Wie ein Saugbagger funktioniert
Ein Saugbagger ist kein Vakuumgerät, sondern eine sehr große Luftpumpe. Der Unterschied erklärt fast alle seine Stärken und Grenzen.
„Ein Saugbagger saugt Erde an wie ein sehr großer Staubsauger“, so steht es in fast jeder Beschreibung, und als erstes Bild taugt der Vergleich. Für die Einsatzplanung reicht er nicht. Wer verstehen will, warum das Verfahren an einem dicht belegten Kabelbündel überlegen ist und warum es in verdichtetem Lehm zäh wird, muss einen Schritt weitergehen. Ein Saugbagger arbeitet nicht mit starkem Sog, sondern mit einer sehr großen Menge bewegter Luft.
Diese Seite erklärt das Prinzip, den Weg des Materials durch die Maschine und die Stellen, an denen das Verfahren an Grenzen stößt. Die technischen Angaben stammen aus der DGUV Information 203-017 und aus den öffentlichen Unterlagen des Herstellers RSP zur Baureihe ESE. Es sind durchgehend Herstellerangaben zur Geräteklasse, nicht Daten unserer Maschine. Warum wir das trennen, steht auf der Maschinenseite.
Das Grundprinzip: viel Luft, mäßiger Unterdruck
Die maßgebliche Beschreibung stammt von der gesetzlichen Unfallversicherung: DGUV Information 203-017, Anhang 5. Dort heißt es, Saugbagger seien mit „gigantischen Staubsaugern“ vergleichbar: Das Gebläse erzeuge Luftströme von bis zu 32.000 m³/h und einen Unterdruck von bis zu 400 hPa. Der Saugschlauch ist über einen Träger hydraulisch dreidimensional bewegbar; im Bereich der Saugkrone wird das Material vom Luftstrom mitgerissen.
Der zweite Wert ist der interessante. 400 Hektopascal sind 400 Millibar, also 0,4 bar. Der Umgebungsdruck liegt bei rund 1.013 Millibar. Es fehlen also rund vierzig Prozent, sechzig Prozent des Luftdrucks stehen weiterhin an. Von einem technischen Vakuum ist das weit entfernt. Die leistungsstärkste Ventilatorstufe, die RSP für die Baureihe ESE 6 anbietet, kommt auf 55.000 Pascal, das sind 550 Millibar oder 0,55 bar. Mehr als gut ein halbes Bar Unterdruck erreicht diese Geräteklasse nicht.
Damit erledigt sich die häufigste Fehlvorstellung. Das Material wird nicht durch einen Sog aus dem Boden gezogen wie Metall von einem Magneten. Es wird von der einströmenden Luft mitgenommen. Deshalb funktioniert das Verfahren bei lockerem, rolligem Material gut und bei bindigem Material erst dann, wenn dessen Zusammenhalt vorher gebrochen wurde. Luft kann an einer festen Lehmscholle nur vorbeiströmen.
Derselbe Spitzenwert wird häufig als „0,55 mbar“ wiedergegeben, um den Faktor 1.000 daneben, weil ein Millibar 100 Pascal sind. Wörtlich genommen ergäbe die Angabe einen Unterdruck, mit dem sich kein Sandkorn bewegen ließe. Wenn Sie Datenblätter vergleichen, lohnt der Blick auf die Einheit: Pa, hPa, mbar und bar stehen in derselben Zeile oft munter durcheinander.
Der Weg des Materials durch die Maschine
Zwischen Saugkrone und Kippbehälter liegen mehrere Stufen. Sie sind der Grund, warum auf der Baustelle kein Aushubhaufen entsteht und warum die ausgeblasene Luft keinen Staubschleier über den Arbeitsbereich legt. Die folgenden Stufen und Maße geben die Ausstattungsbeschreibung des Herstellers RSP für die Baureihe ESE wieder, also Angaben zur Geräteklasse.
