Aufgrund der steigenden Energiekosten und der immer strengeren Emissionsregelungen lastet u. a. auf der Baumaschinenbranche ein hoher Innovationsdruck hinsichtlich der Erarbeitung geeigneter Antriebskonzepte zum Zweck der Effizienzsteigerung. Darüber hinaus stellen sich die Hersteller der Herausforderung, immer kompaktere Maschinen zu entwickeln. Ein hydrostatischer Antrieb mit einer gemeinsamen Versorgung der Fahr- und Arbeitshydraulik wird nun entwickelt, um die oben genannten Ziele zu erreichen. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie ein hydrostatischer Antrieb mit gemeinsamer Versorgung die dynamischen Anforderungen einer mobilen Arbeitsmaschine erfüllen und gleichzeitig hohe Effizienz hinsichtlich der Komponenten und des Energieverbrauchs erzielen kann. Um diese Frage zu beantworten, wird zunächst die optimale Topologie des neuen Antriebskonzepts erarbeitet. Anschießend werden Betriebs- und Regelungsstrategien entwickelt, um in dem neuen Konzept sowohl hohe Dynamik als auch Effizienz im Vergleich zu serienproduzierten Maschinen zu erreichen. Da der Wirkungsgrad eines hydrostatischen Antriebs stark von den Anwendungsfällen abhängt, wird die Systemeffizienz bei verschiedenen Arbeitszyklen mit der des konventionellen Antriebs verglichen. Es wird nachgewiesen, dass das neue Antriebskonzept, je nach Arbeitszyklus, ein energetisches Einsparpotenzial von 1 ~ 8 % im Vergleich zur Beispielmaschine besitzt. In Bezug auf den praktischen Nutzen werden abschließend notwendige Anpassungen der Komponenten und Weiterentwicklungen der Betriebs- und Regelungsstrategien zur Umsetzung ermittelt.

Bei der maschinellen Holzernte werden Kranvollernter, sogenannte Holzvollernter eingesetzt, die mit einem angebauten Erntekopf den Baum fällen, entasten, vermessen und in Sortimentslängen zusägen. Die hochmechanisierte Ernte durch den Holzvollernter stellt in den meisten Fällen das Anfangsglied der Rohholz-Wertschöpfungskette dar. Bisweilen erfasst der Erntekopf, auch Prozessor genannt, die Messgrößen Durchmesser und Länge des Rohholzes durch taktiles Abtasten. Dabei greift das System auf berührende Messtechnik zurück, die nicht in der Lage ist, das Messobjekt unabhängig von den Förder- und Entastungsmechanismen zu erfassen. Die Messelemente liegen direkt an der Baumstammoberfläche an und werden gleichzeitig für die sichere Führung des Baumstammes während der Verarbeitung benötigt. Innerhalb der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie ein Messsystem zur berührungslosen Rohholzvermessung in Holzvollerntern konzipiert und ausgeführt sein muss, damit dieses ein Datenmodell der vermessenen Stämme bereitstellt, welches die folgenden Prozesse der Wertschöpfungskette unterstützt. Die Besonderheit besteht in der Entwicklung des multisensorischen Messsystems, der Nutzung von einheitlichen Referenznormalen und dem Aufbau des mathematischen Gesamtmodells – dem virtuellen Baumstamm. Aus diesem Modell können die etablierten, forsttypischen Messgrößen wie z. B. Mittendurchmesser oder Sektionsvolumina zurückgeführt werden. So wird sichergestellt, dass Probemessungen mit anderen Messverfahren vergleichbar bleiben. Das entwickelte Messsystem schafft ferner die Grundlage für eine unabhängige, einzelstammweise Erfassung der Baumstammdimensionen direkt im Holzvollernter am Anfang der Wertschöpfungskette.