Umfangreiche Sensorik für kompakte Arbeitstiere
Kompaktmaschinen haben sich in den vergangenen Jahren vom stillen Rückgrat kleinerer Einsätze zu einem wichtigen strategischen Bestandteil von Baustellen entwickelt. Das ist wenig überraschend, gerade auf engen innerstädtischen Baustellen bieten die kompakten Bauhelfer doch wertvolle Vorteile.
Gerade die zunehmende Urbanisierung und der damit verbundene Platzmangel verändern die Anforderungen an Baumaschinen deutlich. In engen Gassen oder Innenhöfen sind Maschinen gefragt, die wendig, leicht zu transportieren und zugleich multifunktional sind. Hersteller reagieren darauf, indem sie Kompaktmaschinen nicht länger als reine „Mini“-Varianten großer Geräte denken, sondern als eigenständige Produktfamilien mit modularen Anbaukonzepten und Assistenzsystemen.
Volvo CE hat beispielsweise mit dem „ECR25 Electric“ ein Modell im Portfolio, welches als batteriegetriebener Minibagger zeigt, wie kompakte elektrische Maschinen in emissionssensiblen Bereichen eingesetzt werden können. Bei der Elektrifizierung zeigt sich ein breites Spektrum an Ansätzen, Komatsu etwa hat seine Mini-Klasse systematisch elektrifiziert und mehrere Modelle wie die, bei Kuhn Baumaschinen erhältlichen, „PC 20E“, „PC 26E“ und den „PC 33E-6“ vorgestellt, die mit Batterien arbeiten und auf einen emissionsfreien Betrieb ausgelegt sind.
Dementsprechend verwundert es wenig, dass der Markt für Kompaktmaschinen kontinuierlich wächst. Laut Prognosen von Marktforschern soll bis 2030 ein Volumen von über 50 Mrd. Euro erreicht werden. Hinter diesem Wachstum stehen allerdings auch große Herausforderungen, etwa Fachkräftemangel, verschärfte Umweltauflagen und Digitalisierungsanforderungen, die Hersteller und Anwender*innen zu mitunter kostspieligen Anpassungen zwingen.
Zunehmend vernetzte Baustellen
Die jeweils zum Einsatz kommende Batterie bestimmt dabei die Möglichkeiten elektrischer Kompaktmaschinen maßgeblich. Die Hersteller setzen aktuell zumeist auf Lithium-Ionen-Technologie, die aber nur eine begrenzte Lebensdauer aufweist, zudem kommen hohe Austauschkosten im Fall eines Defekts. Alternative Modelle wie beispielsweise Lithium-Eisenphosphat (LFP) bieten zwar eine längere Lebensdauer, weisen gleichzeitig aber eine geringere Energiedichte auf, wodurch die Betriebszeit reduziert wird.
Schnellladesysteme ermöglichen theoretisch das Laden auf 80 Prozent während der Mittagspause, erfordern jedoch im Normalfall eine kostspielige Infrastruktur, die auf den meisten Baustellen fehlt. Induktive Ladesysteme versprechen wiederum berührungsfreies Laden, sind allerdings wartungsanfällig und ineffizient. Moderne Kompaktmaschinen werden mit umfangreicher Sensorik ausgestattet, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden. Beschleunigungssensoren überwachen Vibrationen und Stöße, Temperatursensoren erfassen kritische Betriebszustände, und Drucksensoren kontrollieren hydraulische Systeme. Die gesammelten Daten erfordern leistungsfähige Datenverarbeitung und Speicherkapazitäten.
Liebherr hat mit dem „L 507 E“ etwa einen batterie-elektrischen Kompakt-Radlader im Programm, der die bekannten Kinematiken und Arbeitsabläufe mit einem elektrischen Antriebsstrang verbindet. Solche Modelle zeigen, dass die Transformation bei den Herstellern nicht auf einzelne Nischen beschränkt bleibt, sondern in zentrale Produktlinien Einzug hält. Gleichzeitig wird die Entwicklung weiter voran getrieben. Wacker Neuson führt beispielsweise elektrische Varianten in seinem Portfolio und hat in seinem Programm elektrische Mini-Bagger, die speziell für innerstädtische Einsätze beworben werden. Yanmar baut das hauseigene Kompaktangebot unter anderem mit Track Loaders und einer Reihe elektrifizierter Geräte für den europäischen Markt aus. Auch Caterpillar hat das eigene Portfolio ausgebaut und unter anderem mit Assistenzfunktionen ausgestattet.
