Eggersmann: Bordnetze in mobilen Arbeitsmaschinen – am besten modular

Folgender Grundsatz gilt im heimischen Garten ebenso wie in kommunalen oder privatwirtschaftlichen Recyclinganlagen: Kompost sollte regelmäßig umgeschichtet oder, wie der Fachbegriff heißt, „umgesetzt“ werden. Das erhöht den Sauerstoffeintrag und fördert das Entstehen einer „Heißrotte“, die den Prozess vom Grünschnitt zum Sekundärwertstoff Kompost beschleunigt. Zugleich werden unerwünschte Bestandteile wie Keimlinge eliminiert.

Professionelles Kompostieren mit Umsetzern 

In größeren Recyclinganlagen übernehmen Eggersmann BACKHUS Umsetzer diese Aufgabe. Bei den BACKHUS Umsetzern handelt es sich um Selbstfahrer. Sie werden zusammen mit Stern- sowie Trommelsiebmaschinen und Zerkleinerern an den Standorten in Wardenburg (bei Oldenburg), Waren an der Müritz und Sępólno (Polen) gebaut. Das Team der E-Konstruktion ist am Standort Wardenburg und am Hauptsitz der Eggersmann Gruppe GmbH & Co. KG in Halle/Westfalen untergebracht, zu der die Eggersmann GmbH gehört. Mit mehr als 1.600 verkauften BACKHUS Umsetzern ist die Marke Eggersmann Weltmarktführer in diesem Segment.

Als Arbeitswerkzeug der Kompostumsetzer dient ein mächtiger Rotor, der sich u.a. durch die Arbeitshöhe, die Drehrichtung und auch die Drehgeschwindigkeit (stufenlos) an die Materialbeschaffenheit anpassen lässt. Dafür sorgen diverse Sensoren und Aktoren. Ein Beispiel: Je älter das Material ist, desto trockener und leichter wird es und desto schneller kann der Rotor die Miete (dreieckige Komposthaufen) umsetzen. Drucksensoren im Rotor ermitteln diesen Parameter und beeinflussen damit die Fahrgeschwindigkeit.

Aus der großzügig verglasten Panoramakabine des Umsetzers heraus verfügt der Bediener über eine sehr gute Sicht auf den Arbeitsbereich.  Darüber hinaus bietet eine Vielzahl optionaler Ausstattungen die Möglichkeit, die Maschine optimal an spezifische Einsatzanforderungen anzupassen. Hierzu zählen unter anderem Bewässerungssysteme, Nebelniederschlagung, Konzentrateinsprühanlagen, Vlieswickler sowie Kamerapakete.

E/E-Architektur: Komplett modular, schneller Anschluss per Stecker 

Aus Sicht des Elektro-Engineerings und der Kabelbaumfertigung ergibt sich aus dieser Beschreibung dreierlei. Erstens: Elektrotechnik und Elektronik sind entscheidend für die Leistung und Effizienz eines BACKHUS Umsetzers. Zweitens: Die Kabelbäume sind komplex und weitläufig – schließlich sind die Umsetzer bis zu 7,80 Meter breit und die Kabine „thront“ auf einer Höhe von ca. fünf Metern. Drittens: Allein durch die Optionen ist der Variantenreichtum des Kabelbaums sehr hoch. Besser gesagt: Er wäre komplex, wenn die Konstrukteure nicht eine komplett modulare Architektur verwirklicht hätten.

