lesen... - Herzog Forsttechnik

MAscHinenBAu
Holzernte mit
Traktionswinden
Immer mehr Forstmaschinenhersteller bieten ihre Forwarder, Harvester
und Skidder mit Traktionshilfswinden an. Die Meinungen über diese
Technik gehen allerdings weit auseinander. Forst & Technik fasst zusammen,
was für einen sinnvollen und sicheren Betrieb wichtig ist.
20
Johannes Sebulke
An leistungsverzweigte Getriebe
hatte sich die Forstbranche schon
gewöhnt. Aber auch die Antriebsleistung
verzweigen auf die Räder
einerseits und auf ein Zugseil andererseits,
das gab es noch nicht. So war es schon eine
kleine forsttechnische Sensation, als die
Firma Herzog im Jahr 2004 den ersten so
angetriebenen Forwarder in die Hänge der
Schweizer Alpen schickte.
Leider sind die gängigen Ausdrücke
„Traktionshilfswinde“ oder „Seilunterstützung“
wenig hilfreich. Hier wird nicht geholfen
oder unterstützt. Technisch wird
einfach ein Anteil der Vortriebsleistung
von den Rädern auf das Seil verlagert. Dadurch
wird der Radantrieb entlastet und
der Boden geschont. Es entsteht ein neues
forstliches Ernte- und Rückeverfahren,
welches – wie alle anderen Ernteverfahren
auch – seine sinnvollen Einsatzschwerpunkte
und Einsatzgrenzen hat. Wenn ein
Anwender diese Grenzen überschreitet, so
spricht das noch keineswegs gegen das Verfahren
an sich. Man ist ja auch nicht gegen
das ABS, bloß weil einige Raser damit auf
dem Glatteis herum schlittern.
Je mehr ein Fahrzeug gezogen wird,
desto geringer ist die Spurarbeit. Man vergleiche
nur einmal die Fahrspuren eines
Anhängers mit denjenigen seines Zugfahrzeugs.
Das gilt auch schon in der Ebene.
Bei einer Traktionshilfswinde, (im Folgenden
Traktionswinde genannt), geht es
um die Verringerung oder Vermeidung der
Grabarbeit durch den Radvortrieb. Und die
Grabarbeit ist am Hang naturgemäß besonders
groß, wo der Kontakt zwischen Rad
und Boden auf Grund der Hangabtriebskräfte
ganz besonders beansprucht wird.
In Tab. 1 kann man die wichtigsten
Zahlenwerte für den Hangbetrieb nachschlagen:
Ausgangspunkt ist die unterste
Zeile, die Ebene. Hier hat man 0 % Steigung,
0 Gad Steigung, 0 kN Hangabtrieb
und 100 % an Bodendruck. Rot liniert ist
dann die häufig genannte „Steigung 50 %“.
Diese sieht in der Grafik weniger steil aus
wie an einem wirklichen Hang (Abb. 1).
Der Grenzwert „50 % Steigung“ kommt
denn auch weniger von der Maschinentechnik
als aus der forstlichen Erfahrung:
Bei dieser Hangneigung kann ein voll beladener
Tragschlepper bei guten Bodenverhältnissen
auch ohne Seil noch sicher
anhalten. Sicher wollen einige steiler oder
gar 100 % befahren. Klaus Herzog hat in
einem Interview dagegengehalten, dass
sogar der Hörnligrat des Matterhorns im
Durchschnitt weniger als 100 % Steigung
hat! Und wer möchte da noch hinauffahren.
Oft würden einfach die Begriffe Prozent
und Grad verwechselt, sagt Herzog.
Man beachte auch, dass die Hangabtriebskraft
bei 50 % Steigung schon fast
das halbe Gesamtgewicht des Fahrzeugs
ausmacht (45 %).
Ein positiver Nebeneffekt soll nicht ver-
Tab. 1: Hangneigungen,
die mit Hangforwardern
mit Traktionswinde
befahren werden
schwiegen werden: Der Bodendruck sinkt,
wenn der Hangabtrieb durch das Traktionsseil
voll ausgeglichen wird, bei 50 %
Steigung um ca. 11 %.
Dies ist aber nicht der primäre Zweck
des Traktionsseils. Zur Verringerung des
Bodendrucks ist das bekannte Repertoire
einzusetzen wie in der Ebene auch, von
leichteren Fahrzeugen, acht Rädern, Breitreifen,
Bändern, Luftdrucksenkung bis hin
zur Rückegassenaufbereitung,.
