Kurzdefinition: Krantechnik und Hebetechnik umfasst die technischen Systeme, Baugruppen und Verfahren zum Heben, Bewegen, Positionieren und Montieren von Lasten. Dazu gehören Krane unterschiedlicher Bauarten, ihre Komponenten sowie Einrichtungen zur Lastaufnahme, Kraftübertragung und Standsicherheit.
Was versteht man unter Krantechnik und Hebetechnik?
Krantechnik beginnt dort, wo Lasten nicht nur bewegt, sondern über einen definierten Arbeitsradius gehoben, gehalten, geschwenkt und präzise positioniert werden. Wer auf einer Baustelle vor einem Kran steht, sieht zunächst Ausleger, Hakenflasche und Last. Tatsächlich arbeitet dahinter ein komplexes Zusammenspiel aus Tragwerk, Antrieb, Ballastierung, Seiltechnik, Steuerung und Lastverteilung.
Zur Krantechnik gehören unter anderem Mobilkrane, Raupenkrane, Turmdrehkrane, Hafenkrane und Spezialkrane. Die Hebetechnik umfasst darüber hinaus Lastaufnahmemittel, Anschlagtechnik, Seilsysteme, Hubwerke sowie Tragwerks- und Abspannsysteme.
Ein Kran ist kein klassisches Transportfahrzeug
Ein Irrtum besteht darin, Mobilkrane als besonders große Lastkraftwagen zu betrachten. Ein Mobilkran kann zwar auf öffentlichen Straßen fahren, seine eigentliche Bestimmung ist jedoch nicht der Transport von Gütern, sondern das Heben, Bewegen und Positionieren von Lasten.
Mobilkrane werden deshalb als selbstfahrende Arbeitsmaschinen eingeordnet. Die Fahrfunktion dient dazu, das Arbeitsgerät zum Einsatzort zu bringen. Die eigentliche Aufgabe beginnt dort, wo der Kran aufgerüstet, abgestützt, ballastiert und in den Hebebetrieb gebracht wird.
Deshalb unterscheiden sich Krane grundlegend von klassischen Nutzfahrzeugen. Beim Nutzfahrzeug geht es um Nutzlast, Ladefläche und Transportleistung. Beim Kran geht es um Tragfähigkeit, Arbeitsradius, Lastmoment, Stützkraft und sichere Kraftübertragung in den Untergrund.
Die Hauptbaugruppen eines Krans
Unterwagen
Der Unterwagen bildet die tragende Basis des Krans. Je nach Bauart kann er als mehrachsiges Fahrgestell, als Raupenfahrwerk oder als Spezialfahrwerk ausgeführt sein. Zum Unterwagen gehören bei Mobilkranen unter anderem Fahrerhaus, Fahrantrieb, Lenkung, Abstützungen und die konstruktiven Elemente zur Aufnahme der Kräfte aus dem Oberwagen.
Oberwagen
Der Oberwagen ist das eigentliche Arbeitszentrum des Krans. Hier befinden sich Kranführerhaus, Hubwinden, Drehwerk, Ballastsystem und Auslegeranlenkung.
Wichtige Klarstellung: Der fachlich korrekte Begriff lautet Oberwagen. Die gelegentlich verwendete Bezeichnung „Drehbühne“ ist in der Krantechnik unüblich.
Drehkranz = korrekt: Rollendrehverbindung
Der Drehkranz verbindet Oberwagen und Unterwagen. Er ermöglicht die Drehbewegung des Oberwagens und überträgt gleichzeitig erhebliche Kräfte und Momente zwischen beiden Baugruppen. Ohne diese Rollendrehverbindung wäre die charakteristische Drehbewegung des Krans nicht möglich.
Auslegersysteme
Der Ausleger bestimmt Reichweite, Hubhöhe und Tragfähigkeit eines Krans. Je nach Bauart und Einsatz kommen unterschiedliche Auslegersysteme zum Einsatz.
Ein Hauptausleger, egal ob Teleskop- oder Gittermastausleger, wird auch „Boom“ genannt.
Teleskopausleger
Der Teleskopausleger besteht aus mehreren ineinander verschiebbaren Ausschüben. Er wird vor allem bei Mobilkranen eingesetzt und ermöglicht eine variable Auslegerlänge bei vergleichsweise kompakter Transportstellung.
Gittermastausleger
Der Gittermast bildet das tragende Grundsystem eines Krans. Zusätzliche Anbauteile wie Wippen oder Derricksysteme bauen auf ihm auf.
Wippe = korrekt: wippbarer Hilfsausleger
Eine Wippe ist ein Hilfsausleger, dessen Neigungswinkel während des Betriebs verändert werden kann. Sie wird am Hauptausleger montiert und dient dazu, große Hubhöhen, größere Arbeitsradien oder besondere Montagegeometrien zu erreichen.
Es gibt aber auch die feste Spitze, wie sie sehr häufig beim Bau von Windkraftanlagen zum Einsatz kommt.
