Der Elchtest für Gabelstapler
Wissenschaftler der Helmut-Schmidt-Universität haben Schulungen zum Kippverhalten von "Flurförderzeugen" erarbeitet
Rechts lenken, links lenken, umkippen - oder nicht. Das ist die Kurzbeschreibung für ein Fahrmanöver, das beim Pkw die Stabilität prüft.
Bekannt wurde das Verfahren vor rund 13 Jahren, als sich in Schweden die Neuentwicklung eines süddeutschen Autobauers, den wir nicht nennen, bei einem solchen Manöver ungewollt auf die Seite legte.
Seither ist der Elchtest ein geflügeltes Wort, der plötzliche Richtungswechsel nämlich, den man im Norden vorzunehmen genötigt wäre, würde ein kapitaler Elchbulle die Straße betreten.
Der Elchtest trägt unterdessen nicht nur zur Sicherheit von Personenkutschen bei, sondern er wurde auch in die Optimierung von allerlei Fahrzeugen aus dem Bereich der Logistik eingeführt. So haben Wissenschaftler der Helmut-Schmidt- Universität der Bundeswehr in Hamburg (HSU) den Elchtest für Gabelstapler entwickelt.
Die flinken Transporteure schwerer Lasten zählen zur Gruppe der sogenannten Flurförderzeuge, erklärt Professor Rainer Bruns, Chef des Lehrstuhls für Maschinenelemente und Technische Logistik. Neben Gabelstaplern sind das zum Beispiel auch Hubwagen und Portalstapler (Van Carrier).
Diese Fahrzeuge können umkippen, wenn sie forsch um die Ecke fahren.
Das ist höchst gefährlich für die Fahrer, vor allem wenn die Stapler keine Lasten transportieren. So kam es in der Vergangenheit zu tödlichen Unfällen.
Aus Sicherheitsgründen ist es bereits seit dem Jahr 2000 Pflicht, dass die Fahrer durch Gurte oder Bügel im Fahrzeug fixiert sind, damit sie nicht unter die Stapler und ihre Lasten geraten, wenn das Fahrzeug kippt.
Bevor man nun feststellen konnte, ob bei bestimmten Manövern die Stapler aus dem Lot geraten oder nicht, mussten die Wissenschaftler der HSU erst einmal einen Test entwickeln, der exakt die Anforderungen an die Fahreigenschaften und die Regularien für die Prüfung des Fahrverhaltens festlegt. Diese Versuche finden nicht nur in der Realität mit Staplern auf der Teststrecke statt. "Zum Teil kann man die Prüfungen am Computer machen", sagt Bruns. Fahrverhalten, Strecke und Anforderungen werden in komplizierten Programmen abgebildet. Zur Stabilisierung arbeitet die Industrie unterdessen, wie bei Pkws, mit einem Elektronischen Stabilitätsprogramm ESP, das Stapler bei zu schneller Kurvenfahrt automatisch abbremst.
Der Elchtest für Gabelstapler wurde auf Initiative der EU entwickelt, um Arbeitsunfälle zu minimieren. Dabei haben die Wissenschaftler mit den großen Herstellern der Flurförderzeuge wie Jungheinrich AG, Still GmbH und Linde Material Handling zusammengearbeitet. Gefördert wurde das Projekt durch die Berufsgenossenschaft für Handel- und Warendistribution, die Fachgesellschaft Intralogistik Fördertechnik und Logistiksysteme sowie den Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA).
Grundsätzlich bemüht man sich, die Stapler so zu bauen, dass sie einen möglichst niedrigen Schwerpunkt haben. Und das Drehgelenk der Pendelachse sollte bei den Gefährten hoch liegen. Das gibt den Fahrzeugen Stabilität, erklärt Bruns. Grundsätzlich gibt es Gabelstapler mit vier und mit drei Rädern.
Diese sind besonders wendig. Sie können sich fast auf der Stelle drehen.