Friedrich Bümmerstede, einer der drei Elektro-Konstrukteure am Standort Wardenburg: „Wir haben Funktionseinheiten wie Rotor, Kabine, Hydraulik und Dieselaggregat gebildet, die jeweils einen eigenen Kabelbaum haben und über Schnittstellen mit mehrpoligen Steckern am Gehäuse der Steuerboxen verbunden werden. Dasselbe Konzept gilt auch für die Optionen: Für sie gibt es eigene Kabelbäume.“

Damit wird die Verkabelung ganz einfach: In den einzelnen Modulen werden jeweils Kabelbäume montiert und über multipolare Stecker mit den Schaltkästen verbunden. Christoph Klapproth, Elektrotechnik: „Diese Schaltkästen einschließlich der Platine sind für die gesamte Baureihe gleich, und sie können die komplette Bandbreite an Optionen abdecken.“ 

Eplan Harness proD: Parallel konstruieren

Dieses wirklich clevere Konzept haben die Elektrokonstrukteure auf der Basis von Eplan Electric P8 und insbesondere mit Eplan Harness proD – dem Eplan Tool für die Kabelbaumplanung und -dokumentation – verwirklicht. Mit Harness proD lassen sich die Verlegewege in der Maschine und auch in den Schaltboxen sehr genau definieren – und zwar schon während der mechanischen Konstruktion.

Friedrich Bümmerstede: „Früher waren wir als Elektriker immer das letzte Gewerk, das den nahezu kompletten Prototypen vermaß, um den Kabelbaum zu planen und zu fertigen. Jetzt können wir parallel arbeiten: die mechanische Konstruktion stellt uns ein Modell als Planungsgrundlage zur Verfügung. Auf dieser Basis entwickeln wir den Kabelbaum und stellen ihn anschließend ebenfalls zur Einbindung in das mechanische Modell bereit. So erhalten die Kollegen in der Mechanik frühzeitig Transparenz über unsere Planung, was insbesondere die Abstimmung und Auslegung von Verlegewegen, beispielsweise für Hydraulikschläuche, deutlich erleichtert.“ 

„Plug and play“ mit codierten mehrpoligen Steckern

Mindestens ebenso groß sind die Vorteile des modularen Konzeptes in der Produktion: Der Begriff „Plug and play“ ist hier absolut passend. André Ledesma Kirchner: „Die Konfektionäre können den anschlussfertigen Kabelbaum vor der Auslieferung komplett durchprüfen, und bei der Montage der Module müssen die Kollegen in der Fertigung nur die Stecker am Gehäuse der Steuerungsboxen einstecken, die gut zugänglich sind. Das geht sehr schnell und ist fehlersicher, zumal die Stecker codiert sind.“

Für die Optionen wie Bewässerung, Nebelniederschlagung etc. gibt es separate Stecker und eigene Kabelbäume. Das führt dazu, dass in einer Maschine mehr als fünfzig kleine und größere Kabelbäume verbaut sind – und mit einem „Plug in“ schnell und ohne Fachkenntnisse ins Bordnetz integriert bzw. mit der zugehörigen Steuerbox verbunden werden. 

Immer höherer Anteil der Elektrik/Elektronik

Dieses Konzept, so André Ledesma Kirchner, hat die Produktionszeit deutlich beschleunigt. Und der Nutzen der Modularisierung wird in Zukunft noch stärker sichtbar werden, denn die Elektronik/Elektrik in den mobilen Arbeitsmaschinen übernimmt immer mehr Aufgaben und wird somit komplexer.

Nur ein Beispiel: Um landesspezifische Abgasvorschriften abzudecken, liefert Eggersmann ein und denselben Maschinentyp mit bis zu sechs Motorvarianten. Der Vorteil der Modularisierung: Der Schaltkasten der Maschine ist immer gleich, der Motorkabelbaum mit den Anbindungen für die notwendigen Sensoren ist motorspezifisch. Die elektrotechnischen Varianten werden in der Eplan Plattform als Optionen dargestellt. 