Es geht also um die Verringerung der
Traktionsarbeit an den Rädern. In jedem
Fall soll beim normalen Betrieb der Schlupf
Hangneigung
in %
Hangneigung
in Grad
Hangabtrieb
in % des Gesamtgewichtes
Bodendruck
in % des Gesamtgewichtes
70 35 57 82
60 31 51 86
50 26 45 89
40 22 37 93
30 17 29 96
20 11 20 98
10 6 10 99
0 0 0 100
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steigung in %
der Räder ausgeschlossen werden. Aus
Gründen der Bodenschonung, aus Gründen
der Sicherheit und aus vielen anderen
guten Gründen mehr.
Eine gute Traktionswinde kompensiert
Zusatzbeanspruchungen am Hang auf
Grund des Hangabtriebes, damit das Fahrzeug
den Boden nicht unangemessen beansprucht.
Das bedeutet,
•dass
man höhere Hangneigungen befah-
Tab. 2: Hangabtriebskräfte für handels-
übliche Tragschlepper mit Traktionswinde
bei verschiedenen Hangneigungen.
Erklärung im Text.
Tragschlepper 9 t Tragschlepper 14 t
Traglast in t 9
Lehrgewicht t 14
Gesamtgewicht
beladen t 23
Traglast in t 14
Leergewicht t 20
Gesamtgewicht
beladen t 34
Hangabtriebskraft in kn
leer beladen leer beladen
0 0 0 0 0
10 14 23 20 34
20 27 45 39 67
30 40 66 57 98
40 52 85 74 126
50 63 103 89 152
60 72 118 103 175
70 80 132 115 195
80 87 144 125 212
90 94 154 134 227
100 99 163 141 240
•
•
ren kann, eben weil sich die (zusätzliche)
Bodenbeanspruchung technisch kompensieren
lässt
dass das Traktionsseil kein „Hilfsmittel“
oder „Sicherungsseil“ ist, sondern ein
Betriebsmittel wie Räder, Getriebe oder
Bänder
dass man mit einer guten Traktionswinde
die Maschine am Hang bei richtigem
Einsatz ähnlich fahren und bedienen
kann wie in der Ebene.
sinnvoller einsatzbereich
Grobe Richtwerte für den sinnvollen Einsatz
von Maschinen mit Traktionsseil sind
durchschnittliche Hangneigungen von 20–
50 % (Tab. 1). Die örtlichen Bodenverhältnisse
sind aber sicher die wichtigere Einflussgröße
als die obigen Richtwerte. Bei
Hangneigungen unter 20 % wird man das
Seil sicher noch nicht für das Bremsen bei
Talfahrt brauchen; Hangneigungen über
50 % werden durch die übergeordnete Forderung
des KWF begrenzt, dass es jederzeit
möglich sein muss, ein Fahrzeug auch ohne
Seil noch sicher zum Stehen zu bringen.
Die Dimensionierung
In Tab. 2 sind die Hangabtriebskräfte für
zwei handelsübliche Tragschlepper mit
Traktionswinde angegeben worden, jeweils
für den leeren und für den beladenen
Tragschlepper. Spalte 1 gibt die zugehörige
Hangneigung in % an. Die Hangabtriebs-
kräfte sind naturgemäß bei der Bergauffahrt
und bei der Bergabfahrt gleich groß.
Bei 50 % Hangneigung fallen also in
diesem Beispiel für die leeren Tragschlepper
schon 63 bzw. 89 kN an Hangabtriebkraft
an, und für den beladenen Tragschlepper
schon 103 bzw. 152 kN. Diese Kräfte
beanspruchen den Rad-Bodenkontakt am
Hang zusätzlich.
Um die notwendige Vortriebskraft in
der Praxis zu erhalten, ist zusätzlich der
Fahrwiderstand zu berücksichtigen. Dieser
addiert sich bei der Bergauffahrt zur
Hangabtriebskraft, bei der Bergabfahrt
hilft er beim Bremsen und ist von dieser
abzuziehen. Der Fahrwiderstand hängt natürlich
von vielem ab, allem voran von den
Bodenbeschaffenheiten. Er wird sich auch
im Betrieb oft ändern, z. B. beim Überfahren
eines Hindernisses oder an einer rutschigen
Stelle. In jedem Fall gelten folgende
Sachverhalte:
Auch, wenn ein Fahrzeug vom Radan-
trieb her auch ohne Seil 50 % und mehr
schaffen könnte, die Höherbeanspruchung
von Antrieb und Bodenkontakt
bleibt. Als Folge wird der Boden Verwundungen
aufweisen.
