Tief- und Straßenbau

Tief- und Straßenbau

Entwicklung der Kran- und Baumaschinentechnik; Baggertechnik – eine kurze Zeitreise durch Jahrhunderte

Der Ursprung unserer modernen Monster aus Stahl geht bis weit ins Mittelalter zurück. Schon immer versuchte der Mensch, die Technik zu nutzen, Erde zu bewegen, um an die Schätze tief unter der Oberfläche zu gelangen. Gold, Silber und vor allem Erz, zur Herstellung von Werkzeugen und Waffen waren die wichtigsten Rohstoffe um ein verbessertes Leben führen zu können. Später in der Industrialisierung kam der Rohstoff Kohle hinzu – ein immer wichtiger werdender Grundstein am Anfang unseres Jahrhunderts. Diese Schätze der Erde verbergen sich unter einer Schicht die der Fachmann als Abraum benennt.

Der Abraum muß beseitigt werden, um an den eigentlichen Rohstoff zu kommen. Heutzutage verbraucht jeder Mensch auf unserer Erde täglich 50 bis 70 kg Rohstoff. Um an diesen zu gelangen, müssen jährlich 20 Milliarden cbm Abraum geladen, gefördert und planiert werden. Das bewerkstelligen für uns regelrechte „Monsterbagger“. Tag für Tag.

Um das Jahr 1850 – Die Bagger Geburt

Die Eisenbahn war erfunden und die ersten größeren Gewerbe und Industrieanlagen schossen wie Pilze aus den Boden. Die Nachfrage noch Braunkohle stieg enorm und damit auch die Methoden zur effektiveren Gewinnung. Die Dampfmaschine wurde als erste Antriebseinheit für einen „ Bagger„ benutzt. Der erste Hochlöffelbagger wurde in Amerika mit einem 1,1 cbm fassenden Löffel gebaut. Ein auf Schienen fahrendes Gerät, das nur gering nach recht und links schwenken konnte. Um den Baggerarm zu bewegen, wurden anfangs Ketten später dann Stahlseile benutzt. Er ersetzte je nach Einsatz 50 bis 80 Arbeiter. Der erste um 360° schwenkende Bagger kam um 1890 aus England. Dieser Bagger hatte ein Gewicht von 10 Tonnen.

Um das Jahr 1900 – Die ersten Giganten

Die ersten Großbagger wurden im Kohle-Tagebau eingesetzt. Da der Bedarf nach Kohle sprunghaft anstieg, wurde die Nachfrage nach leistungsstärkeren Maschinen immer größer. 1907 wurde in Kentucky ein 1,9 cbm großer Hochlöffelbagger zur Abraum-Beseitigung eingesetzt. Das Hauptproblem der immer schwerer werdenden Bagger war das Verfahren der Geräte. Bis zu jener Zeit waren die meisten Bagger auf Schienen gestellt, da sie für Räder zu schwer waren und im weichen Erdreich versackten. Jedoch war der Schienenbau eine mühselige und zeitaufwendige Angelegenheit. Also suchte man nach einer besseren Lösung. Um 1912 wurde von der Fa. Caterpillar die erste Raupenkette für Bagger bis 60 t erfolgreich erprobt. Schnell verbreitete sich diese wesentlich schnellere Fortbewegungsart unter den Baggern. Jedoch die schwerere Maschinen versanken immer noch in den weichen Böden. Nur ein Jahr später stellte ein junger Ingenieur eine ganz andere Methode zur Fortbewegung großer Bagger vor, den Schreitbagger.

Dieser Bagger hat eine große Grundplatte auf der die Maschine im Baggervorgang ruht. Soll die Maschine bewegt werden, dreht sich an beiden Seiten je ein Schreitwerk, ähnlich wie ein Riesenschuh, exzentrisch und schiebt den Koloß nach vorne. Der Hauptvorteil dieser recht merkwürdig aussehenden Fortbewegungsart liegt darin, den Bagger auch in Einsatzorten mit weichem Untergrund einsetzen zu können.

