Sicherer rückwärts!

Grundsätzliches

Zwar werden täglich auf unzähligen Baustellen zig Tausende von Rückwärts-Fahrbewegungen ausgeführt, doch
haben sich alle Beteiligten an das dabei unvermeidliche hohe Risiko gewöhnt. Für ein Mindestmaß an Sicherheit sollen Rückspiegel, eventuell einige zusätzliche Spiegel und Rückfahrbieper sorgen. Dennoch werden sowohl der Fahrer als auch das Baustellenpersonal mit der Sicherheitsproblematik mehr oder weniger allein gelassen: Wer einen Fehler macht, wird schwer oder gar tödlich verletzt und ist in irgendeiner Form für den Schaden selbst verantwortlich, denn er hätte ja aufpassen können. Dieses Denken führt auf vielen Baustellen zu einem enorm hohen, oft demotivierenden Sicherheitsrisiko. Gerade im Baubetrieb sind Rückwärtsfahrten häufig mit besonderen Gefahren verbunden. Die Maschinen bewegen sich in unübersichtlichem, sich ständig verändern-
dem Baustellengelände. Bei größeren Maschinen sind etliche tote Winkel, also für den Fahrer nicht einsehbare Bereiche, unvermeidlich. Ständig muss zudem auf vielen Baustellen mit anderen Maschinen und Geräten gerechnet werden, mit Fremdfahrzeugen wie Lkw und Transportern sowie mit Personen, deren Aufmerksamkeit durch andere Arbeiten oder Gespräche abgelenkt ist. Hinzu kommt das Rangieren auf dem Betriebshof für Wartungsmaßnahmen oder beim Abstellen.

Unfallträchtig

Die Unfallchancen beim Rückwärtsfahren werden von verschiedenen Ursachen begünstigt. Dazu gehören nicht nur tote Winkel, die den Sichtbereich des Fahrers einschränken, sondern auch die wechselnde Aufmerksamkeit des Fahrers. Obwohl ein Fahrer vielleicht soeben noch an einen abgestellten Pkw dachte, vergisst er dies bei einer geringfügigen Ablenkung möglicherweise sofort. Werden Gegenstände übersehen, kommt es zu Sachschäden. Gefährlicher wird es, wenn sich im toten Winkel eine Person aufhält oder im Pkw sitzt. Unfälle mit schweren oder tödlichen Verletzungen können die Folge sein. Weitere Auswirkungen sind zu bedenken: Fahrer, die vor einem Unfall beste Arbeit leisteten, zermartern sich nun ihr Gewissen und arbeiten über Monate unsicher und langsamer.

Von Groeneveld, einem niederländi-
schen Hersteller von Systemen zur Rückraumüberwachung, wird in diesem Zusammenhang zutreffend bemerkt: „Der Fahrer muss nicht nur sehr geschickt sein, sondern braucht auch Nerven aus Stahl.“ Schließlich ist jedem Fahrer bekannt, dass Rückwärtsfahrten unfallträchtig sind. Das sichere Fah-
ren mit Hilfe einer geeigneten Rückraumüberwachung baut hingegen diesen Stress ab. Um die Baustellensicherheit wenigstens etwas zu verbessern, schreibt die neue ISO-Norm 5006 vor, dass der gesamte Bereich 1 m rund um Baumaschinen in bis zu 1,5 m Höhe für den Fahrer deutlich einsehbar sein muss. Toten Winkeln, die sich besonders hinter und neben der Maschine befinden, müssen durch Spiegel oder Kameras die Gefahren genommen werden.

Rückraumüberwachung motiviert Fahrer

Bei zahlreichen Baumaschinen ertönt beim Einlegen des Rückwärtsganges automatisch das Intervall-Biepen des Rückfahrwarners. Das ist wegen der Tonhöhe zwar lauter als das Maschinengeräusch, wird aber in der Nähe von Lärmquellen wie anderen Maschinen oder Recyclinganlagen oft kaum oder gar nicht wahrgenommen.