Mit der Traktionswindentechnik kann
man jedoch noch bei 50 % Steigung und
bei voller Beladung durch den Einsatz
von nur ca. 58 bzw. 85 kN zusätzlicher
Seilkraft die Rad-/Bodenbeanspruchung
auf das Niveau eines 20 %-Hanges
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•
•
Traktionswinde
HSW 9 der Firma
Herzog, funktionell
wie vom KWF
geprüft, hier jedoch
in Anbauform für
die Motorseite von
Harvestern. Die
hohe Anbauform
gewährt einen
großen Böschungswinkel.

MAscHinenBAu
senken, was im Normalfall ein nahezu
schlupffreies Fahren und somit eine Minimierung
der Bodenschäden bedeutet.
Bei der Talfahrt kann das Seil naturgemäß
auch den voll beladenen Tragschlepper
erst dann bremsen, wenn das Fahrzeug
brems- und antriebslos von selbst ins Rollen
kommen würde. Diese Eigenbremsung
ist durchaus erheblich. Daraus dürften die
erstaunlich niedrigen vom KWF gemessenen
Seilkräfte bei der Talfahrt resultieren.
Auf alle Fälle muss man das Traktionsseil
bei der Talfahrt auch bei geringen
Hangneigungen immer vorgespannt halten,
damit Schlaffseil und ruckartige Beanspruchungen
vermieden werden.
Die Konstruktion
Traktionsseilwinden werden sowohl als
Trommelwinden (z. B. Herzog, HSM) als
auch als Spillwinden (z. B. Haas, Komatsu
Forest) angeboten. Beide Bauformen haben
ihre Vor- und Nachteile.
Bei Spill- oder Treibscheibenwinden
läuft das Seil immer über den gleichen
Wirkdurchmesser aus. Dafür muss das Seil
über mehrere Treibscheiben umgelenkt werden,
was die Lebensdauer des Seils sicher
nicht erhöht. Zudem ist eine separate Speichertrommel
für das Seil nötig, welche auch,
wenn auch weniger, vorgespannt werden
muss. Für Rettungs- und Bergewinden, welche
naturgemäß nicht im Dauerbetrieb laufen,
sind Treibscheibenwinden seit langem
Stand der Technik. Als Traktionswinde muss
sich diese Technik, wie jede andere neue
Technik auch, noch in der Praxis bewähren.
Trommelseilwinden (z. B. Herzog,
HSM) haben nur eine Trommel, deren Kapazität
die Seillänge bestimmt. Sie sind sehr
kompakt als Einbau- und als Anbauwinde.
Es ist aber eine Regelung erforderlich, die
den sich verändernden Füllgrad der Trommel
ausgleicht, etwa so, wie es bei den
forstlichen Konstantzugwinden der Fall ist.
Bei kurzem Seileinlauf ist eine Spulvorrichtung
ein Muss.
Die regelbare Bremskraft von Traktionsseilwinden
ist ein herausragender Unterschied
gegenüber Forstseilwinden. Forstseilwinden
brauchen nur einen Freigang
zum Ausspulen des Seils. Ansonsten reicht
eine starke Haltebremse. Traktionswinden
dagegen müssen das beladene Fahrzeug
bergab dosiert, entsprechend den Vorgaben
des Fahrers, abbremsen. Bei Winden
mit nicht selbsthemmenden Zahnradgetrieben
gibt es dafür hydromotorische Lösungen
(z. B. Mooring-Winden).
Kombiwinden im Trend?
Kombiwinden sind Winden, die sowohl
als Traktionswinden als auch als Forstseil-
22
Hangforwarder
Ponsse-Buffalo mit
Herzog Traktionswinde
HSW 9. Die
Traktionswinde
ist in den hinteren
Rahmenteil integriert.
winden angepriesen werden. Sicher kann
man im Prinzip mit einer Winde beides
machen, die Tab. 3 zeigt aber die rein praktischen
Grenzen auf: Die Seillängen der üblichen
Forstwinden sind zu kurz für einen
wirtschaftlichen Traktionsbetrieb, bzw. die
Traktionswinden mit ihrer hohen Seilkapazität
und den starken Seilen sind zu
groß und zu schwer für das Rücken von
Stammholz. Nicht zuletzt bedarf es zweier
komplett unterschiedlicher elektronischer
Ansteuerungen. In Tab. 3 sind die Hauptunterschiede
zwischen Traktionswinden
und Forstwinden aufgezeigt.
