Das sind die Vorteile von Rugged Hardware für die Baustelle

Was ein stationärer Computer kann, leistet mittlerweile auch ein Mobilrechner. Notebooks, Tablet-PCs und vor allem aktuelle Smartphones verfügen inzwischen über eine Rechenleistung, mit der viele Büro-PCs nicht mithalten können. In den Verkaufszahlen hat mobile Hardware stationäre PCs ebenfalls längst überholt. Auch im Baubereich werden mobile Rechner sowohl im Büro als auch unterwegs, für die digitale Baudokumentation, Baustellentermine, Besprechungen und Kundenpräsentationen oder für die Datenerfassung, vor Ort immer beliebter: Weil sie Widrigkeiten besser wegstecken und zuverlässiger sind.

Für Einsätze unter rauen Umgebungsbedingungen, auf nassen, feuchten und staubigen Baustellen, offerieren einige Hersteller spezielle „rugged“ Hardware (engl. für „robust“, „stabil“). Ob sich diese etwas teurere Technik bezahlt macht oder ob konventionelle Mobilhardware mit zusätzlicher Schutzausstattung ebenso gut ist, sollte man individuell entscheiden.

Was macht Rugged Hardware aus?

Rugged Hardware verfügt meist über ein schlagfestes Metall- oder ein besonders stabiles Kunststoffgehäuse. Eine manchmal an den Ecken und Kanten aufgebrachte Gummierung federt Stürze und Stöße ab und macht das Gehäuse griffiger. Bei Rugged Notebooks oder Convertibles dient das zugeklappte Gehäuse zugleich als Hartschalenkoffer mit teilweise integriertem, praktischem Tragegriff. Tastatur, Touchpad und Display sind spritzwassergeschützt, Schnittstellen durch Gummiabdeckungen abgedichtet. Die Festplatte ist durch eine Gel- oder Gummilagerung vor Stößen und durch eine zusätzliche wasserdichte Ummantelung vor Nässe geschützt.

Bei besonders robusten Geräten sorgt eine Heizung dafür, dass Festplatten auch bei extremen Minusgraden funktionieren – oder es kommt die gegenüber äußeren Einflüssen unempfindlichere SSD-Speichertechnik zum Einsatz. Lüfterlosen Rugged Modellen macht auch feinster Baustaub nichts aus und in ruhiger Umgebung stört kein Lüftergeräusch beim Arbeiten.

Eingesetzt wird robuste Hardware in industrieller Umgebung, vom Militär, der Polizei und der Feuerwehr, aber auch von Außendienstmitarbeitern oder Wartungsfirmen. Im Baubereich hat sich Rugged Hardware in besonders unwirtlicher Baustellenumgebung, etwa im Tief- und Tunnelbau, bei der Vermessung und beim Gebäudeaufmaß vielfach bewährt. Bauplaner und Handwerker sind zwar bisher eine Randzielgruppe, was nicht zuletzt am höheren Preis, insbesondere von sogenannten Ultra-Rugged-Geräten liegt. Je nach Einsatzbereich und Umgebungsbedingungen können sich die höheren Investitionskosten aber schnell amortisieren.

Wie robust ist robust?

Den Grad der Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse geben der so genannte IP-Code und der aus dem Militärbereich stammende US Military Standard (MIL-STD) an. Schutzarten nach dem IP-Standard teilen elektrische Geräte im Hinblick auf ihre Eignung für unterschiedliche Umgebungsbedingungen ein. IP steht für Ingress Protection (Eindring-Schutz) und gibt den Schutzgrad des Gehäuses gegen Berührung, Fremdkörper und Wasser an.

Der vom US-Militär definierte MIL-STD geht härter zur Sache. Er unterzieht Geräte Temperatur-, Feuchtigkeits-, Korrosions-, Fall- und Stoß- und anderen, für den Bausektor eher irrelevanten Tests. Eingeteilt werden Outdoor-taugliche Geräte meist in Semi Rugged und Fully Rugged.

