Stellen Sie sich vor, Ihr Fahrer ist auf der bauma und steuert von dort aus einen Cat Kettenbagger 395 oder Cat Kettendozer D6 XE, die sich im Steinbruch von Lukas Gläser in Kirchberg-Zwingelhausen, 270 Kilometer von der Messe München entfernt, befinden. Was wie Science-Fiction klingt, wird diesmal auf der bauma in der Halle B6 Realität. Dort werden Caterpillar und Zeppelin einen Arbeitsplatz für Maschinisten von Lukas Gläser aufbauen und einen Fahrerstand mit Cat Command installieren, um den Messebesuchern in Echtzeit zu veranschaulichen, wie die Technologie aus der Distanz zuverlässig und sicher funktioniert. Die Fahrer der Baumaschinen werden dabei nicht mehr direkt in der Kabine sitzen.
Auf der Presseveranstaltung von Caterpillar in Málaga vor der bauma war Cat Command eines der Themen schlechthin. Seit 1968 wurden erstmals Cat Maschinen ferngesteuert. Auch wenn die Anwendung damals von der heutigen Technologie noch meilenweit entfernt war, zeigt der lange Zeitraum, seit wann mit dem Gedanken gespielt wurde, Arbeitsgeräte remote zu bewegen. Mittlerweile hat sich viel getan. So wächst die Zahl der Cat Geräte, die damit ferngesteuert Lade-, Planier- und Aushubarbeiten ausführen. Peu à peu wird daran gearbeitet, weitere Baumaschinen wie eben auch Kompaktmaschinen für die Remote-Steuerung aus sicherer Entfernung freizuschalten. Erst kürzlich informierte der weltgrößte Baumaschinenhersteller, dass Cat Command auch für mittelgroße Radlader verfügbar ist. Die Probe aufs Exempel machte auf dem Demogelände in Málaga ein Cat Radlader 950, der vor den Augen der Journalisten ferngesteuert manövriert wurde. Sprich: Er reagierte in Echtzeit auf die Steuerbefehle wie Start und Stopp, Füllen und Entleeren der Schaufel sowie Heben und Senken des Hubgerüsts. Doch das war nicht die einzige Baumaschine, die wie von Geisterhand arbeitete. Anhand verschiedener Geräte wurden der Fachpresse unterschiedliche Aufgaben mit Cat Command demonstriert. Mit einem Cat Kettenbagger 352 wurde sein Löffel gefüllt, mit einem Cat Kettenbagger 320 wurde damit die exakte Aufnahme mit einem Greifer gezeigt und mit einem Cat Kettendozer D7 wurde das Planieren vorgeführt.
Zwei Möglichkeiten stehen dabei zur Auswahl: Der Bediener kann mithilfe einer Steuerkonsole außerhalb des Gefahrenbereichs mit Blickkontakt und in bis zu 400 Metern Entfernung vor Ort arbeiten. Sie ist verfügbar für Cat Kettenbagger 313 bis 395 und für mittlere Radlader 950 bis 982. Eingaben werden über einen speziellen Funksender direkt an die Maschinenelektronik übermittelt. Die Fernsteuerung auf Basis der Konsole ist vollständig in die elektronischen und hydraulischen Systeme der Maschinen integriert, um eine schnelle Reaktion und reibungslose Bedienung zu gewährleisten. Die Betriebsbefehle werden über Funk direkt an die Elektronik der Maschine gesendet, was zu einer Echtzeit-Steuerung führt, sodass die Baumaschine genau die Funktionen und Steuerbefehle ausführt, die der Bediener vorgibt, während er dabei stets in Sichtkontakt bleibt und so die Maschinenbewegung kontrolliert. Der Vorteil: Eine Konsole erfordert keine Kommunikationsinfrastruktur vor Ort. Für den Fall, dass der Bediener stolpert und die Konsole nicht mehr im Griff hat, gibt es eine Sicherung. Denn sobald sich die Konsole um 45 Grad oder mehr neigt, schaltet sich die Baumaschine automatisch ab.
Anders ist es bei der Cat Command Station, die entweder vor Ort für den Einsatz in Sichtverbindung oder kilometerweit entfernt für Anwendungen ohne Sichtverbindung installiert werden kann. „Hier steht eine größere Plattform an Maschinen zur Verfügung, die immer weiter ausgebaut wird. Allerdings erfordert der Einsatz eine Änderung im Mindset von Unternehmen und Fahrern, weil die Art des Arbeitens sich deutlich von bisherigen Einsätzen mit Baumaschinen unterscheidet“, erklärte Christian Berling, Caterpillar Vertriebsbeauftragter für Cat Command, der Fachpresse.