Zur Seilkrafteinstellung bei Traktionswinden
gibt es verschiedene Konzepte.
Am einfachsten ist die direkte Seilkraftvorwahl
(Herzog). Ausgehend von den
Tab. 3 Unterschiede zwischen Forstseilwinden und Traktionswinden
Nachdem Firma
Herzog Traktionswinden
einige Jahre nur
für Forwarder
gebaut hat, kam
2009 auch eine
für Harvester
auf den Markt
Richtwerten in Tab. 2 wählt der Fahrer die
Seilkraft so an, dass er in der Rückegasse
am Hang mit normalem Gas geben oder
Bremsen auskommt. Dies ist die direkteste
und einfachste Steuerung. Auch kann der
Fahrer direkt auf örtliche Gegebenheiten
reagieren, z. B. auf steile, flache oder rutschige
Stellen oder Hindernisse. Bei manchen
Herstellern kann man auch ein bestimmtes
Verhältnis zwischen Rad-und
Seilantrieb vorwählen (HSM). Das hat den
Vorteil, dass sich die Seilkraft automatisch
anpasst, z. B. an die zunehmende Beladung.
Dafür kann der Fahrer nicht mehr
direkt die Seilkraft anwählen.
Die restliche Bedienung sollte nur wenige
Knöpfe umfassen: Seil manuell ausstoßen,
einziehen, anspannen, alles möglichst
Kriterium Forstseilwinde Traktionsseilwinde
Zugkraft Meist Ein/Aus. Maximale Zugkraft Direkt oder indirekt vorwählbar, dann
voreingestellt
automatisch synchronisiert
Bremskraft Nur Freigang oder Haltebremse Direkt oder indirekt anwählbar, dann
automatisch geregelt
Seilgeschwindigkeit anwählbar Automatisch synchronisiert
Seilbefestigung
auf der Trommel
Leicht lösbar
„Abrauschen der Last“ muss im Notfall
möglich sein.
Fest verbunden
Fahrzeug muss immer absolut sicher
mit dem seil verbunden sein
Risiko bei Seilriss Gefährlich, meist ist aber nur die Last
betroffen
Gefährlich für Maschinen
und Personen
Üblich: Seillängen 80 –150 m
250-450 m
Seilkräfte 60 kN – 200 kN
80 kN-150 kN
Seilmaterial Stahl- oder Polyethylenseile
In der Regel Stahlseile
Seilkraftbegrenzung Eingestellte Reibkupplung Hydrodruckregelung oder/und elektron.
Seilkraftüberwachung
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feinfühlig regelbar. Während des Traktionsbetriebs
müssen die Windenfunktionen automatisiert
sein.
Die Regelung
Seilkraftregelung, Seilkraftbegrenzung.
Die sichere Regelung dieser Größen ist das
A und O jeder Traktionswinde. Leider sieht
man diese Funktionen nicht. Zudem müssen
alle drei oben genannten Funktionen
im Paket betrachtet werden. Für den Fahrer
ist daher nur eines wichtig: alles muss abgeklärt,
eingestellt, abgesichert sein, bevor es
in den Hang geht. Im Hang müssen diese
Funktionen im Hintergrund verlässlich arbeiten,
und zwar bei allen bei der Hangarbeit
absehbaren Situationen.
Alle folgenden Überlegungen müssen
also vor dem ersten Einsatz vollständig geklärt
sein.
Geschwindigkeitssynchron oder kraftsynchron?
Geschwindigkeitssynchron arbeiten
z B. Kettenförderer in einem Sägewerk:
wenn dieser einen Stamm erfasst,
dann wird er diesen synchron fortbewegen,
egal was der Stamm für Reibungswiderstände
entgegensetzt.
Kraftsynchron ist z. B., wenn wir ein
Auto anschieben: wir schieben immer mit
der gleichen Kraft (kraftsynchron), egal,
ob das Auto noch steht oder schon immer
schneller anrollt.
Jede aktuelle Traktionswinde muss
beide Elemente aufweisen: die Seilgeschwindigkeit
muss auch großen Fahrgeschwindigkeitsänderungen
folgen können.
Wegen unterschiedlichen Bodenschlupfs,
vor allem vor und nach Hindernissen, gehört
nach heutigem Stand der Technik aber
immer auch eine Seilkraftregelung dazu.
