Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung eines MRS-Systems zur Vermeidung des Umkippens von mobilen Baumaschinen auf nachgebendem Planum

Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Reduktion der Umsturzgefahr von schlanken Spezialtiefbaumaschinen mit hohem Schwerpunkt auf nachgebendem Untergrund mit dem Ziel, die Grundlagen für einen elektronischen Fahrsicherheitsassistenten basierend auf einem MRS-System zu entwickeln. Eine zentrale Arbeitshypothese ist, dass sich das Umsturzverhalten von mobilen Baumaschinen anhand ihres Bewegungsverhaltens frühzeitig erkennen lässt, sodass aus einer Messung und Auswertung der Gerätedynamik Kriterien für eine Verhinderung des Umstürzens abgeleitet und technisch im Rahmen eines Sicherheitssystems umgesetzt werden können. Hierfür werden im Rahmen des Forschungsvorhabens u. a. Messungen an instrumentierten Baumaschinen und numerische Simulationen der Gerätebewegung und des Umsturzvorgangs durchgeführt, wobei virtuelle MRS-Systeme entwickelt und erprobt werden. Für die die Bauindustrie kennzeichnenden kleinen und mittelständischen Unternehmen ergibt sich aus den angestrebten Forschungsergebnissen eine große gesellschaftliche und wirtschaftliche Relevanz, da jeder Geräteumsturz mit hohen Personen- und Maschinenschäden sowie erheblichen Folgekosten, z. B. durch Bauzeitverzögerungen verbunden sein kann.

Ein konkreter Nutzen für die KMU besteht somit durch den Einsatz einer verbesserten, sichereren Gerätetechnik sowie durch eine Verringerung des Risikos für Unfälle und deren teils erhebliche Folgekosten. Die im Rahmen des Gesamtprojekts gewonnenen FuE-Ergebnisse sollen während des Projekts und nach Projektende zeitnah in die Praxis umgesetzt werden. Dies soll durch Entwicklung und Erprobung eines Demonstrators im Rahmen eines Folgeforschungsprojektes bis hin zur Implementierung in Baumaschinen geschehen. Die Forschungsergebnisse werden zeitnah und kontinuierlich während und nach der Projektlaufzeit veröffentlicht.

Ergebniszusammenfassung:

- Es wurde eine Mehrkörpersimulation entwickelt, die von einem vereinfachten linearen Bodenmodell mit Federn und Dämpfern ausgeht. Die Simulation bietet eine grafische Benutzeroberfläche, mit der die Arbeitsbedingungen für eine Vielzahl von Baumaschinen effektiv getestet werden können.

- Die durchgeführten Messkampagnen tragen zum besseren Verständnis über die von den Baumaschinenketten auf den Untergrund übertragenen Kräfte bei.

- Die Erstellung von bodenabhängigen Stabilitätsdiagrammen für unterschiedliche Arbeitsbedingungen der Baumaschinen kann in bestehende Normen aufgenommen werden.