Die Firma Stehr aus dem oberhessischen Schwalmtal, der Erfinder von Bodenstabilisierungsfräsen als Anhängegeräte für Traktoren – bekannt durch viele innovative, teilweise international patentierte Ideen im Straßen- und Tiefbau sucht immer wieder nach neuen Lösungen, um die anstehenden Arbeitsabläufe verbunden mit einer optimalen Energieeffizienz zu verbessern, Entstehung von CO2 zu verringern, Kosten einzusparen, aber dabei trotzdem hohe Leistung zu erreichen.

Dafür wird der Markt immer genau beobachtet, dabei wird immer öfters festgestellt, dass viele Arbeitsabläufe umständlich, viel zu teuer und überhaupt nicht mehr dem neuesten Stand der Technik, sowie der Ökonomie und Ökologie entsprechen.

Deshalb entstand bei Stehr eine Kombination von Bodenstabilisierungsfräse, Forstmulcher und Steinbrecher unter der Bezeichnung SBF 24 S als Anbaugerät für Traktoren bis 500 PS.

Das Kernstück dabei ist ein stufenlos verstellbarer Brechraum, mit der die Korngröße des zu brechenden Materials bestimmt wird und die selbst entwickelten, hochverschleißfesten Fräswerkzeuge.

Sie sind auf einem Halter austauschbar und weisen eine Kinetik auf, bei der die Bewegungsgrößen (Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung) unter Einwirkung von Kräften und Berücksichtigung der Masse der bewegten Körper optimal ausgelegt wurden.

Durch verschieden, einstellbare Rotorumdrehungen und stufenlos einstellbare Brechraumveränderung werden im Boden befindliche Steine gebrochen und das dadurch entstehende Material bis 50 cm tief mit Bindemitteln wie Kalk oder Zement gemischt.

Durch die Zerkleinerung und gleichzeitige Einmischung von im Boden befindlichen Steinen, wird allein hier eine zusätzliche mechanische Bodenverbesserung nach der ZTVE 12.2 erreicht. Dadurch kann enorm viel Bindemittel eingespart und die Kosten verringert werden.

Um die optimale Verdichtung, sowie die chemische Reaktion beim Abbinden zu verbessern, kann als Option eine hydraulisch angetriebene Wasserpumpe aufgebaut werden. Mit dieser lassen sich bis zu 70 m³ / Wasser pro Stunde, in den Mischraum einspritzen.

Alle Funktionen wie Umdrehung des Rotors, Arbeitsgeschwindigkeit, Stellung der Brechleisten, Geschwindigkeit und Frästiefe werden auf einem Farbdisplay in der Fahrerkabine angezeigt.

Die Stehr-Fräse SBF 24 S wird über einen rein mechanischen Antrieb angetrieben. Über ein Verteilergetriebe mit hoher Übersetzung erfolgt die Kraftübertragung über zwei nur 60 mm breite Zahnriemen aus dem High Tech Material Carbon beidseitig auf Planeten-Untersetzungsgetriebe, die für ein Drehmoment von 2 X 15000 NM ausgelegt sind. Diese untersetzen die Drehzahl und erhöhen das Drehmoment da, wo es gebraucht wird. Durch diese logische Form des Antriebs wird gleichzeitig der Antriebsstrang im Traktorengetriebe entlastet. Über die Zahnriemen, die nach richtiger Wartung eine Lebensdauer ohne Nachspannen von 3000 Stunden erreichen, ist dadurch immer ein 100 prozentiger Gleichlauf gewährleistet.

Die neue Stehr Fräse kann auch in das Stehr Bodenstabilisierungssystem SBF 24/6 staubfrei verbaut werden. Dieses entspricht als einzigem den neuen Bestimmungen der BG Bau ,(Vermeidung von gesundheitsschädlicher Staubentwicklung bei der Bodenstabilisierung im Straßenbau) Merkblatt : TBG C 47. Mit Stehr Maschinen werden künftig Transporte sowie Erdbewegungen im Straßen- und Wegebau verringert und teures deponieren auf immer weniger Deponien beschränkt.