Sicherung gegen Überlast. Ob Schlaffseil
oder Seilüberlast, beides muss sicher vermieden
werden. Die größte Überlastgefahr
besteht, wenn die Räder des voll beladenen
Fahrzeugs bei der Talfahrt plötzlich mehr
Schlupf haben, z. B. beim plötzlichen Anhalten
oder beim Abrutschen auf einem
Steilstück. Hier dürfen Seil und Ankerbaum
auf keinen Fall überlastet werden,
lieber soll das Fahrzeug ein paar Zentimeter
weiter schlupfen.
Elektronische Überlastsicherungen
messen die Seilkraft direkt oder indirekt
und regeln den Hydraulikmotor der Traktionswinde
entsprechend ab. Diese Regelungen
müssen sicher und schnell reagieren.
Hydraulische Druckbegrenzungsventile
können, so sie überhaupt noch möglich
sind, nur der letzten Systemabsicherung
dienen.
KWF­Prüfungen
Hangforwarder HSM 208F 14 t
Steilhang. Die Traktionswinde
HSW-15 ist unter dem tiltbaren
Kran angeordnet.
Traktionswinde
HSW-15 in
Anbauform
in der Endmontage
bei HSM in
Neukupfer
Die Firma
Haas stellte
im September
2010 eine Traktionswinde
für
JohnDeere-
Forstmaschinen
vor
Der wichtigste Teil von Traktionswinden
– eine sichere elektronische Regelung – ist
für den Kunden sichtbar. Auch kann ein
Forstwirt unmöglich alle denkbaren Betriebs-
und Gefahrenzustände ausprobieren.
Wegen dieser weitgehenden Nicht-
Nachprüfbarkeit durch den Kunden sind
die Gebrauchswertprüfungen des Forsttechnischen
Prüfungsausschusses (FPA) des
Kuratoriums für Waldarbeit und Forsttechnik
(KWF) bei Traktionswinden besonders
wichtig. Begriffe wie „Kaskadenregelung“,
Sicherheitsstufen, Ausfallstrategien einer
gänzlich neuen Windenelektronik sind
sicher auch für die KWF-Experten eine
Herausforderung. Aber der Kunde muss
einfach darauf vertrauen können, dass die
Steuerung so ausgelegt ist, dass sie bei Versagen
eines Bauteils grundsätzlich in den
einen sicheren Zustand zurückfällt. Dazu
sind Kenntnisse der Forstpraxis genauso
notwendig wie Kenntnisse der Elektroniksicherheit.
Bisher haben zwei Traktionswinden das
FPA-Prüfzertifikat erhalten, beide sind von
der Firma Herzog. Im Jahr 2005 wurde
der Forcar 200 mit Herzog-Traktionshilfswinde
geprüft und ausgezeichnet. Im Jahr
2010 wurde die FPA-Prüfung der „Traktionshilfswinde
Herzog HSW 9 für Forwarder“
erfolgreich abgeschlossen.
Die eben erst veröffentlichte Prüfurkunde
befasst sich mit derjenigen Bauform
der HSW 9, welche in das Heck von Forwardern
integriert werden kann (Abb. 1
u. 7). Gleich zu Anfang nennt die Ur-
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FMAscHinenBAu
kunde den Einsatzschwerpunkt: „Hanglagen
bis zu einer durchschnittlichen Neigung
von 50 %“. Nach einer sorgfältigen
Beschreibung, welche die gute Spulqualität
auf der Winde besonders würdigt, wird
auch ein Sicherheitsfaktor von 2,0 der maximalen
Zugkraft zur Mindestbruchkraft
festgeschrieben. Die wichtigste Aussage des
Prüfberichtes ist sicher das Messprotokoll
der Seilkraft einer Bergauf- und Bergabfahrt,
laut Herzog durchgeführt mit einem
voll beladenen Forwarder mit 32 t Gesamtgewicht.
Die Messtrasse enthielt auch talseitige
Böschungen, teilweise Felsplatten
und hohe Wurzelstöcke. Der Boden war
trocken. Der Forwarder hielt während der
Messung auch einmal an. Unter diesen Bedingungen
wurde eine (jeweils voreingestellte)
Seilkraft von ca. 55 kN bergauf und
ca. 22 kN bergab recht genau eingehalten.
Auch die größten Lastspitzen überschritten
nie 70 kN.