• Semi-Rugged-Hardware widersteht bestimmten äußeren Einwirkungen eingeschränkt, etwa Spritzwasser, Staub oder Stürzen/Stößen und verfügt immer über einen Lüfter. Eingeschränkt bedeutet zum Beispiel, dass die Hardware zwar nach IP54 staub- und spritzwassergeschützt, aber eben nicht staub- und spritzwasserdicht ist.
• Fully-Rugged-Hardware ist nahezu vollständig gegen äußere mechanische oder klimatische Einflüsse abgeschottet und hat keinen Lüfter. Sie ist nach IP65 staub- und strahlwasserdicht sowie nach den jeweiligen MIL-Standards (MIL-STD 810F, 810G, 461F etc.) getestet und zertifiziert. Stürze aus Hüfthöhe werden auch in aufgeklapptem Zustand klaglos hingenommen, ebenso wie extreme Temperaturen (– 20 bis + 60 °C).

Ein Sturz aus großer Höhe kann dagegen auch robuster Technik den Garaus machen. Wichtig ist, sich die Robustheitsangaben der Hersteller genauer anzuschauen, denn sie sind nicht immer transparent und nicht immer vergleichbar. Von einigen Anbietern, beispielsweise Getac, Panasonic oder Xplore, wird auch vollständig gekapselte, wegen der explosionsgeschützten Hülle eher für das Militär oder für den Tunnelbau geeignete „Ultra-Rugged-Hardware“ offeriert.

Rugged Devices: Außen hart, innen smart

Das Herz von Rugged Geräten bilden stromsparende, für den mobilen Einsatz besonders geeignete Mehrkern-Prozessoren. Dual-, Quad- und Octacore-Prozessoren, die in vielen aktuellen Geräten verbaut sind, ermöglichen auch rechenintensive Anwendungen. Das gilt sowohl für Notebooks als auch für Smartphones.

Bei Smartphone- oder Tablet-Speichern unterscheidet man zwischen dem flüchtigen Arbeitsspeicher (RAM), in den nur gerade verarbeitete Arbeitsdaten geladen werden, sowie dem internen Flash-Speicher, auf dem Anwendungs- und Programmdaten dauerhaft abgelegt werden. Aktuelle RAM-Speicher sind zwischen 256 MB und 10 respektive 16 GB groß, interne Speicher zwischen 4 GB und 512 GB. Hier gilt: je größer, desto besser.

Bei vielen, aber nicht bei allen Modellen lässt sich der interne Speicher extern per SD- oder MicroSD-Karte um bis zu 2 GB (Micro SD), 32 GB (Micro SDHC) bzw. 2 TB (Micro SDXC) erweitern. Viele Rugged Nobebooks verfügen noch über Festplatten mit 512 GB oder 1 TB Speicher, die man teilweise modular und auch während des Betriebs austauschen kann. SDD-Speicher sind zwischen 128 und 256 GB groß.

Zu den weiteren Merkmalen, die Rugged Devices ausmachen, gehören unter anderem:

Displaygröße

Ein weiteres wichtiges Auswahlkriterium ist die Displaygröße. Diese reicht bei Rugged Smartphones von 4 bis 6“, was einer Bildschirmdiagonale von rund 10 bis 14 cm entspricht. Je größer das Display, desto bequemer ist die Bedienung, aber desto größer sind auch das Gehäuse und der Stromverbrauch.

Bei Rugged Tablets beträgt die Bildschirmgröße zwischen 7 und 17“. Auch die Bildschirmauflösung entspricht in etwa konventionellen Modellen; sie liegt zwischen 1024 × 768 (XGA) und 1680 × 1050 Bildpunkten (WSXGA+). Einige Geräte verfügen über das früher verbreitete 4:3-Bildschirmformat, das aufgrund der größeren effektiv sichtbaren Fläche und einer korrekten Abbildung von Proportionen insbesondere im Hinblick auf CAD-Anwendungen Vorteile bietet.

Matte Bildschirmoberfläche

Ganz wichtig für die Outdoor-Tauglichkeit ist eine matte Bildschirmoberfläche, die Spiegelungen vermeidet, sowie eine große Variabilität der Bildhelligkeit, die sich sowohl an eine direkte Sonneneinstrahlung als auch an absolute Dunkelheit anpassen lässt. Bei hoher Lichtintensität kommt teilweise transflektive Displaytechnik zum Tragen, bei der das Umgebungslicht genutzt wird, sodass die interne Lichtquelle (LCD-Backlight) reduziert oder komplett abgeschaltet werden kann, was die Akkukapazität schont.