Um das Jahr 1925 -Der Elektroantrieb

Der Dampfantrieb ist dem Elektromotor gewichen. Die Vorteile liegen in der kompakteren Bauweise, dem geringeren Verschleiß und vor allem bei der einfacheren Betreibung des Antriebes. Waren mindestens 3 Arbeitskräfte notwendig um die Dampfmaschinen zu versorgen, mußte jetzt nur noch ein Stromkabel nach sich gezogen werden wenn der Bagger seinen Standort wechseln sollte. 930 t wog der damals größte Löffelbagger der Welt – ein Marion 5480-E. Mit 9,5 cbm Schaufelinhalt war er ein wahrer Monsterbagger. Da das Verhältnis von Abraum zur Braunkohleschicht immer größer wurde (es mußten bis zu 30 Meter hohe Erdschichten abgetragen werden um an die Braunkohle zu gelangen), suchten die Minenbetreiber nach noch größeren Baggern. Bereits 1929 stellte wieder ein Marion Bagger aus Amerika den Weltrekord des größten Baggers auf. Der Marion 5600. Dieser Gigant wog 1.600 t, hatte 15 cbm Löffelinhalt und eine Reichweite von fast 40 Metern. Seine Leistung von über 2.500 PS bezog er aus 30 Elektromotoren. Er wurde aber nur einmal gebaut. Man glaubte damals, dass eine weitere Steigerung der Bauart nicht möglich sei. Jedoch was in den 60er Jahren noch folgte, stellte alles bis dahin Dagewesene in den Schatten.

Um das Jahr 1940 – Die Zeit der Konstrukteure

In jener Zeit wuchsen zwar die Bagger nicht in der Größe (sprich im Einsatzgewicht) jedoch im Inhalt der Schaufel. Die Ingenieure erkannten, das sie nicht beliebig das Gewicht eines Bagger vergrößern konnten, es brachte viele Nachteile mit sich. Der Unterwagen hielt oft nicht den hohen Gewichten auf Dauer stand. Die Masse, die bei jeder Oberwagen Drehung wieder abgebremst werden mußte, beanspruchte die Lager der Maschine so stark, daß nach einigen Jahren enormer Verschleiß zu Ausfallzeiten oder sogar zum völligen „Aus“ der Maschinen führten. Die Vergrößerung des Inhalts der Schaufel war das wichtigere Aufgabenziel der damaligen Zeit. Wir erinnern uns: der Marion 5600 wog 1600 t und hatte einen Schaufelinhalt von 15 cbm. 1935 vermochte ein Bucyrus-Erie Bagger bei einen Gewicht von nur 1200 t einen Löffelinhalt von 23 cbm Erdreich aufzunehmen und in Höhen von bis zu 50 Metern zu verladen. Diese Erhöhung des Schaufelinhaltes war einerseits durch Verwendung steiferer und härtere Materialien, andererseits durch jahrelange Erfahrung möglich.

Um das Jahr 1950 – Die Monster wachsen weiter

In diesem Jahrzehnt stand vor allem die wirtschaftlichste Gewinnung der Braunkohle an erster Stelle. Die Löhne in den westlichen Ländern stiegen und man versuchte durch Personaleinsparungen, die Kosten zu senken. Die Monsterbagger wuchsen wieder. Im Jahre 1956 stellte Marion seinen „ Mountaineer“ (der Bergmann) vor. Fast unglaubliche 2500 t mußten die acht Raupenfahrwerke der Riesen tragen. Der Schaufelinhalt lag bei 46 cbm. Ein Aufzug im Inneren des Baggers brachte die Mechaniker und Baggerfahrer nach oben . Ein ganz anderes und dennoch zusammen hängendes Problem jener Zeit war der Abtransport des Erdreiches. Man hatte zwar riesige Bagger, aber die Muldenkipper konnten den raschen Gigantismus nicht stand halten. Mit einer Zuladung von rund 170 t war der Euclid der größte Muldenkipper 1959 – und dennoch zu klein.

Um das Jahr 1960 – Das Monster unter den Monsterbagger

Die einen flogen zum Mond und die anderen bauten den größten Löffelbagger aller Zeiten. In diesem Jahrzehnt schien alles möglich und doch erkannte der Mensch seine Grenzen. 1965 erblickte der größte Löffelbagger aller Zeiten die Welt. Der Capitain, das Monster unter den Monstern. 12.650 t Stahl, 250 t Schaufelinhalt, 32 Elektromotoren mit einer Gesamtleistung von 29500 PS. Alleine an Hand dieser Zahlen ist die Größe wohl kaum so richtig abzuschätzen, so hat ein Ingenieur einmal folgende treffende Aussage gemacht: „Wir mußten den Baggerarm so konstruieren, als ob man eine große Brücke aus Stahl baut, mit der man auch Angeln konnte“. Der Riese baggerte bis zu 3,5 Mio. cbm Abraum pro Monat zur Seite und verbrauchte dabei soviel Energie wie eine Kleinstadt. Der Bagger ist bis heute der größte Löffelbagger aller Zeiten, denn die nachfolgenden Jahrzehnte ging die Baugröße der Bagger, bedingt auch durch die sinkende Nachfrage an Kohle, stark zurück… jedoch sollte bald eine Revolution den Baggerbau verändern.