Dem KWF ging es also nicht darum,
zu prüfen, ob die Hangabtriebskraft vollständig
kompensiert wurde. Die FPA-Prüfung
ist eine technische Prüfung. Es ging es
hauptsächlich darum, technische Aussagen
zu Seilkraftkonstanz und Bedienungskom-
Tab. 4: Traktionswinden einiger renommierter Hersteller
24
fort zu machen. Es wurde aber bestätigt,
dass der Hangbetrieb bei den Messbedingungen
einwandfrei funktionierte, und dass
im Verlauf der Prüfung keine sichtbaren
Schlupferscheinungen auftraten.
Laut KWF haben zwei weitere Firmen
die Prüfung ihrer Traktionswinde beantragt,
und zwar HSM und Komatsu Forest.
Bauformen
Die ersten Traktionswinden waren in den
Rahmen des Trägerfahrzeugs integriert
(Herzog Forcar 200, Herzog-Ponsse-Buffalo).
Integrierte Winden sind auch jetzt
Hersteller Herzog HsM Haas Komatsu
Forest
Typ HSW 9 Force Synchro Konstantzug-
Synchronisch Drive Traktionshilfs-
für Forwarder
seilwinde
Markteinführung im Jahr 2008 2010 2010
FPA-Prüfung ja (2010) beantragt nein
Integrierter Einbau ja ja
Als Anbauwinde verfügbar? ja ja ja
Max. Seillänge
280 (15) 450 (16)
300
(Seildurchmesser)
300 (20)
Seilkraft maximal zulässig 100 150 0 – 90
Seilbruchkraft [kN] 200 195 (16)
300 (20)
Seilmaterial Stahl Stahl Stahl
Max. Geschwindigkeit [m/min] 42/78 65
Seilkraft stufenlos [kN] 0 – 70 / 0 – 100 0 – 150
Spill / Trommel Trommel Trommel Spill
Konstantzugregelung ja ja ja
Seilkraftbegrenzung hydraulisch ja ja
Seilkraftbegrenzung elektronisch Kraftmesssensor
Erfassung der
Lagenzahl
Spulvorrichtung ja bei 208 F: nein
Seilausstoß / Seilstraffer ja ja
Schlaffseilwächter ja nein
Seilüberwachung per Kamera ja ja
Hersteller des Trägerfahrzeugs diverse HSM John Deere
Typ des Tragschleppers diverse 208 F Steilhang diverse
Taglast [t] 12 – 14 12, 14
Leergewicht incl. TRW ca. [t] 18 – 20 20
Max. Rad-Vortriebskraft [kN] ca. 170–210 210
Richtwert max. Hangneigung [%] 50 50
Ritter-Traktionswinde
an Valmet-
Harvester
im Einsatz
noch so lieferbar, und sie geben Sinn für
reine Hangforwarder, also für Tragschlepper,
die überwiegend im Hang arbeiten.
Aktuell bieten alle Hersteller Traktionsseilwinden
auch in anbaubarer Ausführung an,
geeignet für nicht ständigen Hangbetrieb
sowie zum nachträglichen Anbau an Harvester
und Tragschlepper. In Tab. 4 sind
Daten von Traktionswinden einiger renommierter
Hersteller zusammengestellt.
Zwei Hersteller haben Forst & Technik ihre
Konzepte erläutert.
Klaus Herzog ist sozusagen der Erfinder
der Traktionsverzweigung auf Seil und
Rad. Er hat sowohl den Ruhm als auch,
nach eigenen Angaben, die Last eines
Trendsetters ausführlich erlebt. Aktuell ist
die Firma Herzog die einzige Firma, welche
auf bestandene KWF-FPA-Prüfungen
zurückgreifen kann, und das gleich zweifach.
Man setzt mit der aktuellen Traktionswinde
HSW 9 auf eine Synchronregelung
kombiniert mit einer Seilkraftregelung
mit elektronischer Seilkraftmessung direkt
vor der Trommel. Die Regelung richtet
besonderes Augenmerk auf das Anhalten
bei Talfahrt und an Böschungen – beides
besonders kritische Situationen bezüglich
eines möglichen Seilkraftanstiegs. Da
beide Bauformen, sowohl die integrierte als
auch die Anbauform, kurz bauen, hat man
viel Sorgfalt auf die Seilspulung gelegt, mit
elektronisch/hydraulischer Wickelvorrichtung,
Seilspanner und Seilausstoßer. Das
Funktionieren dieses Verfahrens ist bestätigt,
sowohl vom KWF als auch bei Praxiseinsätzen
„draußen“.
Herzog ist von seiner Ausbildung her
auch Forstmann. Daher liegt ihm viel
daran, dass das Verfahren auch richtig
eingesetzt wird. So kann man in seiner
Betriebsanleitung auch zu einem guten
Teil forstliches Verfahrenswissen nachlesen.
