Fleißige Helfer machen das Leben leichter: Dies gilt im Alltäglichen – und bei der Bewältigung anspruchsvoller Bauaufgaben erst recht. Auf den Baustellen haben innovative Assistenzsysteme längst Einzug gehalten. Produktivität, Präzision und Sicherheit sind die wesentlichen Charakteristika, die deren Nutzen in Cat Baumaschinen beschreiben und die Effizienz deutlich steigern. Unerfahrenen Maschinisten erleichtern sie den Einstieg und sie erzielen mit ihrer Hilfe auf Anhieb gute Arbeitsergebnisse. Gute Fahrer wiederum schöpfen die Potenziale der Maschine komplett aus und werden noch mal deutlich besser.

Caterpillar hat in viele seiner Baumaschinen der neuesten Generation serienmäßig zahlreiche Assistenzsysteme integriert. So sind die Cat Ketten- und Mobilbagger mit der 2D-Maschinensteuerung Cat Grade, der Abziehautomatik Cat Grade mit Assist, der Schwenk- und Hubbegrenzung Cat E-Fence sowie der Überlastwarnung Cat Lift Assist und dem Wägesystem Cat Payload ausgestattet, um die Effizienz, Leistung und Sicherheit zu steigern. Dabei zahlen die Systeme E-Fence und Lift Assist vornehmlich auf den Aspekt Sicherheit ein. E-Fence verhindert, dass sich die Maschine außerhalb des vom Fahrer definierten Bereichs bewegt. Sobald der Bagger diese Grenzen erreicht, stoppt das System automatisch die Bewegung. Lift Assist für Bagger wurde entwickelt, um das Heben schwerer Lasten sicherer zu machen. Das System berechnet das tatsächliche Gewicht der angehobenen Last und vergleicht es mit der maximal zulässigen Last, die der Bagger sicher heben kann. Wenn die Last innerhalb des sicheren Arbeitsbereichs liegt, erhält der Bediener visuelle und akustische Bestätigungen. Sollte die Last jedoch zu schwer sein und die Gefahr des Kippens bestehen, warnt das System den Bediener.

Basierend auf den zuvor festgelegten Tiefen- und Neigungsparametern automatisiert die 2D-Maschinensteuerung Cat Grade Assist die Bewegungen von Ausleger und Stiel, sodass automatisch die richtige Position eingenommen wird. Mithilfe des Löffelfokuspunkts wird die Position in Echtzeit überwacht. So wird sichergestellt, dass die gewünschten Grabeinstellungen eingehalten werden. Das System bietet dem Bediener kontinuierliche Rückmeldungen zur Position des Löffels und zur Entfernung zur Zieltiefe und -neigung. So können auch weniger geübte Fahrer schnell und präzise Fundamente herstellen, Rohrgräben ausheben oder Oberböden aufbringen.

„Bei komplexen Bauvorhaben mit hohen Genauigkeitsanforderungen empfehlen wir Cat Grade mit 3D“, erläutern die Maschinensteuerungsspezialisten und Instruktoren Martin Schanz und Andreas Reisner aus dem Zeppelin Team Service-Technik-Schulung (STS). Denn dieses nutzt GNSS-Empfänger und Echtzeit-Kinematik (RTK) für präzise Positionsführung und ermöglicht das Arbeiten an dreidimensionalen Designs. Das Global Navigation Satellite System, kurz GNSS, ist ein satellitengestütztes System zur Positionsbestimmung und Navigation und ein Sammelbegriff für mehrere Satellitennavigationssysteme, darunter GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU) und BeiDou (China).