Um das Jahr 1970 – Die Revolution

Bislang waren die meisten Bewegungen des Baggerarms durch Seile die über Rollen zum Antrieb liefen gesteuert. Ein ausgereifter, leistungsstarker, aber auch aufwendiger Bewegungsmechanismus. Das Zauberwort kleinerer Bagger hieß Hydraulik. Der Motor treibt eine Pumpe an, die über Steuerventile Öl in die Leitungen preßt, an deren Ende sich ein Zylinder befindet in dem eine Kolbenstange aus- und einfährt. Diese Art Bewegung zu erzeugen, ist zu jener Zeit nicht mehr neu, teilweise reichte sie bis um 1920 zurück, sie jedoch wirtschaftlich, dass heißt schnell, zuverlässig und leistungsfähig zu nutzen, war bis lang gegenüber der ausgereiften Seil-Methode nicht möglich. Vor allem war für größere Bagger auch ein größerer Druck notwendig, um die Kraft des Motors umzusetzen und dabei stieß man an die Grenzen der damaligen Zeit. Oft brachen Leitungen oder Ventile, wenn der Druck zu groß wurde, oder die Geschwindigkeit der Bewegung war der des Seiles weit unterlegen. So war einer der ersten großen Hydraulikbagger (der O&K RH 60) gerade mal 110 t schwer und hatte eine 7 cbm große Schaufel. Doch man entwickelte weiter und so konnte Ende des Jahrzehnts bereits die zweite Generation der Hydraulikbagger mit einem Gewicht von rund 400 t auf warten.

Um das Jahr 1980 – Das neue System setzt sich durch

Die große Ära des Seilantriebes geht zu Ende. Zwar werden bis heute Seilbagger aller Arten gebaut, jedoch die große Zahl der heutigen Bagger weisen eine hydraulischen Bewegungsantrieb auf. Gerade der deutsche Baggerbau konnte das neue System am besten nutzen und so ist es auch nicht verwunderlich, dass die meisten Baggerhersteller jener Tage aus Deutschland kamen. Der Schaufelinhalt steigt erstmals über 20 cbm. 1980 war der RH 300 von O&K lange Zeit der größte Bagger seiner Gattung. Mit 514 t Gewicht und einer Schaufelinhalt von rund 20 cbm stellte er die Spitze der Groß-Hydraulikbagger dar. Jedoch blieb der große Erfolg des Modells aus. Mehr Erfolg hatte 1986 ein anderer deutscher Hersteller mit dem größten Bagger aus eigenem Haus. DEMAG präsentierte den H 485. Mit 475 t und 23 cbm Schaufelinhalt war er zwar nicht größer, aber wesentlich erfolgreicher, in knapp 10 Jahren wurden bereits 25 Stück weltweit verkauft.

Um das Jahr 1990 – Der Einzug der Elektronik

Die Bagger werden immer ausgereifter. Schwachstellen gibt es kaum noch und man versuchte dem Umweltgedanken mehr Gewicht zu schenken. Der Kraftstoffverbrauch mußte gerade bei Großgeräten gesenkt werden. Aus diesem Grund machte sich die Elektronik unaufhaltsam in den Maschinenräumen breit. Am Anfang nicht immer gerne gesehen, vor allem von älteren Baggerfahrern, hörte man oft nur Negatives über den Einzug der Elektronik. Störanfällig und schwer zu begreifen, waren die Argumente der Elektronikgegner. Doch es nützte alles nichts, der computergesteuerte Bagger war auf den Vormarsch.

Bei der Größenentwicklung erreichte man 1997 das Maß der Dinge. Wieder einmal war ein O&K- Bagger, der bis heute der größte Hydraulikbagger aller Zeiten – der RH 400 mit 800 t Gewicht und einem Schaufelinhalt von über 40 cbm! Der Riese leistet 3500 PS und besitzt 8 Pumpen, die insgesamt 13.000 Liter Öl in Bewegung halten. Wir erinnern uns nochmals zurück: 1929 hatte der Marion 5600 ein Betriebsgewicht von 1600 t und einen Schaufelinhalt von nur 15 cbm. 6 Jahre später wog der Bucyrus-Erie Bagger nur noch 1200 t bei 23 cbm Inhalt. 1997 erreichen wir einen Schaufelinhalt von 42 cbm, bei nur 840 t. Ein Verhältnis von Betriebsgewicht zu Schaufelinhalt das immer kleiner wurde. Nicht zuletzt Dank der Elektronik.

Wir schreiben um das Jahr 2000 – die Zukunft der Monsterbagger gehört dazu.

Wir wissen heute nicht, was der Mensch morgen macht, aber eines ist sicher: So lange der Mensch unsere Erde bewirtschaftet, so lange wird es Bagger geben und unter Ihnen wird immer einer sein, der einen zum Staunen bringt – der „Monsterbagger“ !

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