Wichtige Klarstellung: Eine Wippe ist nicht lediglich eine starre Auslegerverlängerung, sondern ein eigenständiges Auslegersystem mit veränderbarer Stellung.
Einen wippbaren Hilfsausleger nennt man auch „fly jip“. Eine feste Spitze hingegen heißt „fixed jib“.
Derrickausleger
Der Derrickausleger bildet gemeinsam mit Derrickgewicht und Abspannsystem die Grundlage besonders leistungsfähiger Großkrane. Er ermöglicht höhere Traglasten bei großen Ausladungen, weil die Kräfte aus dem Hauptausleger über zusätzliche Trag- und Abspannstrukturen aufgenommen werden.
Rollenkopf
Am Auslegerkopf befinden sich die Seilrollen zur Umlenkung der Hubseile. In der Praxis wird hierfür häufig der Begriff Rollenkopf verwendet.
Ballastierung und Standsicherheit
Jeder Kran muss die beim Heben entstehenden Lastmomente ausgleichen. Dazu dienen unterschiedliche Ballastsysteme, die je nach Krantyp, Ausladung, Last und Einsatzkonfiguration angepasst werden.
Gegengewicht / Ballast
Das Gegengewicht wirkt den Lastmomenten entgegen und erhöht die Standsicherheit des Krans. Umgangssprachlich wird häufig von Ballast oder Kontergewicht gesprochen.
Ballastwagen
Bei Großkranen kann Ballast auf einem eigenen Ballastwagen mitgeführt oder geführt werden. Solche Systeme kommen vor allem bei sehr großen Traglasten und Ausladungen zum Einsatz.
Hinweis: Es werden seit einiger Zeit auch SPMT`s, anstatt von werkseitig lieferbaren Ballastwagen, verwendet. Dazu muss allerdings die Kransoftware modifiziert/angepaast werden.
Ballasttray
Ein Ballasttray ist eine Trage- oder Aufnahmestruktur für Ballastplatten. Der Begriff „Tray“ verweist sinngemäß auf eine Ablage oder ein Trageelement, auf dem Ballastpakete aufgenommen werden.
Vario-Tray
Vario-Tray bezeichnet ein variabel nutzbares Ballastträgersystem. Es ermöglicht, Ballast abhängig von der Hubaufgabe, von Ausladung und Krankonfiguration flexibel einzusetzen oder in bestimmten Betriebszuständen vom Kran zu trennen.
Flex-Frame
Flex-Frame bezeichnet ein verstellbares Ballastsystem zur Anpassung des Ballastradius. Dadurch kann der Kran je nach Einsatzsituation mit unterschiedlicher Ballastgeometrie arbeiten.
Hinweis: Es gibt auch eine starre Verbindung, „Stinger“ genannt. Diese findet Verwendung, wenn die Verbindung von Oberwagen und Ballasttray besonders lang ausgeführt werden muss, wie z.B. beim Liebherr LR 11350-Raupenkran. Darüber hinaus gibt es auch teleskopierbare Stinger, u.a. beim Liebherr LR1750-Raupenkran.
Derrickgewicht
Das Derrickgewicht, ein sog. „hängendes Gegengewicht“, so der Terminus Technikus, arbeitet im Zusammenspiel mit dem Derricksystem. Es dient dazu, die Kräfte aus dem Derrickausleger aufzunehmen und die Tragfähigkeit in bestimmten Konfigurationen zu erhöhen.
Wichtige Klarstellung: Derrickgewicht und Schwebeballast sind nicht identisch. Beide Systeme erfüllen unterschiedliche Aufgaben und dürfen fachlich nicht gleichgesetzt werden.
Seil- und Hubtechnik
Die eigentliche Lastbewegung erfolgt über die Hubtechnik. Sie verbindet Antrieb, Seilführung, Umlenkung und Lastaufnahme.
Hubwinde
Die Hubwinde erzeugt die Hubbewegung. Sie wickelt das Hubseil auf oder ab und bestimmt damit das Heben und Senken der Last.
Seilrolle
Seilrollen lenken Hubseile um und beeinflussen die Seilführung sowie die Kraftverteilung im System.
Hinweis: Es werden auch die Seile für die Auslegerverstellung umgelenkt.
Hakenflasche
Die Hakenflasche führt mehrere Seilstränge zusammen und trägt den Lasthaken. Durch die Einscherung kann die übertragbare Last erhöht werden.
Hinweis: Erst durch die Einscherung können schwere Lasten gehoben werden. Die Anzahl der eingescherten Rollen richtet sich nach dem Gewicht der Last inklusive Anschlagmittel.
Es gilt das Gesetz von der losen Rolle.
Hinweis:
Das „Gesetz der losen Rolle“ besagt, dass sich die Last auf mehrere tragende Seilstränge verteilt. Durch die Einscherung der Hakenflasche kann ein Kran größere Lasten heben, ohne dass die gesamte Kraft von einem einzelnen Seilstrang aufgenommen werden muss. Die Anzahl der Seilstränge wird entsprechend dem Lastgewicht gewählt.
