Holzernte

Die Technik ist ständig im Umbruch. Damit hat man bei Firma Werner Forst- und Industrietechnik Erfahrung. Im Jahr 1902 als Schmiede gegründet, hat man zwei Weltkriege überstanden, bevor man sich ab 1950 dem Windenbau widmete. Seilwinden für den Forst, aber auch für die Montage oder die Bergung von Unfallfahrzeugen, vielfach aufgebaut auf den Unimog und den MB-trac, das waren die ersten Produkte, die die Firma Werner überregional bekannt machten. Als der Bau des MB-trac 1991 von Mercedes eingestellt wurde, musste ein eigenes Trägerfahrzeug her: Der Entschluss, den WF Trac 1100 zu bauen, war geboren. Mechanisch hatte der mit dem guten alten MB-trac außer der Farbe und dem Mercedes-Motor bald nicht mehr viel gemein: Neu damals ein motorischer Drehsitz, LS-Hydraulik und ein Clark-Lastschaltgetriebe für eine Höchstgeschwindigkeit von 40 km/ h. „Etwa 230 WF 1100 sind seit 1993 im Einsatz“, erläutert Peter Hagen, der technische Leiter der Firma Werner. Doch die Innova­tionen gingen weiter. 2001 folgte der WF 1700 – mit Neuheiten, die auch zehn Jahre danach noch nichts von ihrer Zukunftsfähigkeit eingebüßt haben: Starr­achse hinten, hydro­pneumatische, sperrbare Federung vorn. Das Wechselaufbaukonzept für Forstkrane und -winden; die Drehkabine; die Signal­übertragung per CAN-Bus, und ein hydraulisch-mechanisches Getriebe mit Leistungsverzweigung (CVT-Getriebe), welches dem Fahrzeug, auch dank der Vorderachsfederung, die Typenzulassung für eine Straßengeschwindigkeit von 50 km/h einbrachte. So schnell fuhr weltweit keine einzige andere Forstmaschine. Und warum hat man sich dann nicht auf diesen Lorbeeren ausgeruht, sondern bringt 2010 schon wieder einschneidende Neuheiten?

 

Peter Hagen hat ganz prägnante Antworten darauf:

- Die strengen Abgasnormen erzwingen eine Neuentwicklung.

- Es werden höhere Motorleistungen verlangt.

Und Harry Thiele, Geschäftsführer und Inhaber der Firma Werner, ergänzt: „Wir wollen neue Märkte gewinnen, zusätzlich zum Skidder, und zwar durch ­einen kompletten Baukasten von Forstmaschinen in 4-Rad- und 6-Rad-Ausführung, zum Einsatz als 4-Rad- und 6-Rad-Skidder, als Kombimaschine, als Tragschlepper und als vielseitige Trägermaschine für die Energieholzernte.“

BlueTec-Motoren sparen Kraftstoff
In einem Punkt hat Werner die Tra­di­tion des MB-trac konsequent fortgesetzt: In der Treue zu Mercedes-Motoren. Damit bekam Werner auch frühzeitig Zugang zu den BlueTec-Motoren von Mercedes. Forst & Technik hat die Probleme und Chancen der derzeitigen Motorenentwicklung eingehend vorgestellt: Höhere Einspritzdrücke, Abgasrückführung (AGR), selektive katalytische Reduktion (SCR), Partikelfilter (PF) – eines davon oder in Kombination. Mercedes hat sich klar entschieden, und zwar für folgende technische Lösung:
- Schon bei der derzeit noch gültigen ­Stufe III A (TIER III) wurden hohe Einspritzdrücke, eine saubere Verbrennung, Optimierung klar hinsichtlich der Partikelminimierung und der Senkung des Kraftstoffverbrauchs realisiert.
- TIER IV interim (Stufe III B), verbindlich ab 2011, wird von BlueTec®-Motoren schon jetzt erfüllt durch den Einsatz einer SCR-Anlage.
- Für TIER IV final (Stufe IV), verbindlich ab 2014, wird nach jetzigem Kenntnisstand noch ein Partikelfilter (PF) dazukommen.