Betriebsdaten in Echtzeit erfassen
Dass Elektrifizierung technisch möglich ist, heißt aber nicht automatisch, dass sie bereits Alltag ist. In der Praxis stehen Anwender*innen vor mehreren Problemen. Akkukapazität ist hier nur ein limitierender Faktor von vielen. Je größer die Batterie, desto längere Laufzeit, aber desto höheres Gewicht und gegebenenfalls größere Herausforderungen beim Transport. Hersteller bemühen sich, diesen Zielkonflikt durch modulare Batteriesysteme, effiziente Antriebs- und Hydraulikkonzepte sowie Schnellladeoptionen zu entschärfen. Doch die Infrastruktur auf Baustellen hinkt oft hinterher; nicht überall sind ausreichend Ladepunkte vorhanden, und nicht jede Baustelle erlaubt den Anschluss an starke Netzanschlüsse. Zudem sind die Anschaffungskosten für elektrische Varianten meist deutlich höher als für vergleichbare Dieselmodelle, was die Wirtschaftlichkeitsrechnung für kleinere Betriebe erschwert. Hier spielen Förderprogramme, Leasing- und Mietangebote eine große Rolle, um die höheren Investitionshürden zu überwinden.
Parallel zur Antriebswende wächst die Bedeutung digitaler Systeme. Telematik ist längst nicht mehr nur ein Thema für große Maschinenparks: Auch Kompaktmaschinen werden zunehmend vernetzt, um Einsatzzeiten, Betriebszustände, Ladezustand und Wartungsbedarfe in Echtzeit auszulesen. Die Möglichkeit, Betriebsdaten in Echtzeit zu erfassen, eröffnet neue Chancen für Flottenmanagement, vorausschauende Wartung und Kostenkontrolle. Bauunternehmen können so besser einschätzen, welche Maschinen ausgelastet sind, wann Servicearbeiten erforderlich werden oder wo sich Einsparpotenziale ergeben. Die gewonnenen Daten helfen Fuhrparkmanager*innen, Auslastung zu optimieren, Servicetermine vorausschauend zu planen und die Gesamtkosten über Lebenszyklen genauer zu berechnen. Hinzu kommen Assistenzsysteme, die die Präzision erhöhen oder die Sicherheit auf eng beengten Baustellen verbessern.
Condition-Monitoring-Systeme sollen wiederum Verschleiß vorhersagen und Wartungsintervalle optimieren, benötigen jedoch kontinuierliche Kalibrierung und Updates. Predictive Maintenance kann ungeplante Ausfallzeiten reduzieren, die erforderlichen Algorithmen sind jedoch komplex und wartungsintensiv. Machine Learning-Systeme zur Anomalieerkennung erfordern umfangreiche Trainingsdaten und regelmäßige Anpassungen. Die Bedienung von Kompaktmaschinen entwickelt sich kontinuierlich weiter, Sprachsteuerung soll die Bedienung bei schwierigen Arbeitsbedingungen erleichtern, ist aber störanfällig bei Baustellenlärm. Gestensteuerung reduziert theoretisch die physische Belastung, erfordert jedoch präzise Kalibrierung und ist fehleranfällig.
Haptisches Feedback simuliert Oberflächenbeschaffenheit auch bei ferngesteuerten Maschinen, benötigt jedoch aufwendige Technik mit begrenzter Lebensdauer. Virtual-Reality-Training ermöglicht risikofreie Schulungen, die hohen Anschaffungskosten amortisieren sich jedoch nur bei intensiver Nutzung. Augmented-Reality-Systeme zur Informationsüberlagerung sind wartungsintensiv und bei schlechten Lichtverhältnissen begrenzt einsetzbar. Kompaktmaschinen werden zudem nach und nach auch in vernetzte Baustellensysteme integriert, ein Problem dabei sind allerdings Datenschutz- und Sicherheitsrisiken.
