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Vibrationswalzen mit glatten Bandagen ermöglichen kleinere Asphaltreparaturen oder Anschlussarbeiten im Strassenbau, das Verdichten von Unterbau, Trag- und Deckschicht bei der Neuanlage von Parkplätzen, Geh- und Radwegen oder
die grossflächige Bodenverdichtung beim Gestalten von Golf-, Spiel- und Sportplätzen oder beim Anlegen von Reservoiren und Regenrückhaltebecken. Für kleinere, oftmals verwinkelte Flächen mit Hindernissen haben die Hersteller schlanke, leichte und präzise lenkbare sowie übersichtliche Maschinen entwickelt. Diese kompakten Aufsitzwalzen sind gründlich durchkonstruierte, mittlerweile in dritter oder vierter Generation und hohen Stückzahlen gefertigte Baumaschinen. Auch auf absehbare Zeit dürften die Hersteller ihre aktuellen Modelle weiter bauen und Detailarbeit in die Produktpflege stecken. Allzu viele Neuheiten sollten daher auch nicht auf der Münchener Messe bauma 2016 zu entdecken sein.

Die wendigen Allrounder mit bewährten Standards

Im GaLaBau werden nach Angaben der Hersteller hauptsächlich Kompaktwalzen von rund 1,5 bis 2,5  t Einsatzgewicht und 800 bis 1200  mm Arbeitsbreite nachgefragt. In ihren Einsteigersegmenten führen die Hersteller Ammann, Atlas Copco, Atlas Weyhausen, Bomag, Caterpillar, Hamm, JCB, Terex, Volvo CE und Wacker Neuson (in Kooperation mit Hamm) solche Modelle. Stufen­lose, reversible hydraulische Fahrantriebe mit Allbandagenantrieb sorgen für sanftes Anfahren und sicheren Vortrieb auch an Steigungen und im Gelände. Zweige­teilte, knickgelenkte Maschinenkörper ermöglichen kleine Kurvenradien, bei modernen Maschinen mit der sogenannten Wespentaille bieten keilförmig aufeinander zulaufende Vorder- und Hinterwagen einen freien Blick auf die Bandagen. Nochmals verbessert wird die Übersicht durch vorne und hinten abgeschrägte Maschinenkörper.

Zu den Standards zählen weiter flache Seitenpartien für einfaches Arbeiten in beengter Umgebung. Mit versetzbaren oder seitlich freien Bandagen können sie beim Anlegen von Gehwegen unmittelbar an Hauswänden entlang verdichten. Für Asphaltarbeiten gehören auch eine Druckberieselung und wirksame Abstreifer dazu. Details wie verstell­bare Komfortsitze, hydraulisch vorgesteuerte Ein-Hebel-Fahrsteuerungen und leichtgängige Lenkungen dienen der Ergonomie und dem Arbeitskomfort. Grosszügige Tankvolumina für Diesel und Wasser ermöglichen lange Einsätze. Simple Be­dienkonzepte erleichtern unerfahrenen oder häufig wechselnden Fahrern die Arbeit. Diese Standards sind im Programm der meisten Hersteller. Manche bieten noch mehr. Einige Modelle verhindern mit automatischer Ein- und Ausschaltung der Vibration ein fehlerhaftes Verdichten im Stand oder bei höherem Fahrtempo. Hier ein Überblick wichtiger Innovationen.

Tangentiale Oszillation ergänzt
die Vibrationen

Dynamische Verdichtungssysteme verleihen den Walzen eine höhere Verdichtungsleistung, als sie lediglich durch ihr Maschinengewicht ausüben könnten. Die aktuellen Kompaktmaschinen bergen hierzu Kreiserreger in ihren Vorder- und Hinterwalzen. Sie arbeiten mit fest eingestellter Zentrifugalkraft und Amplitude, die Vibrationsfrequenz kann über den Gashebel geregelt werden. Oft lässt sich die Vibration der Vorder- und der Hinterwalzen einzeln zu- und abschalten. So kann man im Asphaltbau auf verschiedene Schicht­dicken reagieren, beim Bodenverdichten auf unterschiedliche Materialien.

So weit der bisherige Technikstand. Während die klassischen Kreiserreger im Wesentlichen vertikal wirken, geht das vom Hersteller Hamm entwickelte Prinzip der Oszillation einen Schritt zur Seite. Dabei bewirken zwei oben und unten in der Walzenbandage angebrachte, gleichsinnig drehende Erreger eine Vorwärts-Rückwärts-Bewegung der Masse und dadurch Schubkräfte, die von der Bandage schräg nach unten in den ­Asphalt oder Boden eingeleitet werden. Dadurch verbessert die Oszillation die Leistungsbilanz der Maschine bei der Schwingungserzeugung, vermeidet eine Kornzertrümmerung und verringert die Schwingungs­belastung für Fahrer, Maschine und Umgebung.

Durch die Schwingung mit selbstregelnder Amplitude kann die Walze auf wechselnde Böden bzw. Schichtdicken und Temperaturen von Asphalt reagieren. Im Erdbau wird zudem das Hochziehen von Wasser vermieden und das Material nicht durch übermässiges Verdichten wieder aufgelockert. Im Asphaltbau bewirkt die Oszillation eine schnellere Verdichtungszunahme als reine Vibration, macht also weniger Übergänge notwendig. Zudem kann das Heissmischgut bei einem grös­seren Temperaturfenster eingebaut werden. Sie verursacht kein Hochziehen von Bitumen und vermeidet an Nahtstellen von heissen und kalten Belägen – etwa bei Flickarbeiten – die Riss­bildung im abgekühlten Material. Und weil die Walze nicht wie bei der Vibra­tion ständig abhebt, sondern immer Bo­denkontakt hat, entstehen keine lauten ­Vibrationsschläge.