Pünktlich zur Interforst 2010 hat Firma Werner alle Maßnahmen für TIER IV interim für den gesamten WF Trac-Baukasten umgesetzt: Bauraum für den Ad-Blue-Tank und die SCR sind gefunden, alles wurde eingebaut. Der Motor ist mit dem neuen Abgassystem zertifiziert, beides zusammen mit dem Fahrzeug geprüft und abgenommen. Und das schon im Jahr 2010, obwohl es erst ab 2011 Pflicht ist. Das gibt dem Käufer Zukunftssicherheit und ein gutes Umweltgewissen. Dazu kommt aber noch ein wirtschaftlicher Vorteil: durch die oben beschriebenen konsequenten BlueTec-Optimierungen ergibt sich auch eine Kraftstoff­ersparnis von 5 –10 %. Zudem wird im Vergleich zu einer AGR-Technik auch noch etwa 15 % weniger Kühlleistung benötigt, so ein Sprecher von Mercedes.

CVT-Getriebe leistungsverzweigt
Vario- und CVT-Getriebe, also leistungsverzweigte Getriebe mit einem hydraulischen und einem mechanischem Strang, waren in der Forsttechnik lange Zeit eher selten anzutreffen. Zu groß die anfangs wohl berechtigte Skepsis, dass das, was für Ackerschlepper gut ist, noch lange nicht für den Forsteinsatz gut zu sein braucht, mit den hier häufigen Anfahr- und Bremsvorgängen unter Volllast. Eigentlich häufen sich erst seit 2009 Vorschläge, leistungsverzweigte Getriebe auch im Forst einzusetzen, braucht man doch dringend den guten mechanischen Wirkungsgrad der CVT-Ge­triebe bei der Schnellfahrt. Firma Werner setzt das renommierte ZF-Ge­triebe S-Matic in einer speziell für den WF Trac angepassten Form ein. Schwierigkeiten aufgrund des schweren Forsteinsatzes habe man mit dem S-Matic-Getriebe von ZF noch nicht gehabt.

Das Unternehmen aus Trier schaltet dem S-Matic-Getriebe noch ein mechanisches Vorgelege-Getriebe nach, eine Eigenentwicklung, die für den neuen WF nochmals überarbeitet wurde. So kann der WF Trac bei der Rückearbeit die Zugkraft nochmals um 40 % steigern, ohne dass das S-Matic-Getriebe etwas davon merkt. „Die meisten Kunden benutzen das Vorgelege aber gar nicht“, bemerkt Peter ­Hagen sinnierend. „In jedem Fall, ob mit oder ohne Vor­gelege, vermindert der hohe mechanische Getriebeanteil den Kraftstoff­verbrauch“.

Die Werner-Getriebekonzeption mit CVT-Getriebe plus Vorgelege kommt noch einer ganz anderen Zeitströmung entgegen: der Renaissance der Zapf­welle. Der Grund ist wieder einmal der gute Wirkungsgrad mechanischer Kraftübertragungen. Wird ein Arbeitsgerät, beispielsweise ein Hacker, per Zapfwelle angetrieben, dann kann der WF Trac den Fahrantrieb ganz abschalten. Dann gibt es nicht einmal Leerlaufverluste der Fahrgetriebe. Die gesamte Motorleistung kommt ungeschmälert dem Hacker zugute.
Der WF Trac kann die Zapfwelle nicht nur motorabhängig, sondern auch getriebe­abhängig antreiben. Ideal für den Antrieb eines schweren Rückeanhängers mit synchron angetriebenen Achsen. Dieser allrad-getriebene Schleppzug kann dann schon mal Aufgaben übernehmen, für die man sonst einen Tragschlepper bräuchte. 

Drehkabine statt Drehsitz
Schon im Jahr 2001 ging Werner von einem Drehsitz zu einer Drehkabine über. So wird denn auch die Baureihe WF 2010 wieder mit einer Drehkabine ausgestattet, die aber in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Trier völlig neu entwickelt wurde. Auf der Interforst 2010 wird diese neue Dreh­kabine erstmals der Fachwelt vorgestellt. Die Kabine ist deutlich geräumiger, denn zum Wohlfühlen braucht man einfach ­einen gewissen Abstand zu den Fenstern. Die Bedienelemente, PC-Platz, Kühlbox usw. wurden im Sinne der DIN EN ISO 6682 nach der Verwendungshäufigkeit gruppiert: Was man dauernd braucht, in den Handbereich, das andere in den Armbereich oder in den Stauraumbereich. Und alles bleibt immer im gleichen Zugriff, ob Vorwärtsfahrt, im Seitensitz oder bei Rückwärtsfahrt. Das kann nur eine Drehkabine bieten. Tür, Notausstieg, bestandene ROPS-FOPS-Prüfungen, durchschlagfeste Fenster sind bei der Ka­bine natürlich gewährleistet.