Hinzu kommt der Gewöhnungseffekt, denn wer täglich unterschiedlich weit entferntes Rückfahr-Biepen hört, gewöhnt sich schnell daran. Der Warneffekt verpufft, sodass sich viele Fahrer beim Rückwärtsfahren auf das Warnbiepen nicht verlassen mögen. Zudem erweisen sich Absperrun-
gen, abgestellte Geräte oder Pkw als „taub“ gegenüber dem Rückfahr-Biepen. Deutlich sicherer fühlt sich der Fahrer, wenn die Maschine über ein System zur Rückraumüberwachung verfügt. Es befreit den Fahrer vom Gefühl der Unsicherheit, das beim Rückwärtsfahren Rangiermanöver und häufig auch Spielzeiten unnötig verlangsamt. Mit einer Rückfahrkamera wird der Fahrer auf einem Bildschirm in der Kabine über den Rückfahrbereich informiert.

Eine andere oder zusätzliche Möglichkeit der Rückraumüberwachung bietet sich mit Systemen, die den Fahrer akustisch und optisch vor Hindernissen und Personen warnen und die Maschine eventuell auch automatisch stoppen. Solche Systeme sorgen für ein Sicherheitsplus, weil sie als aktive Warneinrichtungen den Fahrer noch weiter entlasten. In der folgenden Übersicht werden Hersteller und Anbieter von Systemen zur Rückraumüberwachung vorgestellt.

Bark

Von der Firma Bark System- und Wiegetechnik aus Raesfeld-Erle im nordrhein-westfälischen Münsterland werden neben mobilen und stationären Wiegesystemen auch Rückfahrkamerasysteme angeboten, die speziell für den Einsatz in Baumaschinen entwickelt wurden. Dabei wird Wert darauf gelegt, dass die Rückfahrkamerasysteme im Gegensatz zu anderen Anbietern auch eingebaut werden. „Die fachgerechte Montage entscheidet im wesentlichen über die einwandfreie Funktion und Haltbarkeit“, teilt Bark mit. So werden von der RWE AG im Tagebau Hambach fast 100 Rückfahrkamerasysteme von Bark eingesetzt, wobei die Verantwortlichen von dem System und besonders von der Haltbarkeit begeistert sein sollen.

Die Rückfahrkamerasysteme BR6 und BR7 verfügen über einen sehr großen 130°-Blickwinkel, durch den die ganze Breite einer Maschine (und noch mehr) dargestellt werden kann. Die Farbkamera besitzt starke Infrarot-LED für gestochen scharfe Bilder auch bei geringer Lichtzufuhr. Das Kameragehäuse ist aus massivem Metall und somit äußerst widerstandsfähig (Schutzklasse IP69K). Mit dem in der Kamera integrierten Mikrofon und dem im Monitor eingebauten Lautsprecher ist bei Bedarf jederzeit eine akustische Signalübermittlung möglich. Der TFT-Monitor (5,6“ und 7“) mit Farbbildschirm ist sehr beständig gegen Erschütterungen und soll ein gutes Helligkeits- und Kontrastverhältnis für gestochen scharfe Bilder bieten.

Brigade

Verschiedene Systeme zur Rückraumüberwachung sind von Brigade Elektronik aus Neumünster erhältlich, der deutschen Vertretung des englischen Herstellers Brigade, der 1976 als Pionier der Rückfahrsicherheit gegründet wurde. Bekannt wurde das Unternehmen durch den ersten akustischen Rückfahrwarner. Heute bietet Brigade eine große Palette technisch ausgereifter Lösungen für sicheres Rückwärtsfahren aus einer Hand. Für optimierte Sichtverhältnisse sorgt zunächst das breite Sortiment von Spezialspiegeln. Halbmondspiegel gewährleisten eine verbesserte Sicht auf Gefahrenbereiche. Stroboskop-Blitzleuchten von Brigade, die bei eingelegtem Rückwärtsgang auffällig blinken, bewähren sich im kombinierten Einsatz mit akustischen Rückfahrwarnern. Durch ihre enorme Lichtstärke werden die Blitzleuchten sicher wahrgenommen.