Die Station, in der Regel in einem mobilen Container untergebracht, umfasst einen Fahrersitz, so wie er auch in Baumaschinen verbaut ist, plus Steuerelemente und Displays, worüber die Baumaschine gesteuert und ihre Bewegungen visualisiert werden. Darüber lassen sich auch alle notwendigen Einstellungen durchführen oder Assistenzsysteme anzeigen, um beispielsweise den Baggerfahrer zu unterstützen. „Gerade, weil der Fahrer nicht mehr direkt in der Kabine sitzt, sind die Assistenzsysteme wie die integrierte Waage, die Hub- und Schwenkbegrenzung oder die Planierautomatik umso wichtiger“, verdeutlichte Christian Berling. Zum Beispiel unterstützt die Grade-Technologie das Abziehen mit dem Löffel. Doch da geht noch mehr: Damit der Fahrer am Bildschirm weiß, wann er die Mulde eines Lkw oder Skw vollgeladen hat, braucht er Informationen, wie viel Material sich in dem Löffel befindet. Ein Cat 352 machte das auf der Presseveranstaltung vor. Damit der Bediener jedoch weiß, wann der Baggerlöffel den Sollwert erreicht hat, werden ihm auch diese Daten am Touchscreen-Display angezeigt, um ein Unter- und Überladen zu verhindern. Auf eine weitere Funktion griff in Málaga die Cat Raupe D7 zurück, die das Schieben von Material an einer Steigung vorführte. „Weil sich ein Dozerfahrer auf die Geräusche einstellt, um zu wissen, ob er unter Last fährt oder nicht, können diese per Mikrofon in die Bedienstation auf den Bildschirm übertragen werden. Auch die Neigung wurde digital angezeigt und im Kamerabild eingeblendet. Hierzu kann sich dann der Fahrer an der Prozentanzeige orientieren. Eine sinnvolle Hilfe, um im Gefälle zu planieren, kann die 3D-Maschinensteuerung Cat Grade mit Steer Assist sein. Wie ein Führungsassistent hält das System den Dozer exakt in der Spur und verhindert ein Abdriften. So kommt man zu einem präzisen Ergebnis, ohne selbst direkt auf der Raupe zu sitzen“, so Christian Berling.
Der Fahrer bewegt die Maschinen mit Universal-Joysticks. Das ermöglicht es ihm, über längere Zeiträume ermüdungsfrei zu arbeiten. Maschinenvibrationen, die der Bediener sonst spürt, sind hinfällig. Wer nicht in die Maschine steigen muss, kann auch nicht herunterfallen oder sich den Fuß umknicken. Typische Arbeitsunfälle werden folglich stark reduziert. Hinzu kommt: Ein Fahrer kann auch von einer Station aus eine Gruppe von bis zu fünf Maschinen via Schnellzugang nacheinander bedienen, ohne zur Maschine fahren zu müssen. Der Wechsel nimmt gerade einmal ein paar Sekunden in Anspruch, wie den Fachjournalisten gezeigt wurde. „Die Technologie wird kein Personal ersetzen, sondern kann in Zeiten des Fahrermangels ein Ausweg aus der knappen Personalsituation sein. Der Einsatz einer Cat Command Station ermöglicht noch mal andere Möglichkeiten für die Ausbildung von Fachpersonal, insbesondere um Fahrer zu schulen. So kann der Ausbilder danebensitzen und Anweisungen geben“, betonte Christian Berling.
Per Funk werden – wie bei der Konsole – die Eingaben aus der mobilen Station direkt an die Maschinenelektronik übermittelt. Die Bedienelemente bieten dieselbe Ansprechzeit wie die in der Fahrerkabine. So behält der Maschinist die präzise Kontrolle bei allen Arbeiten. Auch die Cat Command Station ist auf einen Notfall vorbereitet: Steht der Fahrer vom Sitz auf, hält die Baumaschine an. Oder wenn die Datenübertragung unterbrochen ist, stoppt die Maschine aus Sicherheitsgründen sofort. Zudem besteht die Möglichkeit, einen A-Stopp-Hand-Sender einzuschalten, mit dem die Remote-Verbindung zur Maschine jederzeit getrennt und auch nur über diesen Sender wiederhergestellt werden kann.
„Inzwischen haben wir bereits einige Kunden in Deutschland, die wir beim Aufbau und der Installation von Cat Command unterstützt haben und die damit erfolgreich arbeiten. So konnten wir letztes Jahr einen Cat Kettenbagger 395 und Cat Kettendozer D6 XE für Lukas Gläser damit ausrüsten – das ist somit der weltweit erste Steinbruch, der mit ferngesteuerten Baumaschinen arbeitet und Rohmaterial verlädt sowie die Lagerstätte wieder verfüllt. Wie gut das in der Praxis funktioniert, wollen wir auf der bauma zeigen“, erklärte Simon Husemann, Senior-Produktmanager für Großgeräte bei Zeppelin. Im Steinbruch von Lukas Gläser kann dank der Technologie das Rohmaterial entlang der genehmigten Abbaugrenze abgebaut und die Lagerstätte vollständig genutzt werden. So wird eine Endabbauwand in fast senkrechter Höhe der Lagerstättenmächtigkeit von rund 70 Metern anvisiert. Deren Abbau war bislang gemäß DGUV-Vorschrift 29, Paragraf 13, ausgeschlossen. Doch die BG Bau gab grünes Licht, weil dank Cat Command eine Gefährdung des Baggerfahrers ausgeschlossen werden kann. „Die Technologie war somit ein echter Gamechanger“, meint Christian Berling.