Warum die Luftmenge zählt, nicht der Sog allein
Der Unterdruck erzeugt die Strömung. Tragen muss die Luft selbst, und zwar in ausreichender Menge je Zeiteinheit. Ein Korn, das in den Schlauch eingetreten ist, bleibt nur in Bewegung, solange genug Luft an ihm vorbeiströmt. Der Saugbagger ist damit näher an einer pneumatischen Förderanlage als an einem Vakuumgerät.
Ablesen lässt sich das an der Ventilatorstufung des Herstellers. Der Einzelventilator liefert 32.000 m³/h bei 21.000 Pa und erreicht damit rund 15 Meter vertikal und 70 Meter horizontal. Die höchste Ausbaustufe kommt auf 44.000 m³/h bei 55.000 Pa. Der Volumenstrom steigt damit um gut ein Drittel, der Unterdruck auf mehr als das Doppelte, die angegebene Reichweite auf 50 Meter vertikal und 200 Meter horizontal. Der Hersteller ordnet die Stufen entsprechend zu: den Einzelventilator als Gebläse für Arbeiten im Nahbereich, die oberen Stufen für Tiefbau- und Entsorgungsaufgaben mit langen Wegen.
Die Zahlen sagen wenig über Tempo und viel über Reichweite. Die stärkere Stufe kommt weiter und tiefer, im Vortrieb liegt sie kaum vorn. Jede Schlauchverlängerung ist dabei eine Entscheidung mit Preis. Sie erspart das Umsetzen des Fahrzeugs, kostet aber Reserve. Wenn Sie uns vorab sagen, wie weit die Arbeitsstelle von der nächsten befahrbaren Fläche entfernt liegt, können wir das einplanen. Zusammen mit Durchfahrtsbreite, Aufstellfläche und zulässiger Traglast der Zufahrt gehört diese Entfernung deshalb in die Anfrage.
Wo die Vorlockerung ins Spiel kommt
Über die Grenzen des Verfahrens sagt das Zubehörprogramm des Herstellers am meisten. RSP führt eine eigene Gruppe „Bodenlockerungstechnik“, die das Arbeiten in festen oder verdichteten Böden erleichtern soll, und schreibt zur pneumatischen Bodensprenglanze, die Bindigkeit festerer Böden werde dadurch zerrissen und ein Absaugen dadurch möglich. Bindiger Boden braucht danach eine Vorbehandlung, bevor er sich absaugen lässt.
Das zweite Werkzeug ist die Blaslanze. Sie schießt punktuell große Luftmengen in den Boden und lockert ihn auf, ohne dass ein hartes Werkzeug an eine Leitung geraten kann; der Hersteller empfiehlt sie ausdrücklich für Such- und Freilegungsaufgaben an Versorgungsleitungen, für Leitungskreuzungen und für Arbeiten im Wurzelbereich, also für genau die Aufgaben, um die es bei einer Suchschachtung zur Klärung von Lage und Tiefe einer Leitung, beim Freilegen belegter Kabeltrassen und beim wurzelschonenden Aushub im Wurzelbereich von Bäumen geht. Für Arbeiten in der Nähe spannungsführender Anlagen führt der Hersteller das Blasrohr in einer isolierten Ausführung. Die Druckluft dafür kommt aus dem bordeigenen System, das je nach Ausführung 3,0 bis 4,5 m³/min bei 7 bar liefert und daneben Presslufthammer und Spatenhammer versorgt.
Ab welcher Konsistenz oder welchem Wassergehalt vorgelockert werden muss, entscheidet der Maschinist vor Ort am Material. Regional lässt sich immerhin die Richtung benennen: Die Geestsande in der Landesmitte sind rollig und damit der einfache Fall, Marschklei an der Westküste und Geschiebemergel im östlichen Hügelland sind bindig und damit der aufwendige. Zu gefrorenem Boden kursieren Behauptungen in beide Richtungen; eine belastbare Grundlage dafür gibt es nicht. Welche Böden und Materialien wir im Einzelnen aufnehmen, ist unter Materialien und Böden aufgeschlüsselt.
Was die Herstellerzahlen aussagen
Die folgenden Werte umreißen die Geräteklasse, zu der Saugbagger für Erdarbeiten gehören. Sie beschreiben eine Bauart, keine einzelne Maschine.