Man könne mit dem Hangforwarder
durchaus neue Hangflächen erschließen,
aber zu einem großen Teil sollte die Seiltraktionstechnik
dazu eingesetzt werden,
derzeit unsachgemäß bearbeitete Bestände
am Hang schonender zu behandeln. Herzog
setzt auf direkte Vorwahl der Seilkraft
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TMS 12/2010

FAcHBeiTRäGe
durch den Fahrer, welchem die aktuelle
Seilkraft auch permanent direkt angezeigt
wird. „Die Einflussgrößen vor Ort sind
so mannigfaltig, dass dieses Vorgehen am
sinnfälligsten vom Fahrer beherrscht wird“,
berichtet Herzog. Eine Erhöhung der maximalen
Seilkraft über 100 kN hinaus sieht
Herzog sehr skeptisch. Es gebe nicht nur
keinen Bedarf, die Ankerbäume gäben in
der Regel auch nicht mehr her. „Bei der
Talfahrt muss der Zug gestreckt werden,
die Hinterachse muss am Boden gehalten
werden, und dafür reichen oft schon 20 kN
aus. Dann hat man auch noch jede Menge
Leistungsreserve für die Böschung. Und bei
der Bergauffahrt reicht es aus, ein Eingraben
oder einen zu hohen Schlupf zu vermeiden“.
Bezüglich des Antriebs hält er einen
separaten geschlossenen Kreislauf mit
einer eigenen Pumpe am Pumpenverteilergetriebe
für optimal, so wie es bei den
Posse-Maschinen realisiert werden konnte.
„Dann hat man alle Möglichkeiten der Regelung
und kann zudem die Bremsenergie
in das System zurückspeisen, um Treibstoff
zu sparen.“
Bei der Seillänge ist Herzog der Meinung,
dass mit Seillängen von max. 300 m
die sinnvollen Einsatzgebiete abzudecken
sind. Nach jetzigem Stand wird der Hangforwarder
nämlich das Holz direkt dort lagern,
wo die Gasse auf den Fahrweg trifft.
Liegt der Polterplatz weiter entfernt, so
sollte eine zweite Maschine für den Weitertransort
eingesetzt werden. Wo die Erschließung
dafür nicht ausreiche, müsse
man einen Seilkran einsetzen. „Der Hangforwarder“,
so Herzog, ersetzt den Seilkran
nicht, sondern er bildet ein angrenzendes
Verfahren, mit anderen Möglichkeiten und
anderen Vorteilen“.
Viel Augenmerk richtet Herzog auch
auf ein forstliches Faktum, von welchem
kaum jemand redet, von welchem aber das
gesamte Verfahren abhängt, den Ankerbaum.
Es gibt Richtwerte, und es gibt persönliche
Erfahrungen. Aber niemand kann
in einen Ankerbaum und sein Wurzelwerk
hineinschauen. Schon von daher empfiehlt
der Forstmann in ihm, den Ankerbaum nur
so viel zu belasten, wie eben nötig, damit
ein schlupffreies Auf- und Abfahren in der
Hanglinie möglich wird.
Die Firma Haas hat auf den KWF-Thementagen
Bodeschutz im September 2010
erstmals seine Traktionswinde an einem
John Deere Harvester vorgeführt. Viel Wert
legt er auf sein Paket zur Bodenschonung,
bei welchem die neue Traktionswinde mit
seinen neu entwickelten, formschlüssig angetriebenen
Gummi-Elementbändern, welche
auf der Interforst 2010 mit dem KWF-
Innovationspreis ausgezeichnet wurden,
26
kombiniert werden. Die Traktionswinde
wird grundsätzlich angebaut, sie ist heb-
und senkbar und dadurch an die jeweilige
Hangsituation anpassbar. Kennwerte der
ersten Haas-Traktionswinde sind Spillprinzip,
ein 14 mm Seil mit 90 kN max. Betriebszugkraft
bei 300 m Seillänge. Weitere
Infos waren von Haas noch nicht zu bekommen,
vielleicht möchte man erst eine
gewisse Zeit lang praktische Einsatzerfahrungen
mit der neuen Traktionswinde sammeln.
Komatsu Forest hat laut KWF im
Dez. 2009 die Prüfung der Traktionswinde
Valmet SPW 248/253 beantragt. Diese
wird von der Firma Ritter hergestellt. Sie
hat 80 kN maximale Zugkraft, ein Seil von
14 mm, und sie arbeitet nach dem Spillprinzip.