Allrad- kontra Knicklenkung
Als die Knicklenkung in den 1950-er Jahren bei den Forstmaschinen Eingang fand, war die Idee revolutionär: kleine, symme­trische Maschinen, die sich geradezu um einen Baum herumwickeln konnten, eine unerhörte Wendigkeit. 2010 sind die Maschinen nicht mehr klein. Das Knickgelenk ist meist alles andere als symmetrisch angeordnet. Die Fahrzeuge haben Krane mit langen Auslegern. Jetzt sind Tugenden gefragt wie Standfestigkeit und Bodenschonung. Und jetzt werden Grenzen der Knicklenkung sichtbar.
Kranabstützung. Wenn ein Knicklenker einlenkt, dann verändert sich die Lage des Krans zu den Rädern, also zu seinen Abstützpunkten. Erfahrene Knickschlepperfahrer schlagen den Knickschlepper daher in die Richtung ein, in die der Kran zeigt. Würde man den Schlepper in die andere Richtung einschlagen, dann könnte er bei der Kranarbeit eher kippen.
Diese Kompliziertheiten gibt es beim Allradlenker WF Trac nicht. Egal, ob oder wie der eingelenkt ist, egal, wohin der Kran zeigt: die Abstützpunkte des Krans (die vier Räder) bleiben stets geometrisch gleich und stabil. Das gibt Sicherheit, auch bei wechselnden Fahrern, auch bei Anzulernenden und bei Forstfahrern, die für vielerlei anderweitige Arbeiten eingesetzt werden und daher nicht auf die Feinheiten der Kranbedienung bei Knicklenkern eingefuchst sind.
Nur erwähnt sei, dass eine Sperrbarkeit des Verwindungsgelenks und einer Vorderachsfederung natürlich bei beiden Systemen vorausgesetzt wird.
In schwerem Gelände. Ähnlich kompliziert ist es mit dem Verwindungsgelenk bei Knicklenkern in schwierigem Ge­lände: Ist es hinten, so hebt der Knicklenker bei Kurvenfahrt über einen Graben schon mal ein Vorderrad. Ist es vorn, so steckt der hangabwärts fahrende Knicklenker beim Einbiegen in die Rückegasse schon mal die Nase in den Dreck.
Diese Probleme hat der Allradlenker WF Trac alle nicht. Egal, ob Graben oder Einbiegen in die Rückegasse bei Talfahrt: Der Allradlenker verhält sich immer gleich. Für dessen Verwindungsgelenk gibt es nämlich kein „vorn“ oder „hinten“, es ist einfach in der Mitte.

Gelenkte Tandem-Hinterachse
Doch es geht noch weiter: Firma Werner hat nämlich für seinen neuen 6‑Rad-Kombi­schlepper eine Allradlenkung konstruiert! Die Tandemachse wird einfach angelenkt. So bekannt dieses Prinzip von den Langholz-Lkw auf der Straße ist, so neu ist es für Kombischlepper im Forst. Hier wie dort verringert die Hinterachslenkung den Wenderadius. Aber im Forst kommt noch ein viel größerer Nutzen dazu: die Bodenschonung. Dies soll anhand von Abb. 3b erklärt werden: Ein Kombischlepper mit asymme­trischen Knickgelenk und fester Tandem-Hinterachse macht bei starker Kurvenfahrt vier Spuren statt zwei, er walzt also doppelt soviel Waldboden platt wie bei Geradeausfahrt. Die vorderen Räder beschreiben ­einen viel größeren Kreis. Da diese sich wegen der starren Drehverbindung zwischen Hinter- und Vorderachse aber nicht entsprechend schneller drehen können, bremsen sie und graben den Boden auf. Und das nicht zu knapp: Auf 1 m Fahrstrecke werden sie bis zu 15 cm geschoben. Das gibt Verspannungen, das kostet Reifen und Kraftstoff. Kundige Fahrer schalten in dieser Situation daher dann den Allradantrieb ab. Jetzt ziehen aber bei Knicklenkern gewöhnlich nur die Vorder­räder – sinnvoll bei Straßenfahrt, aber unzureichend, wenn ein Hacker samt vollem Hackschnitzelcontainer im Gelände auf der Tandemachse zu transportieren ist. Ganz anders ist die Situ­ation beim WF Trac 2010 mit gelenkter Tandem-Hinterachse. Vorder- und Hinterachse laufen fast in der gleichen Spur, und laufen daher auch etwa gleich schnell. Dadurch werden alle Räder für den Vortrieb wirksam, es gibt keine Verspannungen im Antrieb, kein Rad wird geschoben. Der Boden wird nur überrollt, nicht aufgegraben. Das schont den Boden, erhöht die Lenkbarkeit, ergibt eine schmalere Gesamtspur, und spart Treibstoff. Abb. 2 zeigt einen solchen Kombischlepper aus dem Baukasten WF Trac 2010 mit gelenkter Hinterachse im praktischen Einsatz. Übrigens: wenn man beim WF 2010 doch einmal den Allradantrieb abschaltet, z. B. in leichtem Gelände oder auf der Straße, dann wird die Hinterachse, also die beladene Achse weiter angetrieben. Bei der Schnellfahrt kann man natürlich die Hinterachslenkung ausschalten und/oder ein Tandem-Radpaar anheben, sodass sich der WF Trac dann wie ein 4-Rad-Lkw fahren und lenken lässt.