Außerdem wird darauf hingewiesen, dass eine optimale Beleuchtung ein entscheidender Sicherheitsfaktor ist und zugleich die Arbeitsproduktivität steigert. Deshalb bietet Brigade das Programm des weltweit bekannten finnischen Herstellers Nordic Lights. Die innovativen Nordic-HID-Leuchten (High Intensity Discharge) sollen herkömmlichen Halogenlampen durch zehn-
fach längere Lebensdauer und doppelte Lichtausbeute bei halbem Stromverbrauch überlegen sein. Entwickelt für die harten Anforderungen im Bergbau sowie in Land- und Forstwirtschaft, sind die Arbeitsscheinwerfer gegenüber Stößen, Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit besonders widerstandsfähig. Für jede Maschine und jeden Einsatzzweck bietet Brigade die Backeye-Kamerasysteme. So stehen unterschiedliche Bildschirme vom klassischen s/w-Monitor bis zum LCD-Flachbildschirm mit brillanter Farbdarstellung in hoher Auflösung zur Verfügung, auf Wunsch auch mit Infrarot-Nachtsichttechnik. Auf geteilten Bildschirmen lassen sich gleichzeitig die Bilder mehrerer Kameras zeigen.

Als Meilenstein in der Rückfahrsicherheit gilt der patentierte Rückfahrwarner bbs-tek, auch „flüsternder“ Warner genannt. Hierbei wird statt konventioneller, lauter Bieptöne ein Breitbandton genutzt. Dieses „weiße Rauschen“ nervt nicht, ist vom menschlichen Ohr besser zu orten und vermeidet Störungen bei Anwohnern. Der reine Biepton wird als Rückfahr-Warnung auch weit außerhalb der Gefahrenzone gehört, was das Risiko in sich birgt, dass Personen den Alarm dann ignorieren, wenn sie sich in Gefahr befinden. bbs-tek mit dem komplexen Breitbandton ist sowohl gerichtet als auch einfach zu lokalisieren, da sich der Warnton auf die akute Gefahrenzone konzentriert. Das steigert die Aufmerksamkeit für den Alarm und verringert die Gefahr, dass er ignoriert wird. Das System ist in zwei Varianten mit automatischer Anpassung an die Umgebungslautstärke lieferbar. Das Impulsradar-Abtastsystem BackSense von Brigade erkennt und meldet Personen und Objekte in bis zu 6 m Entfernung und soll damit herkömmlichen Ultraschall-Detektoren überlegen sein. Da die Ausbreitung der Radarimpulse nicht durch Kunststoff behindert wird, kann der Sensor vollständig und damit sicher eingekapselt werden und arbeitet auch unter härtesten Bedingungen zuverlässig. Das System emittiert weniger Strahlung als handelsübliche Mobiltelefone, weshalb gesundheitliche Risiken praktisch ausgeschlossen sind. Das neue, zur bauma 2010 präsentierte BackSense Extreme lässt sich in bis zu 9 m Erfassungsbereich und Reichweite nun je nach Einsatzprofilen individuell programmieren.

Groeneveld

Das umfassende, den Einsatzgegebenheitenanzupassende Rückraumüberwachungssystem Greensight der Groeneveld Deutschland GmbH aus Moers, der deutschen Ver-
tretung der niederländischen Groeneveld Group Greensight, informiert den Fahrer genau und zuverlässig darüber, wie viel Platz noch hinter der Maschine vorhanden ist. Als aktives Kameraerfassungssystem verschafft Greensight dem Fahrer ein komplettes Bild von der Situation hinter der Maschine. Bei akuter Gefahr erhält der Fahrer sowohl optische als auch akustische Warnungen. Zudem warnt ein Smart-Alarm im Gefahrenbereich befindliche Personen.

