Baggern nach Plan

Maschinenelemente

Bediengerät – Der Bau von Wasserstraßen benötigt präzise Erdarbeiten. Ein Steuer- und Überwachungssystem von Moba informiert den Baggerführer dabei jederzeit über Arbeitstiefe und Böschungswinkel an den Dämmen und im Kanalbett.

19. März 2014

Eines der größten Infrastrukturprojekte weltweit ist der sogenannte »Süd-Nord Wassertransfer« in China, mit dem die Wasserversorgung im Norden des Landes verbessert werden soll, schließlich ist der Grundwasserspiegel im Raum der Metropole Peking allein in den vergangenen Jahren um rund eineinhalb Meter pro Jahr gesunken. Um die Situation zu verbessern, werden dabei auf drei Routen neue Wasserkanäle mit einer Gesamtlänge von mehreren Tausend Kilometern gebaut, die Wasser von der wasserreichen Mitte des Landes in die trockene nordchinesische Ebene schaffen sollen. Nach Fertigstellung des 2002 begonnenen Projekts sollen jährlich bis zu rund 45 Milliarden Kubikmeter Wasser aus Stauseen und Flüssen im Süden über die neuen Kanäle umgeleitet werden. Alleine bis 2012 betrugen die Kosten rund 27 Milliarden Dollar, elf Milliarden Kubikmeter Erde wurden bewegt und 22 Millionen Kubikmeter Beton eingebaut. Die Fertigstellung ist für 2050 geplant.

Der wichtigste Teil des umfangreichen Bauprojekts ist die rund 1.200 Kilometer lange mittlere Route, an der die Chinesen seit 2010 arbeiten. Im Zuge der aufwendigen Streckenführung müssen nicht nur das Kanalbett gegraben und Dämme aufgeschüttet, sondern unter anderem auch Flüsse gequert werden. Da die Strecke dabei durch unterschiedlichste Gesteins- und Bodenarten führt, erfordern die Baggerarbeiten höchste Präzision, damit das Wasser im künftigen Kanal- und Rohrsystem wie geplant fließen kann, sagt Zhang Gong, Leiter der Abteilung Ausrüstung und Equipment des beteiligten Bauunternehmens Sinohydro Bureau 11 Co., Ltd.: »Dabei muss schon im Erdbau genau die richtige Neigung eingehalten werden, sowohl bei der Bearbeitung des Kanalbetts als auch bei den Böschungen. Deshalb müssen unsere Bagger exakt arbeiten.«

Modernste Technik

Die Chinesen verwenden deshalb modernste Technologie und rüsteten ihre Bagger mit dem Steuer- und Überwachungssystem Novatron Xsite Link des Mobilautomationsspezialisten Moba aus dem hessischen Limburg aus. Das Baggersystem informiert den Baggerführer permanent über Arbeitstiefe und Böschungswinkel und ermöglicht so ein präzises Arbeiten, erzählt Zhang: »Wir nutzen das Baggersystem, damit man genau sehen kann, wie tief und in welchem Winkel gearbeitet wird.«

Die Messwerte für die genaue Einhaltung des Ziellevels liefern Sensoren, die an Schaufel, Stiel, Ausleger und Oberwagen des Baggers angebracht sind und die jeweiligen Neigungswinkel erfassen. Zugleich errechnet das System die Aushubtiefe, die Neigung und die Reichweite der Schaufel. Die Referenzhöhe wird durch einen Laserstrahl vorgegeben, der von einem Empfänger am Baggerstiel erfasst wird. Der Empfänger kompensiert dabei zum Beispiel Höhenveränderungen, die bei einem Einsinken oder einer Positionsveränderung des Baggers entstehen, sodass der Baggerführer jederzeit entsprechend der Vorgaben arbeiten kann. Das System verarbeitet die Informationen der Sensoren sofort und präsentiert sie in Echtzeit als Profil oder als dreidimensionale Darstellung auf dem Panel in der Kabine. Ein zusätzliches LED-Display zeigt mit Pfeilsymbolen auf einen Blick, ob das Zielniveau bereits erreicht wurde, oder ob noch weiter ausgebaggert werden muss. Eine numerische Anzeige präsentiert dabei die Abweichung zur Referenzhöhe.

Für Zhang Gong liegen die Vorteile auf der Hand: »So vermeiden wir Fehler beim Arbeiten und können trotz des komplexen Projekts sehr gute und präzise Arbeitsergebnisse liefern. Sonst müssten wir, wenn die Vorgaben nicht eingehalten wurden, nachträglich korrigieren. Dies kostet viel Zeit, sodass sich der Zeitplan eventuell nicht einhalten lässt. Zudem würden dann durch den zusätzlichen Treibstoffverbrauch auch die Einsatzkosten des Baggers steigen.«

Ein weiterer Vorteil für den Ausrüstungsleiter ist auch die intuitive Handhabung des Systems, das die Einarbeitung erleichtert, schließlich erhöht jeder Tag, an dem eine Maschine stillsteht, die Kosten. Für die Bauunternehmen ist es deshalb wichtig, dass die Maschinen ständig zur Verfügung stehen und keine langwierigen Installations- und Einrichteaktionen erfordern.

»Aber das war bei dem System gar kein Problem, es ist erstaunlich einfach zu installieren und zu bedienen«, sagt dazu Zhang Gong und ergänzt: »Mit dem System kann ich neuen Baggerfahrern helfen, ohne langes Training ein qualifizierter Mitarbeiter zu werden: Wenn zum Beispiel auf dem Display direkt angezeigt wird, in welcher Tiefe die Schaufel gerade baggert, dann kann der Fahrer direkt sehen, was noch zu tun ist, und wie tief er noch baggern muss.«

Zuvor musste entweder der Baggerführer immer wieder den Arbeitsprozess unterbrechen und manuell nachmessen, oder es musste ein weiterer Arbeiter vor Ort sein und die Arbeiten von außen steuern. Zugleich können die Bagger jetzt auch nachts oder unter Wasser problemlos arbeiten, da die Schaufelposition auch bei Dunkelheit auf dem sieben Zoll großen Display genau dargestellt wird und die robusten Sensoren zudem für die Arbeit unter Wasser genutzt werden können. Insgesamt erhöht das Baggersystem die Produktivität deutlich, und Zhang schätzt: »In der gleichen Zeit können wir jetzt ungefähr 30 Prozent mehr arbeiten als zuvor.«

Auf einen Blick

- Die Moba Mobile Automation AG mit Sitz in Limburg/Lahn ist ein führender Spezialist für Mess-, Steuer- nd Regeltechnik in Bau- und Landmaschinen sowie für Entsorgungs- und Kommunalfahrzeuge.

- Zu den Spezialitäten des Unternehmens mit mehr als 500 Mitarbeitern gehören vernetzte Systemlösungen, die Mobilelektronik, Identifikationstechnik und mobile Wägetechnik miteinander kombinieren.

Erschienen in Ausgabe: 01/2014