Design oder nicht sein

Ashley Menges sitzt mit einigen Mitarbeitern um ein Modell einer Raupe. Die Maschine im Maßstab 1:18 sieht aus wie ein Mondfahrzeug. Es arbeiten eine Reihe unterschiedlicher Leute in einem großen, auf das Notwendigste reduzierten Raum. Ashley Menges ist Senior Designer bei Caterpillar corporate industrial design. Wenn man die Entwürfe dieser Abteilung sieht wird schnell klar, warum der amerikanischer Hersteller von Baumaschinen noch immer eine große Rolle bei der Entwicklung neuer Produkte und Fahrzeuge darstellt. Für den Konzern aus Illinois besitzt das Design einen hohen Stellenwert.

Was haben Baumaschinen und Mondfahrzeuge gemeinsam? Eventuell das Aussehen? Zumindest wenn die Zukunftsvisionen von Industriedesignern eines Tages Realität werden. Industriedesigner haben es nicht leicht. Sie müssen ständig versuchen, Anspruch und Wirklichkeit zu vereinen, um vermarktungsfähige Produkte zu schaffen. Das Resultat ist zumeist ein Kompromiss, ein oft frustrierendes Erlebnis. Richtig zufrieden sind sie erst, wenn man ihrer Kreativität völlig freien Lauf lässt.

Design ist Design

Das Umsatteln vom Sportgeräte-Design auf die Entwicklung zukünftiger Cat Maschinen-Generationen mag ungewöhnlich erscheinen. Doch der Leitende Caterpillar Industriedesigner Ashley Menges empfindet einen solchen Wechsel, den er selber vor neun Jahren vollzogen hat, als logischen Schritt. „Der Unterschied ist nicht groß“, betont er. „Beide Jobs erfordern die Integration von Ergonomie und Styling – die ideale Mischung aus Form und Nutzbarkeit. Meine wichtigste Aufgabe hier bei Caterpillar besteht darin, für jedes Projekt die richtige Kombination aus Funktion, Servicefreundlichkeit und Konstruktion zu finden, die zu optimaler Produktivität führt.“ Früh wurde Ashley Menges Interesse geweckt. „Ich wollte schon als kleiner Junge Designer werden“, erinnert er sich. „Meine Hauptbeschäftigungen waren das Zeichnen und Zerlegen von Dingen, um ihre Funktion herauszufinden. Noch immer begeistern mich diese Tätigkeiten, die zum Designer-Handwerk gehören.“

Heute sitzt er meist vor dem Computer-Bildschirm, aber die Faszination ist geblieben. „Meine Arbeitszeit verteilt sich auf die aktuelle Produktentwicklung und auf das ‚Denken ins Blaue‘ – ohne Rücksicht auf gegenwärtige Technologiegrenzen. Aber selbst bei zeitnahen Produktentwicklungen denke ich über visionäre Alternativen nach, denn oftmals lassen sich diese Denkansätze in das laufende Projekt einbeziehen“, sagt er und zeigt dabei auf die Fahrerkabine des Cat D7E.

Obwohl die Entwicklungsarbeit am Cat D7E schon Ende der 1990er Jahre begann, betrachtet Ashley Menges die Maschine als richtungweisend für zukünftiges Design. Seine Begründung: „Dies ist der Start ins nächste Jahrhundert. Der Übergang auf den dieselelektrischen Antrieb – um ein Beispiel zu nennen – bietet gegenüber mechanischen Getrieben wesentliche Vorteile. So bewegt der D7E bis zu 5  % mehr Material pro Liter Kraftstoff, verbraucht 10 bis 30 % weniger Diesel pro Stunde, arbeitet 50 % leiser und erreicht eine 50 % längere Antriebs-Lebensdauer. Diesen Weg sollten wir auch bei zukünftigen Maschinen gehen.“