Das zu Ende gehende Jahr 2021 kann als das Erfolgreichste trotz Corona-Pandemie in der Stehr-Firmengeschichte bezeichnet werden. Immer mehr Kunden entscheiden sich - trotz langen Lieferzeiten - für die innovativen Maschinen aus Oberhessen. So kann man auf einen sehr guten Auftragsbestand für das Jahr 2022 zugreifen. Unter anderem 32 Anbaugrader SUG, 62 Plattenverdichter SBV verschiedenster Ausführungen, 18 Anbaugrabenfräsen SGF, 14 Bodenstabilisierungsfräsen und Bindemittelstreuer. Alles Maschinen, mit denen eine optimale Energieeffizienz mit weniger Kraftstoffverbrauch und viel mehr Leistung erreicht wird. Durch mehrsprachige, selbst erstellte Produktfilme und eine optimale Platzierung im Netz (fast 5 Millionen Klicks auf YouTube und 15000 Fans auf Facebook) werden immer mehr Kunden sogar weltweit erreicht. Diese wissen dann am besten, für was die Maschinen gut sind - dazu braucht man keinen aufwendigen Außendienst, der manchmal weniger weiß als die Kunden selbst. Diese kommen dann immer öfter auf das große Stehr-Test- und Vorführgelände „Stehrodrom“, mit eigenem Hubschrauberlandeplatz und angeschlossener Eventgastronomie, der JS Ideenschmiede. Auf diesem Areal - übrigens das Erste seiner Art in Deutschland - können alle Maschinen getestet werden. Dazu stehen immer die neuesten Trägergeräte, wie Traktoren von 500 - 75 PS und Radlader verschiedener Hersteller zur Verfügung. Sogar Vergleichstest mit Wettbewerbsmaschinen sind möglich. Es kommen dann die modernsten elektronischen Testgeräte zum Einsatz, um die Überlegenheit der Stehr-Maschinen selbst zu testen. Um diese Art der Kundengewinnung optimal darzustellen, braucht man natürlich Fachleute (keine Theoretiker!), die schon bei der Entwicklung der Stehr-Erfindungen dabei waren und dadurch das nötige Fachwissen mitbringen. Die enorme Umsatzsteigerung wurde auch durch die gute Zusammenarbeit mit Partnerfirmen, meist aus der näheren Umgebung erreicht. So sind mittlerweile weit über 100 Mitarbeiter in die Fertigung mit eingebunden. Ganz besonders stolz ist man auf die Auszeichnung durch die Creditreform mit der weltweit größten Wirtschaftsdatenbank, die der Firma Stehr beste Bonität und Zugehörigkeit zu den besten 1000 mittelständigen Firmen in Deutschland in einem Zertifikat bescheinigt hat.

Energieeffizienz gestalten

Nach dem aktuellen Klimaschutzprogramm der Europäischen Union sollen die EU-internen Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 55 Prozent gegenüber 1990 sinken. Auch die Menge an CO2, die durch die Bauindustrie verursacht wird, muss somit in den kommenden Jahren drastisch reduziert werden. Die Frage nach effizienten und klimaneutralen Baumaschinen rückt immer stärker in den Fokus.

Schon in der heutigen Zeit spielen die Themen Senkung des Energieverbrauchs und Reduktion von Emissionen jeglicher Art eine große Rolle. All diese Maßnahmen sind Voraussetzungen, um für die Zukunft eine nachhaltige Energieeffizienz zu erreichen. Diese ist das Maß für den Energieaufwand zur Erreichung eines festgelegten Nutzens. Die meisten Maschinen und Geräte in der Baubranche werden mit Diesel Motoren angetrieben.

Dies sollte natürlich so geschehen, dass mit weniger Kraftstoff, ohne Leistungseinbußen eine optimale Energiebilanz erreicht wird. Demnach ist eine Einsparung der Treibstoffkosten auf diesem Sektor auf den ersten Blick eher schwierig, aber mit dem heutigen Stand der Technik nicht unmöglich. Wie das scheinbar Unmögliche möglich wird, zeigt man bei Stehr. Hier erfüllt der neueste Stand der Technik schon heute die Vorgaben der Gesetzgeber für 2030!

„Energieeffizienz zu leben ist ganz einfach, wenn man das Bestehende kritisch hinterfragt und neue Ideen konsequent umsetzt,“ Jürgen Stehr.

