wiederholenden Präzisionsarbeiten reduzieren.

„Nicht nur unerfahrene Bediener profitieren davon“, sagt Kirsch. „ Auch erfahrene Bediener können effizienter arbeiten , ermüden weniger schnell und müssen sich nicht mehr auf jede Kleinigkeit konzentrieren. Beide profitieren von diesen Systemen.“

Das Fahrerhaus als Arbeitsumgebung

Für jemanden, der eine ganze Schicht in einem Bagger verbringt, ist die Fahrerkabine der Arbeitsplatz – und deren Gestaltung kann sich auf Konzentration, Sicherheit und Wohlbefinden auswirken.

Sichtverhältnisse bleiben von grundlegender Bedeutung. Kamerasysteme und Objekterkennungstechnologien können die Wahrnehmung rund um eine Maschine verbessern, aber direkte Sichtlinien sind weiterhin wichtig, da ein Bediener seine Aufmerksamkeit nicht ständig auf ein Display richten kann.

Ein niedriger Geräuschpegel, ein bequemer Sitz und ergonomisch positionierte Bedienelemente können ebenfalls zur Verringerung der Ermüdung beitragen.

Freie Sichtverhältnisse aus der Fahrerkabine helfen den Fahrern, die in der Nähe arbeitenden Personen im Blick zu behalten und ergänzen die zusätzliche Unterstützung durch Kameras und Objekterkennungssysteme.

Die Verlagerung von Funktionen von physischen Schaltern auf ein zentrales Display kann die Fahrerkabine vereinfachen, schlecht strukturierte Menüs können jedoch dazu führen, dass häufig verwendete Bedienelemente schwerer zu erreichen sind.

Technologie, die den Bediener unterstützen soll, sollte intuitiv sein und keine zusätzliche Ablenkung darstellen.

„Die Fahrerkabine ist das Büro des Fahrers“, sagt Kirsch. „Wenn Sitz, Bedienelemente, Sicht und Geräuschpegel stimmen, ist der Fahrer entspannter und kann sich besser auf seine Arbeit konzentrieren. Das wirkt sich positiv auf die Produktivität aus und hilft Unternehmen außerdem, Mitarbeiter zu halten, die immer schwerer zu ersetzen sind.“

Vor diesem Hintergrund ist der Bedienkomfort zu einem wirtschaftlichen Faktor geworden und nicht mehr nur ein kosmetisches Merkmal. Er trägt neben Zykluszeiten und Kraftstoffeffizienz zur Produktivität bei.

Umwandlung von Maschinendaten in Entscheidungen

Über die Fahrerkabine hinaus ermöglicht die Vernetzung den Besitzern einen besseren Überblick darüber, wie die Maschinen eingesetzt werden.

Während ein selbstständiger Baggerfahrer möglicherweise ein unmittelbares Verständnis für einen einzelnen Bagger hat, gewinnen Daten mit dem Wachstum und der Diversifizierung des Fuhrparks zunehmend an Bedeutung.

Die Betriebsleiter müssen möglicherweise die Auslastung, Leerlaufzeiten und den Kraftstoffverbrauch von Baggern, Lkw und anderen Geräten vergleichen und gleichzeitig den Service koordinieren, ohne die Produktion zu unterbrechen.

Bei gemischten Fahrzeugflotten müssen die Informationen über verschiedene Maschinentypen und Marken hinweg leicht zugänglich und verständlich sein.

Die Kameraansichten und die Begrenzungsinformationen auf dem Fahrerkabinendisplay bieten dem Bediener zusätzliche Unterstützung bei der Überwachung der Umgebung und der Arbeitsgrenzen des Baggers.

Diese Informationen können die vorbeugende Instandhaltung unterstützen und übermäßigen Leerlauf, schlechte Maschinenauslastung oder ineffiziente Betriebsmuster aufzeigen, die sonst möglicherweise unbemerkt bleiben.

Ziel ist es nicht einfach nur, Daten zu generieren, sondern Entscheidungen zu ermöglichen, die die Betriebszeit verbessern oder die Kosten senken.