Der neue Baukasten WF 2010
Firma Werner gibt sich nicht länger nur mit einem Skidder zufrieden und präsentiert einen vielfältigen Baukasten, der alle weiter oben besprochenen Features enthält: den WF Trac 2010. Abb. 6 zeigt dessen Baukastensystematik. Herzstück ist das Grundteil, in welches das leistungsverzweigte CVT-S-Matik-Getriebe, die neue Drehkabine und das Verwindungsgelenk integriert sind. Davor können entweder eine 4-Zylinder-Antriebseinheit mit 150 kW, oder eine 6-Zylinder-Antriebseinheit mit 175 kW montiert werden. Das Heckteil gibt es als Einachser, hier wieder mit zwei Radständen sowie mit und ohne Hinterachslenkung. Oder mit Tandem­achse, lenkbar und ebenfalls mit den Achsabständen „kurz“ und „lang“. Peter Hagen betont, dass alle Baukastenschnittstellen werksintern streng genormt sind, und dass somit alle Baugruppen auch nachträglich einzeln zugekauft und einfach angebaut werden können. Sollte sich der Bedarf des Kunden ändern, so braucht er daher nicht gleich eine komplette neue Maschine zu kaufen, sondern nur die aktuell neu benötigte Baugruppe.
Abb. 1 zeigt den WF Trac WF 2010 in 4-Rad-Ausführung. Dieser ist auch ohne Hinterachslenkung sehr wendig. Ein Forstkran und ein Heckschild können angebracht werden. Ein verlängerter Radstand erhöht naturgemäß die Standsicherheit bei hohen Kranreichweiten, wie Abb. 1 demonstriert.
Beim WF 2010 4-Rad mit verlängertem Radstand steht neben dem höheren Kranstütz­moment auch mehr Aufbauraum über der Hinterachse zur Verfügung. Dies er kann auch anderweitig genutzt werden, zum Beispiel für Mähgeräte, Grabenfräsen oder sonstiges. Diese Variante kann auf Wunsch mit Allradlenkung geliefert werden.

Der WF 2010 in 6-Rad-Ausführung
Das ist nun gleich zweimal neu: Ein WF Trac als 6-Rad-Kombi-Tragschlepper, und dieser noch mit gelenkter Tandem-Hinterachse. Die letzte Runge kann hydraulisch ausgeschoben werden. Alle im Forst üblichen Varianten, wie Klemm­runge und/ oder Drehrunge sind erhältlich. Der Korb kann per Schnellwechsel­vorrichtung mit dem eigenen Kran abgenommen und gegen andere Aufbauten ausgetauscht werden, wie Klemmbank, Hacker mit und ohne Hackschnitzelcontainer, oder Aufbauten für andere schwere Transportaufgaben in unwegsamen Gelände. Der WF 2010 6-Rad wird auch mit kurzem Radstand geliefert, als bodenschonender Skidder oder ebenfalls für Sonderaufbauten aller Art.Und als Windenspezialist bringt ­Firma Werner auch gleich eine zeitgemäße Traktionshilfswinde mit auf den Markt, mit 250 m Seillänge und 8 – 10 t kontrollierter Zugkraft. Damit ist der WF 2010 auch in steilen Hanglagen bodenschonend ein­setzbar.
So hat sich die Firma Werner für den harten Wettbewerb vorbereitet. Neue Ideen, wie die lenkbare Tandem-Hinterachse und die BlueTec-Technologie, und bewährte, eine Renaissance erlebende Techniken wie die CVT-Getriebe und die Allradlenkung, geben Anlass zur Zuversicht.

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