Lasthaken
Der Lasthaken bildet die Verbindung zwischen Kran und Last beziehungsweise zwischen Kran und Anschlagmittel.
Abspannung und Tragwerksstabilität
Mit zunehmender Auslegerlänge steigen die Anforderungen an die Stabilität. Abspannsysteme reduzieren Verformungen, verbessern die Kraftverteilung und erhöhen je nach Konfiguration die Tragfähigkeit.
Dazu gehören unter anderem Y-Abspannung, Abspannseile, Abspannstangen und Rückfallsicherungen.
Hinweis:Rückfallsicherungen verhindern, das der Gittermastausleger nicht über eine maximal zulässigenPunkt/Winkel steil gestellt werden kann. Bei Teleskopkrane ist die Rückfallsicherung in denHubzylindern integriert.
Boden, Abstützung und Lastverteilung
Nicht nur der Kran selbst entscheidet über einen sicheren Hub. Ebenso wichtig ist die kontrollierte Einleitung der Kräfte in den Untergrund.
Stützkraft
Die Stützkraft beschreibt die Kraft, die über die Abstützungen in den Boden eingeleitet wird.Es heisst nicht Stützdruck, wie man das häufiger und fälschlicherweise liest.
Die Maßeinheit ist: t/m².
Bodendruck
Der Bodendruck beschreibt die Belastung des Untergrunds durch die eingeleiteten Kräfte. Die Tragfähigkeit des Bodens/Untergrunds muss grundsätzlich vor einem Einsatz durch einen Statiker überprüft, und, je nach Ergebnis, ggf. verbessert werden.
Wichtige Klarstellung: Bodendruck und Stützkraft sind keine Bauteile, sondern berechnete Kraftgrößen.
Abstützplatte
Abstützplatten vergrößern die Aufstandsfläche und helfen, Stützkräfte auf eine größere Fläche zu verteilen.
Baggermatte
Baggermatten dienen der Lastverteilung auf empfindlichen oder weniger tragfähigen Untergründen. Sie werden unter Abstützungen, Raupenfahrwerken oder Fahrwegen eingesetzt.
Digitale Sicherheitssysteme
Moderne Krane arbeiten mit umfangreicher Sensorik und digitalen Überwachungssystemen. Dazu gehören Lastmomentbegrenzungen, Geometrieüberwachung, Kollisionsschutz und Störkantenkollisionsprüfung. Diese Systeme unterstützen den Kranführer, ersetzen aber weder Planung noch fachgerechte Bewertung des Einsatzortes.
Typische Aussagen
„Der Oberwagen ist die Drehbühne.“
Der fachlich korrekte Begriff lautet Oberwagen.
„Das sind doch nur Ketten.“
Die sichtbaren Ketten bilden lediglich einen Teil des Raupenfahrwerks.
Tatsächlich werden die einzelnen Glieder dieser „Kette“ „Flachbodenplatten“ genannt, und zueiner„Kette“ zusammengeschraubt.
„Derrickgewicht und Schwebeballast sind dasselbe.“
Beide Systeme erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Ein Derrickgewicht ist auch ein Schwebeballast. Aber ein Schwebeballast ist kein Derrickgewicht, da es über Seile oder Stangen mit dem Ballasttray oder Ballastwagen verbunden ist.
„Bodendruck ist ein Bauteil.“
Bodendruck beschreibt eine Kraftgröße und keine Komponente.
Die Quintessenz
Krantechnik und Hebetechnik bestehen nicht aus einzelnen Maschinen, sondern aus einem Zusammenspiel von Tragwerken, Auslegersystemen, Ballastierung, Seiltechnik und Lastverteilung. Wer die Zusammenhänge zwischen Oberwagen, Unterwagen, Ausleger, Hubwerk und Ballast versteht, kann Krankonfigurationen, technische Datenblätter und Projektberichte deutlich besser lesen. Genau deshalb bildet dieses Thema die Grundlage für das gesamte Kran-Cluster der Schwerlast-Talente.
Ein Hinweis aus der Praxis: Die Begriffe Drehbühne und Schwebeballast hat Herr Rudolf Becker, seinerzeit Konstruktionschef von Liebherr/Ehingen, kreiert. Diese Begriffe gibt es weder in der ISO/DIN 13000, noch im Angelsächsischen.
Verknüpfte Begriffe
Mobilkran
Mobilkran – Aufbau und Komponenten
Raupenkran
Krantraverse
Oberwagen
Unterwagen
Drehkranz
Fahrerhaus Unterwagen
Kranführerhaus Oberwagen
Teleskopausleger
Hauptausleger
Wippausleger
Derrickausleger
Rollenkopf
Hakenflasche
Kranhaken
Hubwinde
Aufrichtebock
Y-Abspannung
Ballastwagen
Ballasttray
Vario-Tray
Flex-Frame
Gegengewicht
Bodendruck
Stützkraft
Abstützplatte
Baggermatte
Raupenfahrwerk
Raupenträger
Seilrolle
Abspannseile
Abspannstangen
Rückfallsicherung
Derrickballast
Störkantenkollisionsprüfung