Was uns bevorsteht: Baumaschinen der Zukunft
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Was haben Baumaschinen und Mondfahrzeuge gemeinsam? Eventuell das Aussehen.
Zumindest wenn die Zukunftsvisionen von Industriedesignern eines Tages Realität werden.
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Industriedesigner haben es nicht leicht. Sie müssen ständig versuchen, Anspruch und Wirklichkeit zu vereinen, um vermarktungsfähige Produkte zu schaffen. Das Resultat ist zumeist ein Kompromiss, ein oft frustrierendes Erlebnis. Richtig zufrieden sind sie erst, wenn man ihrer Kreativität völlig freien Lauf lässt. Industriedesigner von Perspectives Design, einem in Schweden angesiedelten Unternehmen der Epsilon Group, erhielten von der Forschungsabteilung Volvo Construction Equipment die Aufgabe, in die Zukunft zu schauen und Hypothesen dazu zu entwerfen, wie die Baumaschinen um 2020 aussehen könnten. Das Team entwarf eine Reihe neuer Konzepte. Einige dieser Innovationen wird es wohl nur auf dem Reissbrett geben, andere aber könnten bald Wirklichkeit werden.
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Keine Traumgebilde, sondern denkbare Konstruktionen
Im Rahmen des Projekts sprachen die Designer mit Fahrern, um deren Wünsche hinsichtlich der Baumaschinen der Zukunft zu erkunden. Auch die Ingenieure in den Fertigungsabteilungen wurden eingehend befragt. Schliesslich setzte man sich mit Leuten zusammen, die im Bereich Schrittmachertechnologien arbeiten. Der Dialog mit den Fachleuten war äusserst wichtig, denn es sollten nicht Phantasiegebilde erfunden werden, sondern Baumaschinen, deren Verwirklichung im Rahmen der technischen Möglichkeiten zumindest denkbar wären.
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Was waren die wichtigsten Erkenntnisse?
Vor allem lernte man, dass man sich vor neuen Techniken und radikalen Konzepten nicht zu ängstigen braucht. Die Bauwirtschaft ist zwar eine eher konservative Branche, aber auch hier gibt es ein «weites Feld» für Innovationen. Feste Zusagen hinsichtlich der Umsetzung all der Vorstellungen bis zum Jahr 2020 wollten die Designer nicht machen. Denn der Sinn des Projekts war es ja gerade, sich vorzustellen, was geschehen könnte. Wenn auch nur zehn Prozent der Ideen dann tatsächlich in zukünftigen Baumaschinen verwirklicht werden, haben die Designer schon einiges erreicht.
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Stark, hungrig und nicht harmlos
Das Ergebnis der Überlegungen zur Neugestaltung eines Baggers stellt sich als eine Mischung aus Urzeit und Raumzeitalter dar und erinnert etwas an ein Mondfahrzeug. Das Aussehen sollte einen Eindruck urtümlicher Kraft vermitteln. Stark, hungrig und nicht gerade harmlos sollte der Bagger der Zukunft erscheinen – und dennoch auch die Kernwerte Qualität, Sicherheit und Umweltverträglichkeit berücksichtigen. Das Gerät ist durchaus als Bagger erkennbar und basiert auf aktuellen Konzepten für Ausleger, Kabine, Laufwerk und Oberwagen, geht aber einige Schritte weiter im Design.
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Eine Brennstoffzelle für einen Bagger
Zukünftige Maschinen werden eventuell nicht mehr mit Dieselmotoren als Antriebsaggregate ausgestattet sein. Die Designer spielten mit der Idee, Gasturbinen zu benutzen, einigten sich jedoch dann auf Brennstoffzellen, mit denen die dem Wasserstoff innewohnende Energie in Strom verwandelt werden kann. Ein «grünes» Konzept, bei dem als einziges Abfallprodukt Wasser anfällt. Brennstoffzellen sind wie Batterien, altern aber nicht, solange Wasserstoff zugeführt wird. Solche Zellen befinden sich immer noch in der Entwicklung. Für den Antrieb eines Baggers rechnet man damit, dass eine Brennstoffzelle benötigt würde, die in etwa der Grösse zweier Reisekoffer entspricht. Dies würde mehr Freiraum dort bedeuten, wo üblicherweise der Dieselmotor sitzt, nämlich im Oberwagen, daher auch die besondere Formgebung in diesem Bereich. Ein bewegliches Kontergewicht könnte die Flexibilität weiter steigern. In eingefahrener Stellung würden dadurch kleinere Transportmasse bzw. ein kurzer Schwenkradius erreicht, beim Ausfahren hingegen grössere Standsicherheit.