Quellen: DGUV Information 203-017 (Ausgabe Februar 2019, Anhang 5) sowie öffentliche Unterlagen der RSP GmbH zur Baureihe ESE 6 (Ausstattungsbeschreibung, Datenblatt ESE 6 RD 10000). RSP kennzeichnet die Leistungsangaben selbst mit zwei Fußnoten: Es handelt sich um Ventilatorenwerte, nicht um Anlagenwerte, und die Angaben zu Saugtiefe und Saugentfernung gelten „abhängig vom Material und der installierten Saugleistung“. Gemessen ist damit das Gebläse auf dem Prüfstand; an der Saugkrone kommt weniger an.
Aus einem Datenblatt geht deshalb nicht hervor, wie schnell ein bestimmter Boden abgetragen wird. Zwischen dem Prüfstandswert eines Ventilators und dem Vortrieb in einer 1,20 Meter tiefen Schachtung liegen Schlauchlänge, Förderhöhe, Korngrößenverteilung, Wassergehalt und die Frage, ob vorgelockert werden muss. Ohne diese Angaben lässt sich keine Fläche pro Stunde nennen.
Für Ihre Vorbereitung sind andere Punkte entscheidend: die engste Stelle der Zufahrt, die Tragfähigkeit der Aufstellfläche und das Gewicht, das dort ankommt. Was dabei der Reihe nach zu klären ist, von Torbögen und Kurvenradien über Gewichtsbeschränkungen auf dem Weg bis zum Schwenkraum über der Arbeitsstelle, führt die Maschinenseite in sieben Prüfpunkten auf. Dokumentiert sind dort ebenfalls Maße und Gewichte der Geräteklasse. Gesamtgewicht, Achslasten und Behältervolumen unserer eigenen Maschine bekommen Sie als Datenblatt auf Anfrage.
Grenzen des Verfahrens
Korngröße: die Grenze setzt der Schlauch
Die belastbare Obergrenze nennt die DGUV: Saugbar sind feste Stoffe bis zu einer Korngröße des Saugschlauchdurchmessers, und selbst faustgroße Steine können mitgerissen werden. Bei 250 mm Schlauchdurchmesser ist das eine komfortable Grenze. Sie sagt allerdings nur, was durchpasst. Über das Fördertempo sagt sie nichts. Für Splitt, Schotter, Streugut, Schlacke oder Dämmstoffe kursieren im Netz Korngrößentabellen, die sich an keiner Hersteller- oder Normangabe festmachen lassen. Womit wir beim Absaugen von Schüttgütern wie Kies, Sand, Schlamm und Bauschutt in der Praxis arbeiten, klären wir vorab am konkreten Material.
Bindiges und verdichtetes Material
Fester Lehm, Ton und stark verdichtete Auffüllungen halten zusammen; die Luft strömt daran vorbei, statt sie mitzunehmen. Ohne Vorlockerung passiert wenig, mit Vorlockerung kostet es Zeit. Das ist ein Kalkulationsposten und einer der Gründe, warum wir bei jeder Anfrage nach der Bodenart fragen.
Nutzlast statt Volumen
Die Behälter dieser Geräteklasse fassen je nach Aufbau 6 bis 10 m³, bei einem 8-m³-Behälter sind laut Hersteller je nach Saugmaterial bis zu 7 m³ nutzbar. Der eigentliche Anschlag ist aber meist das Gewicht: Nasses, bindiges Sauggut ist schwer, und die zulässige Nutzlast des Fahrgestells ist deshalb häufig erreicht, bevor der Behälter voll aussieht. Entleerungsfahrten gehören deshalb von vornherein in den Bauablauf; wohin entleert wird, sollte vorher feststehen. Wie Deklaration und Verbleib des Sauggutes geregelt werden, haben wir gesondert beschrieben.