Auch vor dem Hintergrund, dass Auftraggeber zunehmend fordern, mit digitalen Geländemodellen zu arbeiten, gewinnt die 3D-Steuerung an Bedeutung. „Auf der bauma hatten wir ganz konkrete Anfragen zu dem Thema“, erinnert sich Martin Schanz an Anforderungen aus den Bereichen großer Infrastrukturmaßnahmen wie Deich-, Straßen- oder Autobahnbau. Über das Plus an Präzision hinaus erleichtert die 3D-Steuerung deutlich die Dokumentation der Arbeiten, da dies automatisch geschieht und keinen zusätzlichen Arbeitsschritt erfordert. Die Daten sind auf der Maschine jederzeit darstellbar und können dem Auftraggeber exakt übergeben werden. Kurzfristige Planungsanpassungen lassen sich remote schnell übermitteln und unkompliziert umsetzen. Um den Cat Bagger bestmöglich auf die Anforderungen der jeweiligen Baustelle anzupassen, besteht ebenfalls die Möglichkeit, diesen 3D-ready auszustatten. So können für Arbeiten auf komplexeren Baustellen entsprechende Lizenzen freigeschaltet werden.

Assistenzsysteme haben auch bei Cat Dozern längst Einzug gehalten, denn sie erleichtern dem Maschinisten die Bedienung und sorgen für schnellere und präzisere Arbeitsergebnisse. Wertvolle Unterstützung bieten hier vor allem Cat Slope Assist, Cat Stable Blade, Cat Auto Carry sowie Cat Steer Assist. Während die Stable Blade-Funktion für eine gleichmäßigere Oberfläche sorgt, wird dank Cat Slope Assist automatisch die voreingestellte Schildposition ohne GNSS/GPS-Signal beibehalten. Sie zeigt dem Maschinisten die Längs-/Querneigung des Schildes an, um ihn bei der Arbeit am Hang zu unterstützen. Die Auto Carry-Funktion automatisiert den Schildhub für ein leichteres Einhalten einer konstanten Schildbelastung, ersichtlich durch den Blade Load Monitor im Display und eine Reduzierung des Kettenschlupfs. Mithilfe von Cat Steer Assist hält der Dozer automatisch die Spur und die Schildneigung lässt sich automatisch steuern. Beim Dozer werden die Koordinaten über die Schildfokuspunkte übermittelt.

Kommt nun 3D hinzu, folgt der Dozer dem Geländeprofil, in das 3D-Linienführungen eingebaut sind. Damit wird das Schild automatisch gesteuert. Spur, Neigung und die Höhe werden also automatisch gehalten, und auch die Lenkung erfolgt ebenfalls automatisch. „Das Ergebnis sind weniger Überfahrten, die Auslastung ist besser und die Maschine produktiver“, so Andreas Reisner. „An der Stelle kann man schon von teilautonomem Betrieb sprechen“, erläutert Martin Schanz weiter. Dies sorgt für ein Höchstmaß an Präzision und Produktivität sowohl bei schweren Abschiebearbeiten als auch bei Planierarbeiten. „Ein klassisches Einsatzgebiet ist der Deponiebau. Hier kann ich mithilfe der Steuerung die Überlappung der Linien genau festlegen“, beschreibt Andreas Reisner, Spezialist für Maschinensteuerungen.

Maschinentypenübergreifend machen die beiden Experten neben den Arbeitsergebnissen noch einen weiteren großen Pluspunkt bei den Cat Assistenzsystemen aus. „Im Vergleich zu vielen anderen Anbietern kommt bei uns alles aus einer Hand und es werden alle Funktionen auf einem Display abgebildet“, machen Andreas Reisner und Martin Schanz unisono klar. Das trägt wesentlich zur Übersichtlichkeit bei, betonen die beiden Zeppelin Maschinensteuerungsspezialisten. Sollte die Baumaschine mit der 3D-Steuerung ausgestattet sein, kommt lediglich ein weiterer Bildschirm hinzu. Dabei ist die Handhabung denkbar einfach. Per Wischen, Zoomen oder Antippen finden sich die Anwender auf dem Touchdisplay spielend zurecht, entspricht es doch genau dem vertrauten Standard gebräuchlicher Alltagsgeräte.