Der Antrieb beim Design

„Natürlich ist der diesel-elektrische Antrieb nicht grundsätzlich neu (Lesen Sie dazu auch unseren Beitrag: “Antrieb als Beweis antreten“ auf der Seite xyz). Seit mehr als 50 Jahren findet man ihn in Loks und seit kurzem auch in Hybridautos. In einem Kettendozer ist die Sache aber nicht ganz so einfach. Jetzt wo wir diesen  Schritt vollzogen haben, wird natürlich gesagt: Das ist so simpel, weshalb ist man nicht eher darauf gekommen? Nun, Caterpillar ist darauf gekommen.“ Das heißt nicht, dass es dem D7E an Innovationen fehlt. Vom Lasern der Bleche bis zum Design der Fahrerkabine wurde Neuland betreten.  „Vorrangig waren mir Maschinen- und Kabinendesign“, erklärt Ashley Menges. „Ich wollte, dass der D7E außen und innen hervorsticht. So etwas erzeugt jedoch Wahrnehmungsprobleme, wie man es von den Hybridautos kennt. Soll es beim konventionellen Aussehen bleiben, oder soll ein radikal geändertes Design signalisieren, dass hier etwas Neues entstanden ist? Ich bin nicht sicher, ob dies bei Hybridautos vorbildlich gelöst wurde. Beim D7E lagen wir jedenfalls richtig, wie unsere Kunden bestätigen – und das sind die echten Experten.“

Die Kunden wurden auch zur Kabine befragt. „Sie hat sich vielleicht etwas zu fundamental verändert“, räumt Ashley Menges ein. „Aber alles ist auf effizienten Betrieb ausgerichtet. Man fragt sich selber zum Beispiel, welche Sichtverhältnisse und welche Sichtwinkel nötig sind. Die Antworten auf diese Fragen bilden dann die Grundlage für das Design.“

„Als wir Kunden die Designvorschläge präsentierten“, fährt er fort, „gab es einige negative Reaktionen – insbesondere auf die mittig angeordnete Kabinensäule. Nachdem wir zu bedenken gaben, dass der Fahrer doch ständig die Schildecken im Blick haben muss, kam Verständnis und sogar Begeisterung auf.“

Diese Gespräche wurden während des Designprozesses fortgesetzt. Und das Endergebnis ist eine Maschine mit enormen Potenzial, die den Maßstab für kommende Design-Innovationen setzen wird. „Hier beginnt die Zukunft“, stellt Ashley Menges fest. „Vielleicht gehen wir neue Konzepte an, wie vollintegrierte Laufwerke oder bewegliche Fahrerkabinen für optimale Sichtverhältnisse und maximale Sicherheit oder sogar Fernsteuerungen.“

Von der Skizze bis zur Produktion

Das Ergebnis der Überlegungen zur Neugestaltung eines Baggers kann sich als eine Mischung aus Urzeit und Raumzeitalter darstellen und erinnert etwas an ein Mondfahrzeug. Modernes Design sollte einen Eindruck urtümlicher Kraft vermitteln. Stark, hungrig und nicht gerade harmlos sollte der Bagger der Zukunft erscheinen – und dennoch auch die Kernwerte Qualität, Sicherheit und Umweltverträglichkeit berücksichtigen. Einige Studien sind durchaus als Bagger erkennbar und basieren auf aktuelle Konzepte für Ausleger, Kabine, Laufwerk und Oberwagen, gehen aber dann einige Schritte weiter im Design.

Zukünftige Maschinen werden eventuell nicht mehr mit Dieselmotoren als Antriebsaggregate ausgestattet sein. Die Designer spielen mit der Idee, Gasturbinen zu benutzen oder alternativ auf Brennstoffzellen, mit denen die dem Wasserstoff innewohnende Energie in Strom verwandelt werden kann, umzurüsten. Ein «grünes» Konzept, bei dem als einziges Abfallprodukt Wasser anfällt. Brennstoffzellen sind wie Batterien, altern aber nicht, solange Wasserstoff zugeführt wird. Solche Zellen befinden sich immer noch in der Entwicklung. Für den Antrieb eines Baggers rechnet man damit, dass eine Brennstoffzelle benötigt würde, die in etwa der Größe zweier Reisekoffer entspricht. Dies würde mehr Freiraum dort bedeuten, wo üblicherweise der Dieselmotor sitzt, nämlich im Oberwagen, daher auch die besondere Formgebung in diesem Bereich. Ein bewegliches Kontergewicht könnte die Flexibilität weiter steigern. In eingefahrener Stellung würde dadurch eine kleinere Transportmasse bzw. ein kurzer Schwenkradius erreicht; beim Ausfahren hingegen größere Standsicherheit.