Lärm in Wohnbebauung
Ein Gebläse dieser Größenordnung ist zu hören. Die Hersteller bieten Schalldämmpakete an: Vollkapselung der Ventilatoren, zusätzliche Dämmung von Behälterunterseite und Seitenwänden. Die Abluft geht über eine Schalldämmeinheit nach oben. Ein Dezibelwert für alle Fälle lässt sich daraus trotzdem nicht ableiten; er hängt von Konfiguration, Drehzahl und Umgebung ab. Wenn Ihr Einsatz in Wohnbebauung oder in zeitlich beschränkten Fenstern liegt, sprechen Sie uns darauf an, bevor der Termin steht.
Staub: der Abluftwert und die Luft über der Grube
Das geschlossene System ist ein echter Vorteil gegenüber offenem Aushub: Das Material geht direkt in den Behälter, neben der Schachtung entsteht kein Haufen, der aufgeladen und umgesetzt werden muss. Der Wert von unter 10 mg/m³ beschreibt dabei die gereinigte Abluft der Maschine, nicht die Luft über der Baugrube. Was an der Saugkrone selbst aufgewirbelt wird, entscheiden Material und Witterung.
Wofür der Saugbagger gebaut ist
Auf freier Fläche ohne Leitungen im Boden ist der klassische Aushub schneller. Das Verfahren spielt seinen Vorteil erst dort aus, wo Beschädigungsrisiko oder Platzmangel den Baggerlöffel ausschließen: beim Freilegen von Leitungen und Kabeln etwa oder beim Ausräumen von Schächten und Sandfängen von oben.
Der Betrieb macht Saugbaggerarbeiten und sonst nichts; der Maschinist gehört zum Fahrzeug. Die Entsorgung des Sauggutes wird bauseits geregelt. Lage und Tiefe der Leitungen kommen aus der Auskunft der Netzbetreiber; ist die Trasse unklar, gehört ein Ortungsunternehmen davor oder eine Suchschachtung.
Anfahrt und Entfernung
Wir arbeiten von Hamburg-Fuhlsbüttel aus. Bis Flensburg sind es rund 151 Kilometer, für die das Routing 96 Minuten ausweist; bis Husum sind es mit 150 Kilometern kaum weniger, und trotzdem nennt das Routing 107 Minuten, weil die A23 bei Heide endet und den Rest die Landstraße übernimmt. Das sind Werte für freie Fahrt ohne Verkehr; Berufsverkehr kommt obendrauf. Bei einem kurzen Einsatz in dieser Entfernung fällt die An- und Abfahrt ins Gewicht: Hin- und Rückweg summieren sich auf gut drei Stunden, bevor die Saugkrone überhaupt angesetzt hat. Sagen Sie uns die Adresse, dann rechnen wir es durch. Telefonisch erreichen Sie Martin Kuchenbecker unter 0173-2347419.
Die DGUV nennt Saugbagger im innerstädtischen Bereich „besonders gut für Erdarbeiten in der Nähe erdverlegter Leitungen geeignet“ und beschreibt sie als Alternative zur häufig vorgeschriebenen Handschachtung, mit dem ausdrücklichen Hinweis, dass auch bei Handschachtung Leitungen beschädigt werden (DGUV Information 203-017, Kapitel 6.1 und Anhang 5). Wann sich das Verfahren gegenüber Bagger und Handschachtung rechnet, steht in der Entscheidungshilfe.
Unsicher, ob Ihr Boden saugbar ist?
Nennen Sie uns Bodenart, Zieltiefe und Entfernung zur Aufstellfläche. Dann sagen wir Ihnen, ob der Saugbagger passt.
Fragen, die vor dem ersten Einsatz kommen
Erzeugt ein Saugbagger ein Vakuum?
Im technischen Sinn nicht. Die DGUV nennt für diese Gerätegruppe einen Unterdruck von bis zu 400 hPa, das sind 400 mbar oder 0,4 bar; die stärkste Ventilatorstufe der ESE-6-Baureihe erreicht 55.000 Pa, also 550 mbar beziehungsweise 0,55 bar. Bei einem Umgebungsdruck von rund 1.013 mbar stehen selbst dann noch etwa 460 mbar absoluter Druck im Schlauch, knapp die Hälfte. Die Leistung des Verfahrens kommt aus dem Volumenstrom von 32.000 bis 44.000 m³/h, nicht aus einem extremen Unterdruck.