Beim Einlegen des Rückwärtsganges wird das vollautomatische Greensight-System aktiviert und führt innerhalb weniger Sekunden einen Selbsttest durch. Dann tasten zwei Sensoren den Bereich bis 3  m hinter der Maschine mit Ultraschall ab. Innerhalb dieses Bereichs sind drei scharf abgegrenzte Zonen vorprogrammiert, die jeweils durch ein unverwechselbares opti-
sches und akustisches Signal gekennzeichnet werden. Die Art dieser Signalisierung ist fahrzeug- bzw. maschinentypabhängig. Da Greensight in der Standardausführung zudem über eine Farbkamera und einen Monitor verfügt, kann der Fahrer damit den Rückraum beobachten. Aufgrund des modularen Aufbaus mit Farbmonitor, Kameras und Ultraschallssensoren lässt sich Greensight für jedes Fahrzeug und jede Maschine gemäß der Einsatzprofileindividuell anpassen. Angeboten wird sogar eine Ausführung, bei der die „oberen Ecken“ erfasst werden. Durch zwei zusätzliche Ultraschallsensoren oben an der Maschine werden Objekte wie herunterhängende Schilder, halb geöffnete Rolltore oder auch Äste erkannt. Bei Greensight erfolgt die Erfassung ausschließlich im Gefahrenbereich hinter der Maschine. Dabei erhält der Fahrer nur für ihn wichtige Daten, aber keine „Informationsflut“. Das System funktioniert auch im Dunkeln und bei schlechten Witterungsverhältnissen.

Motec

Die Motec GmbH aus Hadamar-Steinbach entwickelt, produziert und vertreibt seit Anfang der 90er Jahre flexibel verwendbare, robuste Kamerasysteme für Baumaschinen, Krane und Nutzfahrzeuge. Das steigende Sicherheitsbewusstsein führt dazu, dass Motec-Kamerasysteme nicht mehr nur bei Baumaschinen wie Radladern, Baggern und Muldenkippern genutzt werden, sondern inzwischen schon bei Kaltfräsen, Deckenfertigern und Walzenzügen. Diese Maschinen fahren zwar langsam, werden aber aufgrund personalintensiver Arbeitsweise oft von vielen Menschen umgeben.

Deshalb bietet Motec spezielle Systeme, deren Kameras und Monitor vorwiegend für den Einsatz bei Kaltfräsen, Deckenfertigern und Walzenzügen konzipiert wurden. An Walzenzügen unterstützen zwei weitere Kameras, die zusätzlich zur Heckkamera auf beiden Seiten der Maschine angebracht werden, den Fahrer dabei, einer Peillinie zu folgen und die Spur zu halten. Beim Deckenfertiger bieten Kameras dem Fahrer eine bessere Kontrolle des Schüttbereiches. Bei Kaltfräsen geben bis zu vier Kameras die Sicht frei auf Verladeband, Frästrommel oder hinter die Maschine. Für Muldenkipper, an deren Heck Staub und Schlamm aufwirbelt, entwickelte Motec Kompaktkameras mit integriertem Hochdruckreinigungssystem. Die robuste Kompaktkamera MC 6000C ist dank Druckgussgehäuse aus Aluminium gegen Wind und Wetter ideal geschützt. Die hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit ermöglicht den Einsatz unter schwierigsten Bedingungen. Ausgestattet mit einem automatischen Helligkeitsabgleich liefert die Kamera bei wechselndem Lichteinfall scharfe und kontrastreiche Bilder. Der Monitor MD3072B-Quad gestattet optimale Übersicht von bis zu vier Kameraperspektiven gleichzeitig. Für bedarfsweise schnelle Bildwechsel sorgt eine integrierte Menüfunktion. Der 7-Zoll-TFT-Bildschirm (Bilddiagonale 17,8 cm) verfügt über eine starke Hintergrundbeleuchtung und liefert auch bei direkter Sonneneinstrahlung kontrastreiche Bilder.

Orlaco

Ein bekannter Hersteller von Kamera-Monitor-Systemen zur Rückraumüberwachung ist die Firma Orlaco Products B.V. aus dem niederländischen Barneveld. Neben Produktion und Verkauf wird auch die Montage der Systeme selbst durchgeführt. Die Kameras sind absolut wasserdicht, gefeit gegen Erschütterungen, Stöße, Frost, Staub und Hochdruckreiniger und bieten unter extremen Bedingungen ein scharfes Bild. Sogar im Dunkeln arbeiten die Systeme bestens, denn die Kamera sollen nachts mehr erkennen können als das menschliche Auge. Dank automatischer Verdunklung der Kameras sieht der Fahrer auch bei greller oder tiefer Sonne stets ein scharfes, korrektes Bild. An die Monitore können bis zu vier Kameras angeschlossen werden, die automatisch oder bei Bedarf aktiviert werden. Orlaco liefert auch kabellose Sichtsysteme, empfiehlt aber, mit Kabeln zu arbeiten. Deshalb wurde eigens für Baumaschinen ein geschütztes Kabel entwickelt, das öl- und benzinbeständig und mit wasserdichten Anschlüssen ausgestattet ist. Das Kabel besitzt eine zusätzliche Schutzschicht, um auch gegen konstante Bewegungen und Vibrationen beständig zu sein.

