Ein Mobilkran stützt sich über Stützteller und Lastverteilungsplatten auf dem Untergrund ab. Die Abstützung sorgt dafür, dass die beim Heben entstehenden Kräfte sicher in den Boden eingeleitet werden. | Foto: Krandienst Schulz
Die Abstützung sorgt dafür, dass ein Kran während des Hebevorgangs standsicher aufgestellt ist. Sie nimmt die beim Kranbetrieb entstehenden Kräfte auf und leitet sie in den Untergrund weiter. Dazu werden seitlich am Kranfahrgestell angeordnete Stützen ausgefahren und über Stützteller oder Abstützplatten auf dem Boden abgestützt.
Vereinfacht gesagt: Die Abstützung schafft das tragfähige Fundament, auf dem der Kran arbeitet.
Ohne eine korrekt eingerichtete Abstützung könnten die Kräfte aus Last, Ausleger, Ballast und Eigengewicht das Fahrzeug zum Kippen bringen, den Untergrund überlasten oder einzelne Bauteile unzulässig beanspruchen. Die Abstützung gehört deshalb zu den wesentlichen Voraussetzungen für einen sicheren Kraneinsatz.
Woraus besteht eine Abstützung?
Bei einem typischen Mobilkran besteht die Abstützung aus mehreren miteinander verbundenen Bauteilen. Dazu gehören die am Unterwagen befestigten Abstützträger, die vertikalen Stützzylinder sowie die Stützteller, über die sich der Kran auf dem Boden absetzt.
Die waagerechten Abstützträger werden seitlich aus dem Fahrzeugrahmen herausgeschoben oder ausgeschwenkt. An ihren Enden befinden sich die Stützzylinder. Werden diese nach unten ausgefahren, setzen ihre Stützteller auf dem vorbereiteten Untergrund beziehungsweise auf den ausgelegten Abstützplatten auf.
In der Regel besitzt ein Mobilkran vier Abstützpunkte: zwei im vorderen und zwei im hinteren Bereich des Unterwagens. Sie bilden gemeinsam die Stützbasis des Krans.
Je nach Bauart können Abstützungen vollständig oder nur teilweise ausgefahren werden. Welche Tragfähigkeiten bei der jeweiligen Abstützstellung zur Verfügung stehen, ergibt sich aus den Angaben des Herstellers und der zugehörigen Traglasttabelle.
Warum benötigt ein Kran eine Abstützung?
Beim Heben wirkt die Last nicht nur senkrecht nach unten. Durch die Entfernung zwischen Last und Drehachse des Krans entsteht ein Lastmoment. Je größer die Last oder ihre Ausladung ist, desto stärker ist die kippende Wirkung auf den Kran.
Die Abstützung vergrößert die Fläche, innerhalb derer der Kran standsicher gehalten werden kann. Die Kippkante liegt dadurch nicht mehr unmittelbar am Fahrzeug, sondern weiter außen an den Stützpunkten. Das verbessert die Standsicherheit und ermöglicht größere Tragfähigkeiten.
Gleichzeitig werden die beim Heben entstehenden Kräfte gezielt über die Stützen in den Boden übertragen. Ein ordnungsgemäß abgestützter Mobilkran steht während des Kraneinsatzes deshalb im Regelfall nicht mehr hauptsächlich auf seinen Reifen, sondern auf seinen Abstützungen.
Die Abstützung entlastet damit das Fahrwerk und schafft eine definierte Verbindung zwischen dem Kran und dem tragfähigen Untergrund. Sie kann ihre Aufgabe jedoch nur erfüllen, wenn sie entsprechend den Herstellervorgaben eingerichtet wird und der Boden die auftretenden Kräfte sicher aufnehmen kann.
Abstützung und Stützbasis sind nicht dasselbe
Die Begriffe Abstützung und Stützbasis stehen in einem engen Zusammenhang, bezeichnen aber nicht dasselbe.
Die Abstützung ist das technische Gesamtsystem aus Abstützträgern, Stützzylindern, Stütztellern und den gegebenenfalls verwendeten Abstützplatten oder Unterbauten.