Wie groß dürfen Steine sein, die ein Saugbagger aufnimmt?
Die DGUV Information 203-017 formuliert es so: Saugbar sind feste Stoffe bis zu einer Korngröße des Saugschlauchdurchmessers, wobei sogar faustgroße Steine mitgerissen werden können. Der Standardschlauch dieser Geräteklasse hat 250 mm Durchmesser. Was durchpasst, geht damit grundsätzlich; wie schnell, entscheidet das übrige Material. Verbindliche Korngrößentabellen für Splitt, Schotter oder Schlacke gibt es von Hersteller- oder Normseite nicht. Mehr zu Materialien und Böden.
Wie tief und wie weit kann ein Saugbagger saugen?
Die Herstellerangaben für diese Baureihe reichen je nach Ventilatorstufe von etwa 15 m vertikal und 70 m horizontal bis zu 50 m vertikal und 200 m horizontal. Entscheidend ist die Fußnote, die RSP selbst dazu setzt: Saugtiefe und Saugentfernung gelten „abhängig vom Material und der installierten Saugleistung“. Es sind Maximalwerte unter günstigen Bedingungen. Nennen Sie uns Tiefe, Entfernung und Bodenart, dann sagen wir, was davon auf Ihrer Baustelle erreichbar ist.
Welche Böden brauchen eine Vorlockerung?
Feste, verdichtete und bindige Böden. Das belegt der Hersteller über sein eigenes Zubehörprogramm: Die pneumatische Bodensprenglanze zerreißt die Bindigkeit festerer Böden und macht ein Absaugen dadurch erst möglich. Wo genau die Grenze liegt, bei welcher Konsistenz oder welchem Wassergehalt, entscheidet sich am Material vor Ort. In Schleswig-Holstein heißt das grob: Geestsande unproblematisch, Marschklei und Geschiebemergel mit Vorlockerung.
Wie viel Material passt in den Behälter?
Die Behälter dieser Geräteklasse fassen je nach Aufbau 6 bis 10 m³; bei einem 8-m³-Behälter sind nach Herstellerangabe je nach Saugmaterial bis zu 7 m³ nutzbar. In der Praxis begrenzt meist die Nutzlast: Nasses, schweres Material erreicht die Gewichtsgrenze früher als die Volumengrenze.
Wie staubig ist ein Saugbaggereinsatz?
Das Material geht direkt in den geschlossenen Behälter; ein Aushubhaufen, der später noch einmal aufgewirbelt und umgesetzt wird, entsteht dabei nicht. Für die Abluft nennt der Hersteller einen Reststaubgehalt unter 10 mg/m³ nach Patronenfiltern der Staubklasse M. Der Wert gilt für die Luft am Auslass; über der Baugrube entscheiden Material und Witterung.
Wie laut ist die Maschine?
Ein Gebläse dieser Größe ist zu hören. Dämmpakete und die nach oben gerichtete Abluftführung mildern das; ein allgemeingültiger Dezibelwert lässt sich nicht angeben, weil er von Konfiguration, Drehzahl und Umgebung abhängt. Wenn für Ihre Baustelle Ruhezeiten oder Auflagen aus der Nachbarschaft gelten, sagen Sie es bitte schon mit der Anfrage. Dann klären wir vor der Terminzusage, ob das zusammenpasst.
Bekomme ich die Daten Ihrer konkreten Maschine?
Ja, als Datenblatt auf Anfrage: Aufbau, Behältervolumen, Ventilatorstufe und Gewichte. Die Kennwerte der Geräteklasse aus DGUV- und Herstellerunterlagen beschreiben eine Bauart; was auf Ihre Baustelle rollt, ist eine einzelne Maschine mit eigenen Maßen. Bauleiter prüfen Zufahrtsmaße und zulässiges Gesamtgewicht nach, und eine falsche Angabe wird an dieser Stelle teuer. Für die Einsatzplanung zählen Zufahrt, Aufstellfläche und Achslast; nennen Sie diese Maße bitte gleich mit der Anfrage.