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Raupen wie Räder
Ganz ungewöhnlich erscheinen die vier Laufwerke, die beinahe wie Räder aussehen. In sehr unebenem Gelände mit festem Untergrund bewegen sich herkömmliche Kettenlaufwerke quasi auf Zehenspitzen und haben dadurch eine relativ kleine Standfläche. Mit vier Laufwerken wäre ein wesentlich besserer Bodenkontakt zu erzielen. Dabei könnte man eine separate Aufhängung vorsehen, möglicherweise gelagert an einem Schenkel (vergleichbar mit dem Achsschenkel bei Fahrzeugen), der von einem zentralen Lagerpunkt ausgeht. Jede Kette würde dabei unabhängig von einem Fahrmotor angetrieben, natürlich mit der Möglichkeit zu bremsen, zu beschleunigen und auch zu schwenken. Dies wäre ein erheblicher Vorteil konventionellen Laufwerken gegenüber, mit denen man nur nach links oder rechts schwenken beziehungsweise bremsen oder beschleunigen kann. Für die Ketten ist ein nichtmetallisches, gummiähnliches Material vorgesehen, das lange Standzeiten auf verschleissintensiven Böden erreicht. Die vier Ketten könnten zudem mit Hilfe von Elektromotoren zusammen- oder auseinandergerückt werden, um ideale Voraussetzungen für den Baggereinsatz oder den Transport zu schaffen.
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Es gilt Gewicht zu sparen
Zielvorstellung war ein besonders leichter Ausleger, denn jedes zusätzliche Gewicht bedeutet Einbussen hinsichtlich der Tragfähigkeit. Die Fachwerkkonstruktion gestattet den Blick durch den Ausleger und steigert die Fahrersicherheit, da die Sicht nicht durch massive Bauelemente versperrt wird. Gegenwärtig verfügbare Stahlsorten wären bei dieser schlanken Bauweise allerdings nicht geeignet, um die Belastung am Ausleger zu bewältigen. Die Designer setzen dabei jedoch auf die Entwicklung einer neuen Generation hochfester Stähle. Es wurde versucht, sich den Ausleger ohne behindernde Hydraulikleitungen vorzustellen und den Hauptzylinder (wahrscheinlich mit Elektroantrieb) im Ausleger zu verstecken. Viel Platz für die Firmenlogos der Bau-unternehmer bleibt an diesem Ausleger nicht. Zwischen Oberwagen und Unterwagen könnten die gegenwärtig verwendeten Wälzlager durch ein elektromagnetisches Feld ersetzt werden, auf dem der Konzept-Bagger praktisch schweben würde. Die Reibungsbeanspruchung würde damit entfallen und der Oberwagen könnte somit noch schneller geschwenkt werden. Auch ein Ausgleich der am Ausleger auftretenden Kräfte wäre durch entsprechendes Variieren des Kraftfeldes denkbar. Diese Idee hat einiges für sich, bedingt allerdings die Anordnung mehrerer Elektromotoren in einem relativ kleinen Bereich, das die Entstehung eines allzu grossen Magnetfeldes zur Folge haben könnte.
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Uneingeschränkter Überblick
Die Kabine des «Konzept-Baggers» hat eine freitragende Bauweise und ist neigbar oder auch seitlich versetzbar, um in jeder Einsatzsituation uneingeschränkten Überblick zu ermöglichen. Bei einigen Maschinen im Entsorgungsbereich sind ähnliche Konzepte bereits verwirklicht. Überflüssig wird die Kabine bei einer Fernbedienung des Baggers, z. B. in kontaminierten Bereichen oder beim Einsatz unter Wasser.
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Robert Aebi AG
Riedthofstrasse 100
8105 Regensdorf
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