„Energieeffizienz zu leben ist ganz einfach, wenn man das Bestehende kritisch hinterfragt und neue Ideen konsequent umsetzt,“ Jürgen Stehr.

In Zeiten ständig höherer Kraftstoffkosten und Umweltvorgaben sind es immer wieder die Maschinen von Stehr, die sich dieser Entwicklung stellen und für die Zukunft bestens gerüstet sind. So waren es die Spezialisten aus Oberhessen um Jürgen Stehr, die auch mit der Erfindung der Anbauplattenverdichter für Radlader, Traktoren, Bagger usw. bewiesen haben, dass mindestens 50 % der benötigten Energie, die bei herkömmlichen Verdichtungsgeräten benötigt wird, für unnötige, manchmal sogar schädliche Schwingungen in die Umgebung verloren geht.

Wenn diese unnötig aufzubringende Energie eingespart wird, bedeutet das 50 % weniger Kraftstoffverbrauch und in gleichem Maße weniger Erzeugung von CO2.

Durch eine gleichzeitig dreifach bessere Flächenleistung wird die CO2-Bilanz erheblich verbessert, und die Verdichtungsvorgänge lassen sich in der Zukunft energieeffizienter und kostengünstiger durchführen.

Genau diese Theorie konnte jetzt wieder einmal auf einer Baustelle bei der Firma Bagger Schenk GmbH im hessischen Limburg eindrucksvoll dargestellt werden. Da die erforderlichen Verdichtungswerte, die mit einem 13 Tonnen Walzenzug nicht erreicht wurden, kamen hier die stärksten Stehr-Hochfrequenz-Plattenverdichter SBV 160-3 mit einem 3000 Liter Wasserbehälter - angebaut am Heck und an der Front an einem Fendt 828 Vario - zum Einsatz. Bereits nach kurzer Zeit war man von der Stehr-Erfindung so überzeugt, dass die Maschine sofort auf der Baustelle verblieb.

Dazu Moritz Schenk, Juniorchef der Fa. Bagger Schenk: „Bereits nach einem Übergang erreichten wir die doppelten Verdichtungswerte gegenüber einem 13- Tonnen Walzenzug mit zwei Übergängen - das alles bei kaum merkbaren Umgebungsschwingungen“! 

Dies wird alles durch das Zusammenspiel physikalischer Formeln (Kraft gleich Masse mal Beschleunigung (f=m), die Lehre über die physikalischen Eigenschaften bei der Bodenmechanik und einer eigens von Stehr entwickelten Elektronik erreicht.

Wie dem Fachmann bekannt sein sollte, werden durch die Einwirkung der dynamischen Kräfte aufgrund Vibration in den Boden die einzelnen Körner in Schwingungen versetzt. Dadurch verlagern sich die kleineren Körner zwischen die Hohlräume der größeren Körner - es entsteht eine dichtere, tragfähigere Lage. Dies kann durch den Einsatz der Stehr-Plattenverdichter mit ihrer innovativen Technologie noch um einiges verbessert werden.

Dabei wird das zu verdichtende Material mit einer Vibrationsfrequenz von 70 Hz doppelt so schnell angeregt als die Eigenschwingungsfrequenz des zu verdichtenden Bodens. Diese liegt üblicherweise zwischen 25 bis 35 Hz und ändert sich mit dem Verdichtungsfortschritt. Leitet man die gleichen, annähernden Frequenzen in den Boden ein, werden überwiegend die Körner mit einem größeren Durchmesser zum Schwingen angeregt, während kleinere Korngrößen aufgrund der relativ geringen Beschleunigung weniger reagieren. 

Zwischen der Korngröße d und deren Eigenschwingungszahl n gilt die mathematische Beziehung d ~ 1/n². Dabei veranlassen die höheren Erregerfrequenzen verstärkt die kleineren Körner zum Schwingen, wodurch diese besser in die freien Räume zwischen den größeren Körnern wandern.

Durch zusätzlichen Druck, der durch Belastung auf das nicht schwingende Oberteil elektronisch geregelt wird, lässt sich die Flächenpressung erhöhen, und es entsteht eine wesentlich homogenere Oberfläche.  