Hamm bietet sein Prinzip der Oszillation für nahezu alle seine Walzen an, bereits seit zwei Jahren auch serienmässig für Kompaktwalzen. Mittlerweile haben sich auch die führenden Konkurrenten intensiv mit Oszillation beschäftigt. Bomag etwa präsentierte 2013 sein Erregersystem TanGO. Ammann wird Maschinen mit dieser Erregertechnik auf der bauma 2016 zeigen; vielleicht sind auch einmal Kompaktwalzen von Ammann mit Oszillation erhältlich. Wacker Neuson bietet ausser dem kleinsten Modell RD 18 alle seine Kompaktwalzen mit Vibrationsbandagen oder mit Oszillationsbandagen an.

Die verschiedenen Wirkungsweisen von Kreiserregern und Oszillation konkurrieren übrigens nicht miteinander, sondern ergänzen sich: Kreisschwinger sind tiefenwirksam, Oszillation ist breitenwirksam. Mit Kreisschwingern und Oszillation ausgestattet, kann man etwa im Asphaltbau die Frostschutz-, Trag- und Binderschicht mit Kreisschwung einbauen, die Deckschicht dann mit Oszillation.

Verdichtungskontrolle und Datenübertragung

Eigentlich muss der Fahrer nur eine bestimmte Anzahl an Überfahrten erledigen, bis der Asphalt oder Boden genügend verdichtet ist. Selbst geübte Fahrer schaffen das nur unzureichend. Manche Praktiker hätten daher gerne Komponenten zur Verdichtungskontrolle. Passende Lösungen bieten eine ganze Anzahl an Herstellern von Vibrationswalzen und auch einige Anbieter von Systemen zur Maschinensteuerung und Fahrerunterstützung.

Einfache Systeme zur Verdichtungskontrolle registrieren recht simpel die Anzahl der Überfahrten auf den einzelnen Flächenabschnitten und zeigen sie auf einem Display mehrfarbig an. So funktioniert etwa die Einstiegslösung CSSFlex von Trimble oder System C-63 für Bodenverdichtung von Topcon in seiner Grundversion. Beide Systeme sind für alle Walzenmarken verfügbar. Sie bestehen jeweils aus einem GNSS-Empfänger und einer damit verbundenen Bedieneinheit mit Display im Fahrerhaus. Der Fahrer muss nur die Antenne aufbauen und die Maschine einmessen, dann kann es fast schon losgehen. Ein digitales Geländemodell muss er nicht unbedingt vorher eingeben, praktischerweise programmiert er aber ein Polygon der zu verdichtenden Fläche, bevor er beginnt. Während der Arbeit werden alle Überfahrten erfasst und in einer Karte dargestellt.

In Ausbauversionen bieten alle Hersteller auch Sensoren, mit denen die Steifigkeit des Asphaltes oder Bodens erfasst wird sowie beim Asphaltverdichten auch die Temperaturdaten. Solch einen System­umfang bietet auch der für sämtliche Walzenmarken geeignete Verdichtungsassistent MCA-500 von Moba. Und grundsätzlich geht von allen Maschinenanbietern (mit den Markt- und Technikführern Ammann, Bomag und Hamm) auch im Kleinen, was sich bei gros­sen Asphaltwalzen im Stras­senbau bereits durchzusetzen beginnt – nämlich die Vernetzung von Walzen in einem Baustellen-Funknetz oder übers Internet. Bei dieser flächendeckenden Verdichtungskontrolle sehen dann alle Fahrer in Echtzeit auf ihren Displays den Verdichtungsfortschritt, können ihre Arbeit koordinieren und exakt die notwendigen Überfahrten absolvieren.

Auch einige Hersteller von Asphalt- und Erdbauwalzen bieten Systeme zur Verdichtungskontrolle für ihre Kompaktmodelle an. Manche ermöglichen auch das Einbinden der Maschinen in ihre Telematiksysteme. Das Messsystem ACEforce von Ammann etwa zeigt dem Bediener den aktuellen absoluten erreichten Steifigkeitswert als Ziffern- und Balkenanzeige auf dem Display an. Dem Bediener wird beim Economizer von Bomag der aktuelle relative Verdichtungsgrad mittels Leuchtdioden angezeigt. Über Telematiksysteme von Ammann oder Bomag können auch der Einsatzort und Betriebszustand der Maschine überwacht, die Betriebsstunden erfasst und Service- und Wartungspläne ausgeführt werden – und zwar auch bei Fremdfabrikaten. Hamm bietet für alle seine Walzen den Hamm Compaction Meter (HCM). Er ermittelt mit einem Sensor die relative Steifigkeit des Bodens oder Asphaltes und damit den erreichten Verdichtungsgrad, der auf einem klassischen Rundinstrument angezeigt wird. Optional gibt es auch die notwendigen Schnittstellen für markenfremde Telematiksysteme oder für das eigene System WITOS, mit dem mehrere Walzen auf einer Baustelle vernetzt, Verdichtungsdaten übertragen und Telematikdienste ausgeführt werden können. Wacker Neuson bietet sein Telematiksystem, das mithilfe eines Universalmoduls in jede Baumaschine integriert werden kann, auch für seine Kompaktwalzen.

Die führenden Hersteller kompakter Walzen gehen beim Thema Telematik weit nach vorne. Mehrere Maschinen auf einer Baustelle miteinander zu vernetzen – dafür sehen indessen die Hersteller bei den Kompaktwalzen noch keinen gesteigerten Bedarf, schon gar nicht im GaLaBau. Häufig wechselnde, wenig geübte Fahrer können dabei jedoch von einer Verdichtungskontrolle echte Vorteile bekommen.