Leuchtdichte für bessere Sicht

Ein wichtiges Maß ist die Leuchtdichte in Cd/m² (Candela pro Quadratmeter; oft auch Cd/qm), die zwischen 200, 500, 1000 Cd/m² und mehr liegt. Dieser technische Wert sagt jedoch wenig aus – besser ist ein Ausprobieren des Monitors bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen. Eine Digitalkamera-Funktion auf der Gehäuserückseite ist ab einer Auflösung von 5 Megapixeln sinnvoll, darunter sind Fotos unbrauchbar. Eine zusätzliche Frontkamera kann man für die Videotelefonie nutzen. Sehr gut ausgestattet ist robuste Mobilhardware meist im Hinblick auf Erweiterungssteckplätze, Daten- und Kommunikationsschnittstellen.

Schnittstellen und Netzwerke

Ebenso wie ein LAN-Anschluss für die Anbindung an das Telefon- und Computernetz gehören mehrere USB-Schnittstellen für den Anschluss von Maus, Drucker, USB-Stick/Festplatte etc. zur Ausstattung. Für die schnelle Übertragung von Digitalkamera-Fotos auf den Rechner sorgt ein eingebauter Multiformat-, mindestens aber ein SD-Speicherkartenleser.

Mobilität beim Zugriff auf Netzwerke und beim Austausch von Informationen bieten unter anderem drahtlose Netzwerke für die Datenübertragung auf kurze und größere Entfernungen (WLAN, WWAN), Bluetooth für die drahtlose Kommunikation zwischen Drucker, Notebook und Desktop-PC. Standardmäßig enthaltene oder optional integrierbare Mobilfunkstandards ermöglichen den mobilen Zugang zu E-Mails und Internet.

Schwächen von Rugged Geräten

Während im Baucontainer in der Regel ein Stromanschluss vorhanden ist, spielt die Akkulaufzeit bei der Baustellendokumentation oder bei Aufmaßen eine wichtige Rolle. Bei einem realistischen Nutzungsprofil kann auch robuste Hardware teilweise schon nach 3 bis 4 Stunden schlapp machen. Herstellerangaben sind häufig irreführend, denn die angegebenen 6, 8 oder gar mehr Stunden im Akkubetrieb sind nur bei einem praxisfernen Nutzungsprofil mit heruntergedimmtem Display, sparsamem Speicherzugriff, geringer CPU-Auslastung, ohne aktivierte WLAN- oder Buetooth-Funktion etc. zu erreichen. Behelfen kann man sich aber mit einem zweiten Akku-Satz, der bei einigen Modellen auch im Betrieb gewechselt werden kann.

Ein weiterer Schwachpunkt sind die Abmessungen und das Gewicht, denn der Zusatzschutz macht Rugged Hardware nicht nur robust, sondern auch groß und schwer. Mit 3 bis 5 cm Bauhöhe und 3 bis 5 kg Gewicht sind beispielsweise Fully-Rugged-Notebooks mindestens doppelt so dick und schwer wie konventionelle Modelle. Semi-Rugged-Geräte sind kompakter und leichter.

Eine besondere Form robuster Notebooks sind Convertible-Modelle: das LC-Display lässt sich um 360° Grad drehen und mit der Displayoberfläche nach oben auf die Tastatur klappen oder ganz abnehmen. Dadurch wird aus dem Bildschirm eine Schreib- oder Zeichentafel, die eine grafische Dateneingabe per Stift ermöglicht. Ein teilweise im Lieferumfang enthaltener Schultergurt erleichtert Eingaben im Stehen.

Für den täglich wechselnden Einsatz zwischen Büro und Baustelle sollte man unbedingt eine optional erhältliche Docking-Station verwenden. An dieser sind im Büro externe Geräte wie Drucker oder Scanner sowie das Büro-Netzwerk angeschlossen, so dass man das Tablet oder Notebook nur noch einstecken muss. Auch für Fahrzeuge gibt es spezielle Halterungen und Akku-Ladegeräte.