Eine enorme Verbesserung der Verdichtung wird zusätzlich noch über eine geregelte Wasserzugabe erreicht. Da das Wasser dazu nur noch teuer aus öffentlichen Trinkwassernetzen verwendet werden kann, muss - um Ressourcen zu schützen - effizienter damit umgegangen werden, und es wird hier gleichzeitig ein bekanntes Problem gelöst. Dazu wird an der Frontseite des Schleppers ein 3000 Liter fassender Wassertank angebracht und über einen Sprühbalken das Wasser mit hohem Druck nur auf der Breite der zu verdichteten Fläche genau dosiert aufgebracht. Da das Wasser ca. 10 m vor dem Plattenverdichter auf den Boden trifft, kann es somit besser in diesen versickern, und es kommt dahin, wo es beim Verdichten gebraucht wird. Dabei umschließt das Wasser wie ein Film die Einzelkörner und wirkt wie ein Schmiermittel. Dadurch werden die Reibungskräfte enorm vermindert, es erfolgt eine schnellere Kornumlagerung mit dadurch resultierender höherer Dichte.

Da dies alles mit kaum merkbaren Übertragungsschwingungen in die Umgebung erfolgt, wird noch ein bekanntes Problem gelöst. Hochempfindliche elektronische Geräte sowie Messgeräte für GPS-Einmessungen und Baggersteuerungen arbeiten ohne Störungen, da fast keine Schwingungen mehr in die Umgebung übertragen werden.

Wer gut schmiert, verdichtet gut.

Der maßgebliche Energiekostenfaktor im Bauprozess stellt der Dieselverbrauch von Baumaschinen dar. Steigende Kraftstoffpreise und immer strengere Umweltvorgaben erfordern nachhaltigen, energieeffizienten Umgang mit den bestehenden Ressourcen und gewinnen immer mehr an Bedeutung.

Das alte Sprichwort besagte schon: „wer gut schmiert, der gut fährt“. Die Schmierung ist nicht nur dort ein wichtiger Faktor, sondern auch bei der Verdichtung im Straßen- und Tiefbau.  Nur geschmiert wird hier nicht mit Öl, sondern mit Wasser. Das Wasser dafür darf nach den neusten Umweltbestimmungen nicht mehr aus öffentlichen Gewässern wie Flüssen, Seen oder Teichen entnommen werden. Die Entnahme ist nur noch aus öffentlichen Netzen erlaubt.

Auch hier wurde die Denkfabrik bei Stehr in Gang gebracht. Es wurden Prioritäten zu neuen Entwicklungen gesetzt, mit denen die bekannten Probleme wieder einmal auf einfache Art gelöst werden. Diese bestehen oftmals darin, dass der zu einer guten Verdichtung benötigte Wassergehalt des Bodens nicht ausreicht, um optimale Verdichtungsergebnisse zu gewährleisten. Durch die schnell aufeinander folgende Krafteinleitung, die von dynamisch wirkenden Verdichtungsgeräten ausgehen, setzen sich die Körner des Verdichtungsmaterials in Bewegung. Ihre gegenseitige Reibung ist so stark, dass eine gute Kornumlagerung in eine dichtere Position nicht möglich ist. Bei einem zu geringen Wassergehalt sind die Reibungskräfte zwischen den Einzelkörnern sehr hoch, daraus resultiert eine schlechte Kornumlagerung und es wird keine optimale Verdichtung erreicht. Um das Problem zu lösen und den Ablauf auf größeren Baustellen zu optimieren gibt es wieder was Neues aus der Stehrschen Ideenschmiede. Ein Anhänger für Traktoren, oder Aufbau für LKW mit angebauten, bekannten Stehr Plattenverdichtern. Die Wassermenge, wird elektronisch geregelt und ca. 10 Meter vor den Plattenverdichtern über Hochdruckdüsen aufgebracht. Somit kann die optimale Wassermenge auch in tiefere Schichten vor den Plattenverdichtern eindringen. Das Ergebnis: viel BESSERE, SCHNELLERE, KRAFTSTOFF- und CO² sparende, ENERGIEREFFIZIENTE Verdichtung, alles Argumente die sich immer mehr Verdichten.