Raupen wie Räder

Ganz ungewöhnlich erscheinen Laufwerke, die beinahe wie Räder aussehen. In sehr unebenem Gelände mit festem Untergrund bewegen sich herkömmliche Kettenlaufwerke quasi auf Zehenspitzen und haben dadurch eine relativ kleine Standfläche. Mit vier Laufwerken wäre ein wesentlich besserer Bodenkontakt zu erzielen. Dabei könnte man eine separate Aufhängung vorsehen, möglicherweise gelagert an einem Schenkel (vergleichbar mit dem Achsschenkel bei Fahrzeugen), der von einem zentralen Lagerpunkt ausgeht. Jede Kette würde dabei unabhängig von einem Fahrmotor angetrieben, natürlich mit der Möglichkeit zu bremsen, zu beschleunigen und auch zu schwenken. Dies wäre ein erheblicher Vorteil konventionellen Laufwerken gegenüber, mit denen man nur nach links oder rechts schwenken beziehungsweise bremsen oder beschleunigen kann. Für die Ketten ist ein nichtmetallisches, gummiähnliches Material vorgesehen, das lange Standzeiten auf verschleissintensiven Böden erreicht. Die vier Ketten könnten zudem mit Hilfe von Elektromotoren zusammen- oder auseinandergerückt werden, um ideale Voraussetzungen für den Baggereinsatz oder den Transport zu schaffen.

Es gilt Gewicht zu sparen

Zielvorstellung war ein besonders leichter Ausleger, denn jedes zusätzliche Gewicht bedeutet Einbußen hinsichtlich der Tragfähigkeit. Die Fachwerkkonstruktion gestattet den Blick durch den Ausleger und steigert die Fahrersicherheit, da die Sicht nicht durch massive Bauelemente versperrt wird. Gegenwärtig verfügbare Stahlsorten wären bei dieser schlanken Bauweise allerdings nicht geeignet, um die Belastung am Ausleger zu bewältigen. Die Designer setzen dabei jedoch auf die Entwicklung einer neuen Generation hochfester Stähle. Es wurde versucht, sich den Ausleger ohne behindernde Hydraulikleitungen vorzustellen und den Hauptzylinder (wahrscheinlich mit Elektroantrieb) im Ausleger zu verstecken. Viel Platz für die Firmenlogos der Bauunternehmer bleibt an manchem künftigen Ausleger nicht. Zwischen Oberwagen und Unterwagen könnten die gegenwärtig verwendeten Wälzlager durch ein elektromagnetisches Feld ersetzt werden, auf dem der „Zukunftbagger“ praktisch schweben würde. Die Reibungsbeanspruchung würde damit entfallen und der Oberwagen könnte somit noch schneller geschwenkt werden. Auch ein Ausgleich der am Ausleger auftretenden Kräfte wäre durch entsprechendes Variieren des Kraftfeldes denkbar. Diese Idee hat einiges für sich, bedingt allerdings die Anordnung mehrerer Elektromotoren in einem relativ kleinen Bereich, dies könnte die Entstehung eines allzu grossen Magnetfeldes zur Folge haben. Die Kabine des Baggers aus der Zukunft kann eine freitragende Bauweise sein und ist neigbar oder auch seitlich versetzbar, um in jeder Einsatzsituation uneingeschränkten Überblick zu ermöglichen. Bei einigen Maschinen im Entsorgungsbereich sind ähnliche Konzepte bereits verwirklicht. Überflüssig wird die Kabine bei einer Fernbedienung des Baggers, z. B. in kontaminierten Bereichen oder beim Einsatz unter Wasser.