Pfreundt

Die Pfreundt GmbH aus Südlohn ist in erster Linie für Wiegesysteme bekannt, bietet jedoch mit der neuen, eichfähigen Wägeelektronik pControl ein bemerkenswertes System, bei dem sich das Display der Waage in der Kabine optional jederzeit als Monitor für eine Rückfahrkamera von Pfreundt nutzen lässt. Dabei kann das System auf Wunsch beim Einlegen des Rückwärtsganges automatisch zwischen Bordwaage und dem Monitorbild der Rückfahrkamera umschalten. Ein großer Vorteil des Systems besteht darin, dass in der Kabine kein weiterer Monitor benötigt wird, was nicht nur platzsparend ist, sondern das Bedienen und Lenken für den Fahrer übersichtlicher gestaltet. Außerdem reduziert dies die Gesamtkosten für Wiege- und Rückfahrsystem. Das Farbdisplay von pControl verfügt über zwei Kameraanschlüsse, sodass nicht nur eine Rückraumkamera, sondern beispielsweise eine weitere zum Überblick eines toten Winkels installiert werden kann. Eine Tag-Nacht-Umschaltung sorgt zu jeder Tageszeit für optimale Sicht. Verschiedene Schnittstellen und Optionen sorgen bei pControl für zusätzlichen Nutzen.

tbm

Von der Firma tbm hightech control aus München sind Rückraumwarneinrichtungen unterschiedlicher Konzeption erhältlich, die auf Basis von Ultraschall oder einer elektronischen Aura arbeiten. Bei dem System RRW-107 wird der Rückraum mittels sechs BIA-geprüfter Ultraschall-Sensoren (Sender/Empfänger-Paare), aufgeteilt in zwei Sensorcluster, dreidimensional überwacht. Der Überwachungsbereich ist in drei einstellbare Überwachungszonen von 0,5 bis 7 m Länge aufgeteilt und über die gesamte Maschinenbreite parametrierbar. Sobald ein Gegenstand oder eine Person im Überwachungsbereich erkannt wird, erfolgt eine akustische und optische Warnung und zur aktiven Warnung einer gefährdeten Person ein Smart-Alarm. Zu den Vorteilen von RRW-107 zählen aktive Kollisionswarnung und konturenscharfe Überwachungsbereiche. Optional ist das System erst bei Rückwärtsfahrten von mehr als 2,5 km/h aktivierbar, damit beim Rangieren in engen Bereichen keine lästige Warnung ausgelöst wird. Durch zusätzliche Sensorcluster ist das System kundenspezifisch erweiterbar, beispielsweise zur seitlichen Überwachung bei engen Kurvendurchfahrten. Sollen Personen auf optimale Weise sicher geschützt werden, empfiehlt sich die außergewöhnliche Stapler-Aura von tbm. Das System lässt sich als Maschinen-Aura auch für Baumaschinen aller Art nutzen. Dabei wird um die Maschine mit einer Aura-Sensorik ein unsichtbares, kugelförmiges, elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Der Radius dieses „Schutzschirmes“ wird zwischen 0,5 und 15 m eingestellt. Die Aura durchdringt Wände und Gegenstände und erkennt spezielle Aura-Transponder, von denen jeder gefährdete Mitarbeiter einen bei sich trägt, z. B. in einem Armband, am Handgelenk oder in die Arbeitskleidung eingenäht.