Als Wegbereiter und Vorreiter der Technologie in Deutschland gilt die Eggers Kampfmittelbergung, ein Unternehmen der Eggers-Gruppe, die zusammen in engem Austausch mit Caterpillar seit 2017 das System entwickelt und als erstes Unternehmen in Deutschland 2023 sukzessive implementiert hat. „Wir haben für das Unternehmen eine Wifi-Kommunikation und einen semi-mobilen Container aufgebaut, damit Cat Command mit einer Cat Raupe D5 eingesetzt werden kann“, so Simon Husemann. Denn das hat auch seinen guten Grund: Solche Systeme bieten sich an, wenn die Arbeitssicherheit auf ein Maximum erhöht werden soll. Die Fernsteuerung bietet volle Manövrierbarkeit der Baumaschine aus sicherer Entfernung, wenn in potenziell gefährlichen Umgebungen gearbeitet wird. Hierzu gehören Arbeiten rund um die Kampfmittelbergung, um den Umgang mit dem Risiko, das von Kampfmitteln im Boden ausgeht, bewusst zu reduzieren. Denkbar ist die Anwendung auch in kontaminierten Bereichen oder bei Abbrucharbeiten. Oder eben im Steinbruch.
Fotos: Zeppelin
Bei Lukas Gläser ist die Bedienstation in einem modernen Container außerhalb des Gefahrenbereichs untergebracht. „Die Fenster mit Blick nach draußen wurden auf Wunsch der Fahrer bewusst abgedunkelt. Sie wollen keinen Blickkontakt zu ihrem Arbeitsgerät halten, um keinen falschen Eindruck bedingt durch die räumliche Perspektive zu bekommen. Wichtig ist ihnen auch, nicht durch Störeinflüsse von außen abgelenkt zu werden, sondern sich voll auf die Bildschirmanzeigen zu konzentrieren und sich ausschließlich daran zu orientieren“, erklärte Dr. Peter Antweiler, Prokurist und technischer Leiter der Rohstoffbetriebe der Lukas-Gläser-Gruppe, bei der Inbetriebnahme. Vier an der Maschine montierte Kameras sind Standard und nötig, um dem Fahrer auf dem Bildschirm vor ihm einen Echtzeit-Videostream von den Bewegungen der Baumaschine zu liefern. „Die Fahrer müssen die Bewegung des Baggers und Dozers immer noch an den Monitoren als 2D-Anzeige einstufen können. Dafür braucht es ein Gefühl und Grundverständnis, das man nur entwickeln kann, wenn man versteht, wie die Baumaschinen funktionieren und wenn man regelmäßig mit Cat Command arbeitet“, machte Dr. Peter Antweiler deutlich.
Wesentliche Anforderung, die an die Maschinisten gestellt wurde: Sie sollten Interesse an Remote-Technik aufbringen und sich auf eine neue Form der Maschinensteuerung einlassen. „Die Fahrer müssen unbedingt ein Gefühl für Baumaschinen haben, da sie nicht mehr direkt spüren, wenn sich ihr Gerät zu stark auf eine Seite neigt. Hierfür braucht es einfach Erfahrung, um zu wissen, wie weit man als Maschinist gehen kann, wenn man das Gerät nur über Monitore bewegt“, so Dr. Peter Antweiler. Um den Umgang mit Cat Command zu erlernen und sich die Technik zu eigen zu machen, wurden die Mitarbeiter in Málaga von Christian Berling im Umgang eingewiesen und geschult. Nun zeigen sie auf der bauma, wie souverän sie Cat Command inzwischen beherrschen. „Unser Ziel ist es, den Kunden die zahlreichen Vorteile der Cat Command Technologie zu erläutern und das System weiter am Markt zu etablieren. Die Anforderungen unterscheiden sich jedoch von Projekt zu Projekt. Darauf stellen wir uns ein und unterstützen Kunden, diese Technologie einzuführen. Denn dafür braucht es entsprechendes Know-how – etwa im Bereich der Netzwerktechnologie, ohne die sich kein Arbeitsgerät fernsteuern lässt. Das können wir inzwischen vorweisen. Wir hoffen, dass wir auf der bauma das Interesse weiterer Unternehmen wecken können, eine Bedienstation zu installieren und neue Wege beim Einsatz von Baumaschinen mit der Remote-Technologie zu gehen“, stellte Simon Husemann dar.
April 2025