Design ist nicht Design

Kräftige, kontrastreiche Farben und anmutige Gestaltung – zu­­­­­­nehmend hüllen Konstrukteure gemeinsam mit Designern Baumaschinen in ein anmutiges Outfit, das die inneren Werte visualisieren soll. Gutes Maschinen-Design kann durchaus kaufentscheidend sein. Welche Rolle spielt Design im Baumaschinenbau? Gilt noch der Grundsatz „Form folgt Funktion“ – oder werden heutzutage schon mal Abstriche bei der Funktion zugunsten der schönen Form gemacht? In diesem Bereich scheiden sich die Geister. Einige Industriedesigner verweigern sich der Formel: „Form follows function“ und halten dies Aussage für eine viel bemühte, aber sehr allgemeingültig formulierte Plattitüde. Natürlich müsse beispielsweise ein Rad rund sein, damit es rollen kann. Es besagt aber noch lange nicht, ob das Rad an der gewählten Stelle auch die sinnvollste aller möglichen Lösungen darstellt.

Andere Designer die vornehmlich Kunden aus der (Bau) Maschinenindustrie setzten auf „smart engineering“, das eben nicht nur reines Styling ist, sondern alle Faktoren berücksichtigt, die für den Markterfolg eines Produkts verantwortlich sind. Das umfasst die Analyse und Optimierung der Funktionen im Hinblick auf Effizienz, Ergonomie, Kosten und Ökologie, das Nutzen modernster Techniken und neuerer Werkstoffe sowie das Entwickeln einer Produkt-Formensprache, die die genannten Ziele nach außen kommuniziert.

In jedem Fall entsteht gutes Design für Baumaschinen heute mehr denn je in engem Dialog und Kontext unterschiedlichster Interessengruppen. Dem Industrie-Designer fällt dabei zusätzlich die Aufgabe des Moderators zu, der die Anforderungsprofile von Konstrukteur, Produzent, Käufer und Bediener herausstellt und in ein stimmiges Gesamtkonzept integriert.

Maschinen-Design visualisiert „innere“ Werte

Ob das Design von Baumaschinen vergleichbare Emotionen auslöst und den gleichen Stellenwert hat, der beim Kauf eines Automobils stattfindet, ist nicht hinlänglich genug überprüft worden. Fakt ist, dass Baumaschinendesign die effizienteste Mög­­­­lichkeit ist, um „innere“ Werte wie Qualität, Modernität, Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit und Effizienz nach außen zu visualisieren und zu kommunizieren.

Anders, als die stark der Formgebung verpflichteten Maschinendesignern, gibt es eine Reihe von Experten in der Baumaschinenindustrie, die überzeugt sind, dass der Grundsatz „Form folgt Funktion“ gerade im Baumaschinenbau immer eine entscheidende Rolle spielt: „Die ‚schöne Form’ muss darunter allerdings nicht leiden. Ganz im Gegenteil, es ist die Herausforderung an unsere Designer, unter dem Gesichtspunkt der höchsten Funktionalität eine Gestaltung zu finden, die dem hohen technischen Anspruch unserer Produkte, aber auch dem Zeitgeist gerecht wird“, so Gottfried Beer, Leiter Marketing bei der Hamm AG.

Dabei werde sehr genau unterschieden zwischen kurzlebigen Modetrends, denen die Baumaschine als langfristiges Investitionsgut nicht unterliegen sollte, und längerfristigen Entwicklungstendenzen aus den Bereichen Technik-Kultur-Design: „Hinter unserem Produktdesign müssen Statements stehen – Statements über das Produkt und dessen Qualität, aber auch Statements über das gesamte Unternehmen“ betont Ahsley Menges, Senior Designer bei Caterpillar. Das Produktdesign sei einer der Botschafter der Unternehmensphilosophie, so der Gestalter aus den USA.