„Work in progress“: Verbindung von P8 und Harness proD – und zum Konfektionär

Um die Durchgängigkeit der Daten zu gewährleisten, haben die jeweils drei Eggersmann-Elektrokonstrukteure in Wardenburg und Halle/Westfalen die Datenbanken von Eplan Electric P8 und Eplan Harness proD zusammengefügt – mit Unterstützung von Eplan. Christoph Klapproth: „Das war eine große Herausforderung, und wir sind auch noch nicht ganz fertig. Aber im Grundsatz funktioniert es jetzt: Wir legen zum Beispiel einen Stecker in Electric P8 an und wählen die passenden Kontakte und das Zubehör aus. In Harness proD finden sich dann die gleichen Artikel mit gleicher Artikelnummer. Wir haben also eine Plattform für beide Programme geschaffen und können in Electric P8 Kabelbäume abbilden und auch verändern. Das erleichtert uns die Konstruktion und auch die Bereitstellung der Daten für die Kabelkonfektionierung.“

Die „Arbeitsteilung“ sieht nun so aus: „In Harness proD wird die 3D Planung des Kabelbaums vorgenommen. In Electric P8 ist es allerdings einfacher, Längen und Abzweigungen des Kabelbaums auf einer Kabelbaumzeichnung abzubilden. Die Tabellen der Auswertungsvorlagen, die wir selbst entwickelt haben, enthalten alle Informationen, die der Konfektionär braucht: Ziel, Quelle, Farbe, Länge…“

Außerdem erhält der Konfektionär aus Harness proD generierte HTML-Dateien mit 3D-Ansichten der Verlegung des Kabelbaums im Schaltkasten. Die Frage, ob diese Daten auch genutzt werden, beantwortet Christoph Klapproth: „Ja – von den Konfektionären, die nicht nur den Kabelbaum für uns fertigen, sondern auch die Schaltkästen. Die Kabelbäume sind hier klein, der Bauraum eng. Da hilft eine 3D-Ansicht sehr, zumal sie in jedem Browser geöffnet werden kann.“ 

Praktisch auch beim Service 

Die Vorteile der modularen Elektronik-/Elektronik-Architektur auf der Projektierungs-Basis von Electric P8 und Harness proD geht sogar noch über die Fertigung hinaus. Friedrich Bümmerstede: „Bei einem Defekt kann jedes kleine oder große Kabelbaummodul einfach und verwechslungssicher ausgetauscht werden. Alle Leitungen und Stecker sind mit Betriebsmittelkennzeichen codiert.“ Das vereinfacht im Falle eines Falles die Reparatur.

Nicht nur für Umsetzer und nicht nur in Wardenburg

Nicht nur die Umsetzer werden nach diesem Konzept entwickelt und mit der Eplan Plattform abgebildet, sondern auch die Siebmaschinen und Zerkleinerer, die in Wardenburg und Halle/Westfalen konstruiert werden. An der Entwicklung und Umsetzung des Konzeptes waren alle sechs Elektrokonstrukteure beteiligt. Damit kann Eggersmann das komplette Programm an mobilen Recyclingmaschinen bieten – Made in Germany und mit einer innovativen, praxisgerechten Architektur für Energieversorgung und Steuerung, vom Hydraulikantrieb des Rotors bis zu den Bedienelementen in der Fahrerkabine und der Beleuchtung auf deren Dach.

Autor: Gerald Scheffels, freier Fachjournalist, Wuppertal

Eggersmann Gruppe: Alles für das Recycling – weltweit 

Die Eggersmann Gruppe mit Hauptsitz in Halle/Westfalen ist ein Verbund national und international tätiger Unternehmen mit Geschäftstätigkeiten in den Aufgabenfeldern „bauen“, „recyceln“ und „kompostieren“. Gut zwei Drittel der rund 1.300 Mitarbeitenden sind in den sechzehn deutschen Standorten tätig. Dazu gehören die Produktionsstätten in Wardenburg und Waren an der Müritz, wo Eggersmann mobile Arbeitsmaschinen wie Mietenumsetzer, Zerkleinerungsanlagen, Trommel- und Sternsiebmaschinen sowie Windsichter entwickelt und baut.

In Zusammenarbeit der Unternehmen in der Gruppe kann Eggersmann aber auch komplette Recycling- und Kompostierungsanlagen (einschließlich des Betonbaus) planen und bauen, und das weltweit. Bei den hier beschriebenen Umsetzern, die den Markennamen Backhus tragen, ist Eggersmann Weltmarktführer.