Die Prüfung läuft noch, deshalb
sollen Einzelheiten lt. KWF noch nicht genannt
werden.
HSM befasst sich auch schon seit vielen
Jahren mit Ernteverfahren im Hang. Man
hat offensichtlich stärkeres Holz im Blickfeld.
Die aktuelle Traktionswinde HSW-
15 von HSM ist für eine Seilkraft bis zu
150 kN ausgelegt. Damit könnte man noch
bei 50 % Hangneigung die Hangabtriebskraft
eines Fahrzeugs mit 34 t Gesamtgewicht
voll kompensieren (Tab. 2). An den
Rädern erreicht der Hangforwarders HSM
208F 14 t Steilhang“ eine Zugkraft von
210 kN. Auch HSM baut seine Traktionswinde
in zwei Versionen, einmal integriert
in den eigenen Tragschlepper, und einmal
als Anbauwinde für den Harvester und/oder
für sonstige Fahrzeuge. Das Hauptmerkmal
von HSM ist aber die Eigenentwicklung
der Steuerung der Traktionswinde, „Force
Synchro Drive“ genannt. Wie der Name
schon sagt, ist es eine kraftsynchrone Steuerung.
„Die Entwicklung der Steuerung war
nicht einfach“, bekennt Felix Prinz zu Hohenlohe-Waldenburg,
um dann das Prinzip
wie folgt zu erklären: Bei Force Synchro
Drive wählt der Bediener mit einem
Potentiometer in der Kabine eine fixe Aufteilung
der Kräfte an den Rädern und am
Seil vor, z. B. 50:50 oder 40:60. Bei einem
Anstieg der Zugkräfte z. B. vor einem Hindernis
steigen Rad- und Seilkraft zeitgleich
an und sinken danach wieder ab. Dadurch
werden sowohl der Seilantrieb als auch der
Waldboden wesentlich geschont.
Die maximale Seilkraft wird überwacht
und elektronisch abgeregelt, wenn
deren Maximum erreicht ist. Welche Maximalkraft
überhaupt als zulässig eingestellt
werde, orientiere sich natürlich an der Aufnahmefähigkeit
des Ankerbaumes vor Ort.
Bei der Force Syncro Drive handelt es
sich um eine reine Verdrängersteuerung
ohne drosselnde Elemente zwischen Hydropumpe
und Hydromotor, daher ist der
Wirkungsgrad bergauf und bergab gleich
gut. Sowohl Rad-als auch Windenantrieb
stützen sich beim Bremsen auch auf den
Dieselmotor ab, dessen Bremsleistungsaufnahme
man ja durch diverse Maßnahmen
anpassen könne. Auf alle Fälle wird zum
Ableiten überschüssiger Bremsenergie das
vorhandene Kühlsystem herangezogen.
Die Funktion des Fahrantriebes und
der Winde werden elektronisch gesteuert
und auch überwacht. „Wir haben in ausreichendem
Maße Überwachungen eingebaut,
welche das System bei einer Störung
sofort herunterfahren“, so Felix Prinz zu
Hohenlohe. „Ferner haben wir bereits die
Prüfung durch das KWF beantragt“.
Forstlich favorisiert HSM ein Dreimaschinenkonzept:
ein Hangharvester,
ein Hangforwarder und ein normaler Forwarder
sollten zusammenarbeiten. Dann
braucht der Hangforwarder nie seine Spur
zu verlassen, ein grabendes Einbiegen in
die Rückegasse entfällt. Das Umladen auf
einen Normal-Forwarder, der dann bis zum
Polterplatz fährt, falle weit weniger ins Gewicht
als das Manövrieren am Seil. Und
nur beide Forwarder zusammen können
den Harvester auslasten. Dafür hat HSM
seiner Traktionswinde eine besonders große
Seillänge spendiert: Bis 450 m kann die
Rückegasse des Hangforwarders lang sein.
Alles in allem ist das Verfahren der
Traktionsverzweigung auf Räder und Seil
technisch beherrschbar geworden, und es
zeichnen sich bereits differenzierte Einsatzschwerpunkte
ab. Was als „Traktionshilfswinde“
begonnen hat, hat sich zu einem
eigenen forstlichen Verfahren entwickelt,
welches sein wirtschaftliches und bodenschonendes
Einsatzsegment behaupten
wird.
Forst & Technik 3 / 2011 www.forstpraxis.de

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