Der Bedarf an Verbesserungen und Weiterentwicklungen im Betrieb eines Erdbau- und Eisenbahnbauunternehmens im Jahr 1835, gepaart mit der Vision eines jungen amerikanischen Erfinders, führte zur Revolution des mechanischen Baggers. Mehr als 180 Jahre später ist er zu einem unverzichtbaren Werkzeug der modernen Bauindustrie geworden.
Historisch gesehen führte, wie schon unzählige Male zuvor, die Notwendigkeit, Innovationen zu entwickeln, um große Geschäftsabläufe zu optimieren und profitabel zu gestalten, zur Entwicklung und Schaffung eines Arbeitswerkzeugs, das die Produktivität steigern sollte.
Bis Mitte der 1830er Jahre wurden Erdarbeiten hauptsächlich mit einfachen, von Pferden gezogenen Metall- und Holzschabern durchgeführt. Wenn das Gelände dies nicht zuließ, erfolgte die Arbeit manuell mit Spitzhacke und Schaufel durch eine große Anzahl von Arbeitern (in der Regel chinesische Einwanderer, die billige Arbeitskräfte anboten).
Eine Revolution im Bauwesen
Während des Baus der Eisenbahnstrecke zwischen Springfield und Worcester (Massachusetts) durch die Baufirma Carmichael & Fairbanks entwarf und baute ein junger Mann von nur 22 Jahren, der erst kürzlich zum Partner des Unternehmens ernannt worden war, William Smith Otis (verwandt mit Elisha Graves Otis, dem Erfinder des „sicheren“ Aufzugs), im Jahr 1835 etwas, das zu dieser Zeit als „Kranbagger zum Ausheben und Abtransportieren von Erde“ bekannt werden sollte.
William Smith Otis (1813 – 1839)
Obwohl die erste Patentanmeldung im Jahr 1836 erfolgte, verzögerte der Verlust der Patentschrift bei einem Brand die endgültige Erteilung des Patents bis zum 24. Februar 1839.
Die von dem jungen Smith Otisahmte im Grunde die Bewegungen eines Mannes nach, der mit einer Schaufel Erde in einen Eimer wirft und sich dann um 90 Grad dreht, um den Inhalt des Eimers in einen Transportwagen zu entleeren.
Der ursprüngliche Konstruktionsplan sieht einen Kran vor, der von einem Eisenbahnwaggon getragen und von Pferden gezogen wird, sodass der erste Bagger noch nicht vollständig autonom arbeiten kann.
Die Funktionsweise des Geräts bestand darin, dass eine Metallschaufel eine Ladung Erde abschabte, diese dann mit dem dampfbetriebenen Kran anhob und schließlich mithilfe eines von Arbeitern bedienten Flaschenzugsystems in Eisenbahnwaggons entlud, um den aus Holz gefertigten Ausleger auszurichten.
Gegenwart und Zukunft des mechanischen Baggers
Die von William Smith erfundene Maschine wurde teilweise durch eine Dampfmaschine, Tierzugkraft und menschliche Manövrierfähigkeit angetrieben, wodurch der Transport von Volumina zwischen 380 und 400 Kubikmetern möglich war.
Mehr als 180 Jahre technologischer Fortschritte haben Innovationen bei unglaublich leistungsstarken Verbrennungsmotoren und in jüngerer Zeit bei Elektromotoren ermöglicht, die Integration unzähliger Hydrauliksysteme, nahezu unendliche Konfigurationen von Klingenlänge und -tiefe sowie die Entwicklung von Anschlüssen und Zubehör für unzählige Aufgaben wie Hydraulikhämmer, Multiprozessoren, Scheren, Sprühgeräte, Klemmen usw.
Schaufeln mit einem Volumen von bis zu 4,2 m³ pro Ladung oder die Integration verschiedenster Sicherheitssysteme, Kabinen mit maximalem Komfort, ausgestattet mit modernsten Betriebssystemen, sind neben anderen enormen Konstruktionsfortschritten das Vermächtnis und Zeugnis der Vision eines jungen Erfinders, das bis heute Bestand hat.
Derzeit gibt es Bagger, die länger als 225 Meter und im Durchmesser über 96 Meter sind, mehr als 13.000 Tonnen wiegen und in der Lage sind, täglich etwa 240.000 Kubikmeter Erde abzutragen.
VonDampf zu Motoren
Obwohl sich ihre Grundkonfiguration relativ wenig verändert hat, ersetzten diese Maschinen dampfbetriebene Motoren durch Dieselmotoren und dann durch Elektromotoren, Ketten wurden durch Kabel ersetzt, und das Fahrwerk, das die Bewegung ermöglichte, wurde kettengetrieben.
Dies ist vielleicht der entscheidende Impuls für eine Branche, die im letzten Jahrhundert zahlreiche Herausforderungen bewältigt hat. Sie spezialisierte sich auf Bauaufgaben parallel zur Entwicklung neuer Gerätetypen oder -untertypen (beispielsweise die Trennung von Aushub und Verladung). Diese Entwicklungen waren fast immer das Ergebnis von Evolution und selten von plötzlichen Erfindungen. Entwicklungsingenieure haben sich im Wesentlichen darauf beschränkt, die grundlegenden Prinzipien des menschlichen Bauwesens zu gestalten: Verladen, Ausheben, Heben, Transportieren, Verdichten, Nivellieren usw.
Im Morgengrauen dieses Wunders wich die enorme Entwicklung der Eisenbahn, insbesondere in Europa und den Vereinigten Staaten, einem weiteren großen Meilenstein, mit dem das 20. Jahrhundert praktisch beginnt: dem Benzinmotor, der die Mobilität von Maschinen außerhalb der Eisenbahnschienen ermöglichte und den großen qualitativen Sprung in ihrer Leistung darstellte, der im Laufe der Zeit immer weiter zunehmen sollte.
So begann ein Weg zu großem Erfolg, sowohl in der Entwicklung als auch in der Anwendung von Baumaschinen. Der Verbrennungsmotor, als Ersatz für die Dampfmaschine, läutete eine neue Ära ein, die zugleich den Beginn des Straßenbaus markierte. Diese Entwicklung profitierte von einer Vielzahl speziell für diesen Zweck konstruierter Geräte. Die Erfindung des Verbrennungsmotors war der erste einer Reihe bemerkenswerter Meilensteine in der Geschichte des Maschinenbaus im 20. Jahrhundert. Zu dieser Liste gehören – mehr oder weniger chronologisch – Kettenzüge, Luftreifen, die Anwendung der Hydraulik, hydrostatische Getriebe, angewandte Elektronik, Informatik und Ergonomie als Konstruktionskonzept.
Alle diese im Laufe der Zeit eingeführten technologischen Innovationen zielen darauf ab, die vierfachen Anforderungen an Maschinen zu erfüllen: hohe Produktivität, niedrige Stückkosten, einfache Wartung und hohe Verfügbarkeit. Mit anderen Worten: garantierte hohe Rentabilität.
Quellen: Somaq, Secsa/Machinery