Wann lohnt sich Rugged Hardware?

Rugged Hardware ist für die meisten Augen weniger schick, etwas schwerer und nicht ganz billig. In der Rugged Version kosten Smartphones, Tablets, Netbooks oder Convertibles schnell mal das Doppelte und Dreifache dessen, was man von vergleichbaren konventionellen Business-Modellen gewohnt ist. Semi Rugged-Modelle sind etwas günstiger.

Weshalb sollte man mehr bezahlen? Weil viele konventionelle Modelle einige Schwächen haben: gebrochene Scharniere bei Notebooks und Convertibles, hakende Tastenkappen, defekte Netz-Anschlussbuchsen oder Netzteile, gesprungene Displaygläser oder kaputte Akkus sind häufige Schadensbilder schon nach wenigen Jahren. Das kommt bei Rugged Geräten praktisch nie vor, dank besonderer Rugged Technik, robustem Gehäuse, hochwertigen und langlebigen Bauteilen und Materialien.

Wer in diesem Preisniveau allerdings auch die neueste Prozessortechnik erwartet, wird enttäuscht: Rugged Geräte hinken aktuellen Prozessor-Standards technisch immer einen Tick hinterher. Das liegt daran, dass die Modellzyklen der Rugged Hardware längerfristig angelegt sind, als die von Prozessoren.

Für die Zielgruppe von Rugged-Herstellern ist das nur ein marginaler Nachteil – schließlich spielen für Ingenieurbüros, Hoch- und Tiefbauunternehmen oder Handwerker Aspekte wie Modellkontinuität, Zubehörauswahl, modulare Ausbaumöglichkeiten für individuelle Anpassungen, ein guter Service oder die langjährige Verfügbarkeit von Ersatzteilen eine größere Rolle als die neueste Hardwaretechnik.

Alternative zur robuster Technik

Wer dem latenten gesellschaftlichen Druck, immer das neueste Smartphone-Modell besitzen zu müssen, nicht widerstehen kann, wird Rugged Geräte eher meiden und sich mit einer zusätzlichen Schutzausstattung behelfen müssen.

Für konventionelle Smartphones, Tablets und Notebooks offerieren diverse Anbieter eine reiche Auswahl an staub- und wasserdichten Schutzhüllen aus Neopren oder anderen Materialien, die auch vor Stößen und Kratzern schützen. Allerdings wird das meist mit Einschränkungen bei der Geräte-Zugänglichkeit und beim Bedienkomfort erkauft.

Rugged Hardware ist nachhaltiger

Wer Wert auf ein zuverlässiges Arbeitswerkzeug legt, das nahezu allen Widrigkeiten trotzt und über viele Jahre klaglos seinen Dienst tut, findet in speziellen Rugged Geräten treue und zuverlässige Begleiter. Bessere Geräte-, Bauteil- und Materialqualitäten sowie ein in der Regel sehr guter Service machen die Geräte langlebiger und damit auch nachhaltiger.

Doch Vorsicht – nicht alles, was als „rugged“ offeriert wird, ist es auch. Bezeichnungen wie „ruggedized“ können auf eine niedrigere Robustheitsstufe hindeuten und viele Anbieter konventioneller Mobilhardware, die einzelne Modelle unter dem Label „rugged“ anbieten, verfügen nicht über das langjährige Know-how von ausschließlich auf die Rugged-Technik spezialisierten Herstellern, wie beispielsweise Panasonic oder Getac. Leider setzen Prozessor- und Betriebssystemzyklen, insbesondere bei Smartphones, der Langlebigkeit von Rugged-Geräten Grenzen.

Wird die neueste App nur ab einer bestimmten Betriebssystem-Version unterstützt, respektive der Support für ein Betriebssystem abgekündigt (wie aktuell von Windows 7 zum 14. Januar 2020), wird man meist doch zu einem Wechsel gezwungen, obwohl die Hardware noch viele Jahre durchhalten würde.

Dieser Beitrag ist zuerst erschienen in: TGA 02-2019.