Mobile Arbeitsmaschine der Zukunft

Mobile Arbeitsmaschinen sollen künftig leise und autonom arbeiten. Doch wie gelingt dieser Wandel? Technologische Innovationen, Nachhaltigkeit und Digitalisierung sind die Schlüssel zur Transformation, weiß Prof. Marcus Geimer.

Mobile Arbeitsmaschinen gelten heute als große und laute „Monster“, die in staubigen und schmutzigen Umgebungen arbeiten. In Zukunft sollen sie leise, kaum hörbar, wie kleine Helferlein unbemerkt die Arbeiten autonom verrichten. Wie kann sich eine Arbeitsmaschine aber so wandeln? Die beiden skizzierten Bilder sind sicherlich Extreme und zum Ersten angelehnt an die Zeit der Industrialisierung, in der nur wenig Rücksicht auf die Umwelt genommen wurde und der Fokus der Entwicklung auf technischen Innovationen lag. Zum Zweiten findet man bei der Recherche nach innovativen, digitalen Lösungen häufig Bilder, die kleine, leichte Maschinen skizzieren, die hoch vernetzt sind und Daten intensiv austauschen. Heute bekannte mobile Arbeitsmaschinen liegen zwischen diesen Extremen. Wir sehen elektrifizierte mobile Arbeitsmaschinen bevorzugt in kleinen Fahrzeugen. Ein batterieelektrischer Traktor oder Radlader sind bekannte Beispiele. Durch den Wegfall des Verbrennungsmotors sind diese Maschinen wesentlich leiser geworden. Auch sehen wir Forschungen an z. B. landtechnischen Robotern. Diese haben das Ziel, Pflanzen zu pflegen, oder führen leichte Arbeiten aus. Autonome Fahrzeuge sind aber auch aus dem Bereich der Logistik bekannt: hier folgen Fahrzeuge einem Kommissionierer autonom um Ladung aufzunehmen. Doch wird sich auch die Mehrzahl der mobilen Arbeitsmaschinen in diese Richtung entwickeln? Die Erwartungen können sich an den Megatrends orientieren: unser Handeln muss nachhaltig werden, wenn wir als Menschen noch lange auf unserem Planeten wie gewohnt leben möchten. Für Arbeitsmaschinen bedeutet dies, sie entweder nachhaltig mit batterieelektrischem Strom zu betreiben oder alternative flüssige oder gasförmige Energieträger zu verwenden. Nachhaltig gewonnener Wasserstoff in Kombination mit einer Brennstoffzelle kann z. B. auch größere Maschinen antreiben. Weitere Megatrends sind das Bevölkerungswachstum und die Digitalisierung. Ins-besondere letztgenannter Trend bietet enorme Chancen, z. B. effizient Nahrungsmittel zu produzieren: Bei der Ernte sind wir heute sehr stark vom Wetter abhängig. Durch sogenannte In-Door Systeme kann diese Abhängigkeit aufgelöst werden und eine hoch automatisierte Produktion von Lebensmitteln erreicht werden. Die Digitalisierung ist somit ein Schlüssel für das nachhaltige Wirtschaften mit begrenzten Ressourcen. Ein Ingenieur vertraut aber keinem „entweder-oder“, sondern sucht nach optimalen Lösungen. Vor diesen Hintergrund werden sich zukünftig stets mehrere Lösungen durchsetzen, wenn die richtigen Randbedingungen gesetzt werden.