Die Maschinen-Aura basiert auf einer neuen Technologie im VLF-Bereich (very long frequency). Dies bietet gegenüber herkömmlichen Technologien im VHF/UHF-Bereich Vorteile wie große Reichweite, Durchdringung von Baumaterialien wie Wände und sichere Detektion der Transponder. Die Aura ist ein niederfrequentes Feld, das durch eine Ferritantenne erzeugt wird. Innerhalb dieses niederfrequenten Bereiches wird der Aura-Transponder detektiert, der daraufhin an die Alarmsteuerung sein Funksignal sendet. Über die an der Maschine installierte Antenne wird ein niederfrequentes Magnetfeld bis zu einer Reichweite von etwa 15 m erzeugt.

Dringt eine Person in die Maschinen-Aura, so wird z. B. in den ersten 1,5 bis 2 m der Aura-Hülle im Transponder eine Vibration als Aktivwarnung an den Mitarbeiter ausgelöst, damit er selbst die Schutzreaktion ausüben oder den Gefahrenbereich verlassen kann. Dringt die Person mit ihrem Transponder weiter in den Aura-Detektionsbereich ein, wird bei einer Distanz von 70 % der eingestellten Reichweite ein Signal erzeugt, durch das eine optische und/oder akustische Warnung an den Fahrer ausgelöst und/oder die Maschine gestoppt wird.

Die Aura besteht aus drei Komponenten, die mobil an der Maschine oder auch stationär an einer Gefahrenstelle installiert werden. Als Auswerteeinheit fungiert eine zentrale Elektronik in der Maschine, über die eine optische und/oder akustische Signalgebung ausgelöst oder ein potentialfreier Kontakt geschaltet wird, um die Maschine in der Geschwindigkeit zu reduzieren oder sicher anzuhalten. Die Feldreichweiten der Aura lassen sich auf 10 cm genau ein-
stellen.

Für stationäre Anwendungen kann für die definierte Erfassung der Personen und anderer Transponderträger mit Sonderantennen eine Reichweite bis zu 50 m realisiert werden. So werden auch größere Areale auf die Anwesenheit oder das Eindringen von transponderbehafteten Personen und Teilen verlässlich überwacht. Das elektromagnetische Feld ist niederfrequent, für den Menschen nicht gesundheitsschädlich und übt keinen störenden Einfluss auf elektronische Komponenten im Umfeld aus.

Sämtliche Personen, die erfasst werden und sich „sicher“ fühlen sollen, müssen einen Transponder tragen. Auch bestimmte Gefahrenbereiche wie Absturzkanten oder Gebäudeteile wie Stützen, Pfeiler oder Treppen lassen sich mit einem Transpondermodul in der Größe einer Streichholzschachtel eingrenzen. Sobald der Transponder in den Bereich des elektromagnetischen Feldes gelangt, wird er automatisch aktiviert und sendet ein Signal an die Maschine. Die dortige Auswerteelektronik aktiviert individuell und löst einen optisch-akustischen Alarm aus und/oder stoppt die Maschine.

 Waeco

Rückfahrvideosysteme namens Perfext View werden von der Waeco International GmbH aus Emsdetten angeboten. Die seit über zehn Jahren auch bei Lkw auf breiter Basis im Einsatz befindlichen Systeme arbeiten mit verschiedenen Kameras und Monitoren. So setzt sich PerfectView CRT 245 aus einem robusten s/w-Röhrenmonitor und einer superkompakten Kugelkamera zusammen, die dank LED-Unterstützung auch bei Dunkelheit scharfe Bilder liefert. Das Gehäuse ist nach Schutzklasse IP 68 staub- und wasserdicht und eignet sich daher für härteste Bedingungen.

Das Rückfahrvideosystemen CRT 580 mit besonders großem Bildwinkel von 145° für den Heavy-Duty-Einsatz verfügt über eine motorbetriebene Schutzkappe, die das Objektiv vor Schmutz und Beschädigungen schützt, und über eine temperaturgesteuerte Heizung gegen Kondenswasserbildung in der Kamera. Die Heizung sorgt zudem für einen schnellen Bildaufbau bei tiefen Temperaturen. Für bessere Sicht bei Nacht und zur Vermeidung von Reflexionen sind robuste Infrarot-LED in einem separaten Fenster angeordnet.

Dipl.-Ing. H.H. Cohrs,

Grube/Holstein,

E-Mail:hh.cohrs@t-online.de