Unterdessen haben sich die Wandsbeker Wissenschaftler auch mit der Sicherheit der Containerstapler befasst, die 60 Tonnen tragen und bis zu neun Meter hoch hieven können.
Da ist es besonders wichtig, dass sie bei Kurvenfahrten nicht kippen. Ihre Standsicherheit war das Thema einer eigenen Untersuchung. Denn sie sind wegen eines hohen Schwerpunkts und der großen Wendigkeit besonders kippgefährdet. Hinzu kommen ungünstige Bodenbeschaffenheiten, Nässe oder Seitenwind. Da drohen trotz intensiver Schulung der Fahrer, die in Kabinen am Kopf der Gefährte in luftiger Höhe sitzen, Unfallgefahren.
Ein wichtiger Punkt bei der Stand- beziehungsweise Fahrsicherheit der Stapler sind die Reifen, erklärt Bruns.
"Die sind bislang im Gegensatz zur Bereifung von Pkw und Lkw ein weit gehend unbekanntes Element." Die Stapler-Reifen sind aus Vollgummi -
aus Sicherheitsgründen, weil ein Reifenplatzer tödlich sein könnte.
Die Fahreigenschaften dieser Reifen müssen allerdings noch im Detail untersucht werden. Modelle für neue Reifen hat das Team entwickelt. Besonders gut und sicher sind unterdessen neue Produkte aus Kunststoff.
Der Nachteil: Sie sind teuer und nutzen sich schnell ab und können vor allen Dingen nur im Innenbereich eingesetzt werden.
Die Maschinenbauer der HSU feilen unterdessen nicht nur an der Sicherheit der Flurförderzeuge, sie befassen sich auch mit weitergehenden Einrichtungen der technischen Logistik. Bruns und sein Team arbeiten etwa im Bereich der Kommissionierung von Waren. Da menschliche Arbeitsstunden teuer sind, werden Systeme gesucht, mit denen man Produkte aus großen in kleinere Gebinde umpacken kann. "Das ist schwierig zu automatisieren", sagt der Wissenschaftler. Da geht es beispielsweise um Flaschen, Bücher oder kleinere Kartons, die erfasst, erkannt, ergriffen und neu zusammengefasst werden müssen. Zum Arsenal der Forscher gehören aber auch Steuerungssysteme für Gabelstapler mit Hybridantrieben, die die Energiesysteme optimal einsetzen.
Für ein weiteres Projekt braucht man ein Lexikon, wenn man es als Nicht-Techniker verstehen will. Es geht um Elektrorheologische Aktoren. Das sind Flüssigkeiten, die ihre Konsistenz unter dem Einfluss von elektrischen Feldern ändern, die also fester oder flüssiger werden. Sie sind als hydraulische Ventile einsetzbar, die dann eben keine mechanischen Teile benötigen, sondern auf Knopfdruck in kürzester Zeit ihren Dienst tun.
Und unglaublich spannend schließlich ist ein neues Transportsystem, an dem Bruns und sein Team forschen: Im Fachjargon heißt das wandlungsfähige Materialflusssysteme. Im Klartext geht es um Flächen, die sich so bewegen, dass sie wie Meereswellen Fördergüter so gleiten lassen, dass sie genau in die richtige Richtung fließen. Erste Tests haben bereits ergeben, dass sich das Konstrukt für die Kommissionierung und für das Sortieren eignet.
Auch dabei haben die Wandsbeker industrielle Partner.
Bruns ist Hamburger, Jahrgang 1956. Er studierte Luft- und Raumfahrttechnik in Braunschweig, arbeitete fünf Jahre in Hamburg beim Staplerbauer Jungheinrich und bekam dann vor 18 Jahren den Ruf an die HSU. Der Wissenschaftler ist verheiratet, hat drei Kinder und ist außerordentlich sportbegeistert: Er hält sich vor allem mit Laufen und Surfen fit.