Maschinen-Design wird mit entscheiden

Die Frage, ob das Aussehen einer Bauaschine kaufentscheidend sein kann, beantwortet der Geschäftsführer von Doosan Deutschland, Franz Beckmann mit einem ganz entschiedenen Ja: „Eine der Anforderungen an unser Produktdesign ist, die hohe technische Qualität, die Innovationskraft, aber auch die Langlebigkeit unsere Produkte nach außen zu transformieren und für den Kunden, vielleicht auch teilweise unbewusst, erlebbar zu machen.“ Letztlich könne durch das Produktdesign das Vertrauen in die vorhandene Produktqualität positiv beeinflusst werden. Aber gutes Produktdesign beschränke sich ja nicht nur auf ein schönes Äußeres, sondern zeichne sich auch zum Beispiel durch eine durchdachte Ergonomie aus: Die bessere Bedienbarkeit einer Maschine zählt durchaus zu den ‚Hard Facts’ bei der Entscheidung für oder gegen ein Produkt. Welche Rolle spielt das Design bei der Herstellung von Baumaschinen?  „Wenn man mal zurückblickt und sich daran erinnert wie Handys vor zehn Jahren ausgesehen, bzw. designt waren und was heute jeder Manager in den Händen hält, da sieht man eine erstaunliche technische und optische Entwicklung. Und ähnlich wird das in naher Zukunft auch bei der Entwicklung neuer Baumaschinen sein. Das Thema Form und Funktion im ganzheitlichen Sinne wird von Jahr zu Jahr wichtiger werden und ich denke, wir werden in den in den kommenden Jahren weitere interessante Designlösungen bei den Baumaschinen sehen“ betont Michael E. Heidemann, Vorsitzender der Geschäftsführung der Zeppelin Baumaschinen GmbH, als er auf den Vergleich zwischen der Bedeutung des Designs von Consumerprodukten und Investitionsgüter angesprochen wird. Eine etwas andere Richtung schlagen die Entwickler von Straßenwalzen bei der Hamm AG ein. „Anders als früher, als man bei Investitionsgütern die Designer noch mit der reduzierten Deutung der Vorgabe „form follows function“ eher einbremste, sieht man die Anforderungen an das Design von Maschinen heute doch sehr viel differenzierter“, so Gottfried Beer Marketingleiter beim Baumaschinenhersteller aus Tischenreuth.

„Grundvoraussetzung ist nach wie vor, dass das Design den hohen technisch funktionalen und ergonomischen Anforderungen an unsere Maschinen hervorragend gerecht wird. Aber, als einer der Marktführer im Bereich Verdichtung  gehen wir als HAMM AG zusätzlich davon aus, dass das Maschinendesign heute in all seinen Facetten sehr stark Image und damit Marken bildend ist. Um im globalen Wettbewerb als führender Hersteller erfolgreich Trends zu definieren, muss unser Design ebenso Stil prägend, wie prägnant und effektiv sein“, beschreibt Gottfried Beer die Designphilosophie in seinem Unternehmen.

So wird es wohl

Bei den Recherchen entstand ein diffuses Bild. Die Mehrheit stellt die zunehmende Bedeutung des Designs fest. Wichtig ist die Kommunikation zu diesem Thema. Wer nicht sagt, dass er sich um das Thema Design kümmert, wird auch weniger wahrgenommen. Insbesondere gilt das bei der Verbreitung der Informationen für den Handel. Wer am „point of Sale“ nicht weiß welche designorientierten Argumente es gibt, wird den potentiellen Käufer nicht erreichen. Allerdings muss die Technik das halten, was das Design darzustellen versucht. Deshalb glauben viele Industriedesigner, dass der Grundsatz „Form folgt Funktion“ erweitert werden sollte in „Form folgt Funktion folgt Form“. Denn zunächst steht die Funktion im Vordergrund; dennoch beeinflusst das Design auch die Technik, weil alternative Detaillösungen gefunden werden müssen. Die Funktion müsse diesen äußeren Ansprüchen auch gerecht werden, sonst erreicht man eine gegenteilige Wirkung. Was kommt als Nächstes? Ausgehend von der heutigen Erkenntnis, dass es ohne innovatives Design nicht mehr geht, werden sich die Baumaschinen von Morgen in völlig anderem Design präsentieren.

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