Die Effizienz kann auch über die zugrunde liegenden Energiesysteme der Maschine verbessert werden.

Die hydraulische Hybridtechnologie fängt beispielsweise Energie beim Absenken des Auslegers auf, speichert sie in einem Akkumulator und nutzt sie zur Unterstützung der Hydraulikpumpen.

Dadurch wird die Belastung des Verbrennungsmotors im nächsten Arbeitszyklus verringert.

Die Anwendung ist entscheidend. Wiederholte Auslegerbewegungen beim Beladen von Lkw oder Brechern bieten regelmäßige Möglichkeiten zur Energierückgewinnung, während leichtere Planierarbeiten deutlich weniger Nutzen bringen.

Kirsch zufolge können bei geeigneten Anwendungen Kraftstoffeinsparungen von rund 10 bis 15 Prozent erzielt werden, wobei sich die zusätzlichen Investitionen unter typischen Betriebsbedingungen möglicherweise schon in zweieinhalb Jahren amortisieren.

Mehr als nur der Kaufpreis

Diese Berechnung verdeutlicht, warum die Beurteilung eines intelligenten Baggers allein anhand seines Kaufpreises irreführend sein kann.

Zu den wirtschaftlichen Vorteilen zählen auch höhere Produktivität, weniger Nacharbeit, kürzere Schulungszeiten für die Bediener, verbesserte Beladungsgenauigkeit, bessere Kraftstoffeffizienz, höhere Betriebszeit und erhöhte Sicherheit.

Die gute Erreichbarkeit der Wartungspunkte am Volvo EC230 unterstützt die routinemäßige Instandhaltung und hilft Bauunternehmen, Ausfallzeiten zu minimieren und die Produktivität des Baggers aufrechtzuerhalten.

Zustand, Spezifikationen und Reputation der Maschine können dann zum Restwert beitragen, wenn sich das Unternehmen für den Kauf eines neuen Baggers entscheidet.

„Es ist wichtig, dass Käufer den Gesamtnutzen berücksichtigen und sich nicht nur auf den Kaufpreis oder die Treibstoffkosten konzentrieren“, sagt Kirsch. „In vielen Fällen rechtfertigen allein die Produktivitätssteigerungen die Investition.“

Kirsch ist überzeugt, dass wir derzeit eine beschleunigte Integration von Maschinen und der gesamten Baustelle erleben. Eine Beschleunigung, die, wie er zugibt, schon vor fünf Jahren hätte eintreten müssen.

Digitale Konstruktionsinformationen, Building Information Modeling, Telematik und Maschine-zu-Maschine-Kommunikation werden voraussichtlich zunehmend vernetzte Arbeitsabläufe bilden, sagt er.

Durch weitere Automatisierung und Fernsteuerung könnte sich auch die Rolle des Bedieners verändern: von der Kontrolle jeder einzelnen Bewegung hin zur Überwachung eines umfassenderen Prozesses.

Die Geschwindigkeit der Einführung wird selbstverständlich je nach Land, Anwendung und Kundenanforderungen variieren.

Es ist auch richtig zu sagen, dass Regulierung, öffentliches Beschaffungswesen und unternehmerische Verpflichtungen in Bezug auf Kohlenstoffemissionen oder Sicherheit den Wandel beschleunigen können, während Qualifikationslücken sowie Infrastruktur- und Investitionsbeschränkungen ihn verlangsamen können.

Dennoch ist die Richtung klar: Bagger werden stärker vernetzt, unterstützt und anwendungsorientierter.

Das stärkste Argument für diese Technologie wird nicht sein, dass sie eine Maschine fortschrittlicher erscheinen lässt.

Es wird einfach darauf hinauslaufen, dass Intelligenz – basierend auf solider Ingenieurskunst und präsentiert über eine bedienerfreundliche Schnittstelle – den Auftragnehmern helfen wird, die Arbeit gleich beim ersten Mal korrekt auszuführen.

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Dieser Artikel wurde von KHL Content Studio in Zusammenarbeit mit Experten von Volvo Construction Equipment erstellt.

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Alle Bilder mit freundlicher Genehmigung von Volvo Construction Equipment

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