Cybersecurity entwickelt sich dabei immer stärker zur Herausforderung, da vernetzte Kompaktmaschinen potenzielle Angriffsziele darstellen. Hersteller müssen dementsprechend ihren Fokus auf die Entwicklung von Sicherheitsarchitekturen ausdehnen, ohne die Benutzerfreundlichkeit zu beeinträchtigen. Die Zertifizierungsverfahren werden dadurch aufwendiger und teurer, wodurch wiederum häufig kleinere Hersteller benachteiligt werden. Zudem funktioniert die Kommunikation zwischen den Maschinen zur Kollisionsvermeidung nur bei einheitlichen Standards, die allerdings noch nicht etabliert sind, verlässlich. Digital Zwillinge –Abbilder der physischen Maschinen – sollen Simulationen und Optimierungen ermöglichen, erfordern jedoch kontinuierliche Datenaktualisierung und vor allem auch Rechenkapazität.
Wartung mit Weitblick
Während klassische Wartungspläne nach fixen Betriebsstunden oder starren Intervallen durchgeführt werden, setzt Predictive Maintenance auf den tatsächlichen Zustand der Maschine. Sensoren überwachen in Echtzeit zentrale Parameter wie Ölqualität, Hydraulikdruck, Batteriezustand oder Temperaturverläufe. Algorithmen werten diese Daten aus und erkennen frühzeitig Anzeichen für Verschleiß oder Fehlfunktionen.
Gerade bei Kompaktmaschinen ist dieser Ansatz besonders wertvoll: Ungeplante Ausfälle führen auf engen, oft terminkritischen Baustellen zu Verzögerungen und Kosten, die im Verhältnis zur Maschinengröße überproportional hoch sind. Vorausschauende Wartung sorgt dafür, dass Bauteile rechtzeitig getauscht werden, Servicetermine planbar bleiben und Stillstände minimiert werden.
Für Bauunternehmen bedeutet Predictive Maintenance nicht nur eine Steigerung der technischen Zuverlässigkeit, sondern auch verbesserte Kalkulationssicherheit. Maschinen werden nicht „auf Verdacht“ gewartet, sondern dann, wenn es wirklich nötig ist – ein Schritt hin zu mehr Effizienz, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit.
Faktor Kosten
Aus Anwendersicht sind drei Fragen zentral: Reicht die Batteriekapazität für den geplanten Arbeitstag? Ist das Händlernetz stark genug, um schnellen Service sicherzustellen? Und lässt sich die Investition wirtschaftlich darstellen? Hersteller wie Volvo CE und Komatsu liefern für bestimmte Modelle konkrete Daten zu Kapazitäten und Ladeoptionen, doch die nutzbare Laufzeit bleibt stark abhängig von Temperatur, Lastprofil und Betriebsmustern. Gerade deshalb empfiehlt sich für Bauunternehmen eine detaillierte Vorplanung: Kurzzeitmieten zur Erprobung im Echtbetrieb, Leasingmodelle mit Servicepaketen oder die Einbindung in Sharing-Plattformen können das Risiko mindern und Erfahrungen liefern, bevor Kapital langfristig gebunden wird.
Ein oft unterschätzter Aspekt ist zudem die Schulung von Personal. Elektrische und digital gesteuerte Kompaktmaschinen unterscheiden sich in der Bedienung und Wartung von klassischen Dieselfahrzeugen. Entsprechend breit ist das Schulungsangebot. Wer dies nutzt, profitiert nicht nur von höherer Effizienz, sondern auch von geringeren Ausfallzeiten durch Fehlbedienung oder unsachgemäße Wartung. Die Standardisierung von Schnittstellen für Anbaugeräte und Batteriepacks ist ein weiterer Hebel, der die Akzeptanz elektrifizierter Kompaktmaschinen beschleunigen könnte. Einheitliche Kupplungen, schnell tauschbare Batteriemodule und interoperable Telematikstandards würden den logistischen Aufwand reduzieren und die Wiederverwendbarkeit von Zubehör über Marken hinweg erleichtern. Bislang haben einzelne Hersteller proprietäre Lösungen gewählt, was die Flexibilität einschränkt. Hier wird der Markt in den nächsten Jahren auf Regulierung oder branchenweite Kooperationen reagieren müssen, wenn Sharing-Modelle und Interoperabilität in größerem Maßstab funktionieren sollen.