Die Stützbasis bezeichnet dagegen die geometrische Anordnung und die wirksamen Abstände zwischen den Abstützpunkten. Sie beschreibt die Fläche, innerhalb derer die Stützen den Kran gegen das Kippen sichern.
Sind die Abstützträger vollständig ausgefahren, entsteht normalerweise eine größere Stützbasis. Werden sie aufgrund beengter Platzverhältnisse nur teilweise ausgefahren, wird die Stützbasis kleiner. Dadurch verändern sich die möglichen Kippkanten und die zulässigen Tragfähigkeiten.
Moderne Krane können die tatsächliche Stellung der einzelnen Abstützträger elektronisch erfassen. Die Kransteuerung berücksichtigt dann, welche Stützbasis in der jeweiligen Arbeitsrichtung vorhanden ist und welche Tragfähigkeit unter diesen Bedingungen zur Verfügung steht.
Was ist die Stützkraft?
An jedem Abstützpunkt wirkt eine Kraft senkrecht auf den Untergrund. Diese Kraft wird als Stützkraft bezeichnet.
Die Stützkräfte sind während eines Hubes nicht an allen Stützen gleich groß. Sie verändern sich mit der Stellung des Oberwagens, der Ausladung, dem Gewicht der Last, der Auslegerkonfiguration und dem Ballastzustand. Wird eine Last beispielsweise über eine Fahrzeugseite gehoben, können die Stützen auf dieser Seite besonders stark belastet werden.
Für die Vorbereitung des Kranstandplatzes ist deshalb nicht allein das Gesamtgewicht des Krans entscheidend. Maßgeblich ist vielmehr, welche maximale Kraft an einem einzelnen Stützpunkt auftreten kann.
Die zu erwartenden Stützkräfte müssen bei der Planung berücksichtigt werden. Sie bilden eine wichtige Grundlage für die Auswahl der Abstützplatten und für die Beurteilung, ob der Boden oder eine darunterliegende Konstruktion die Belastung aufnehmen kann.
Abstützplatten verteilen die Kraft
Der Stützteller eines Krans besitzt nur eine begrenzte Aufstandsfläche. Würde die gesamte Stützkraft unmittelbar über diese vergleichsweise kleine Fläche in den Boden eingeleitet, könnte der Untergrund überlastet werden.
Deshalb werden unter den Stütztellern in vielen Fällen zusätzliche Abstützplatten, Lastverteilungsplatten oder entsprechend bemessene Unterbauten verwendet. Sie vergrößern die wirksame Aufstandsfläche und verteilen die Stützkraft auf einen größeren Bereich.
Vereinfacht gilt: Je größer die belastete Fläche ist, desto geringer ist die durchschnittliche Pressung auf den Untergrund.
Eine größere Abstützplatte macht einen nicht tragfähigen Boden jedoch nicht automatisch sicher. Sie kann die Belastung verteilen, aber keine fehlende Tragfähigkeit tieferer Bodenschichten ersetzen. Auch Hohlräume, Kellerdecken, Kanäle, Leitungen, Schächte oder schlecht verdichtete Auffüllungen können unterhalb einer äußerlich festen Oberfläche liegen.
Der Untergrund ist Teil des Abstützsystems
Die Abstützung kann ihre Aufgabe nur erfüllen, wenn die eingeleiteten Kräfte vom Untergrund sicher aufgenommen werden.
Ein äußerlich ebener oder befestigter Standplatz ist nicht zwangsläufig ausreichend tragfähig. Asphalt kann beispielsweise auf einer schwachen Tragschicht liegen. Pflasterflächen können unterhöhlt sein. Bankette, Baugrubenränder oder verfüllte Leitungsgräben können unter Belastung nachgeben.
Auch Witterungseinflüsse spielen eine Rolle. Starker Regen, Frost-Tau-Wechsel oder aufgeweichter Boden können die Tragfähigkeit eines Standplatzes verändern.
Vor der Kranaufstellung muss deshalb geklärt werden, wie der Untergrund aufgebaut ist, welche Belastung er aufnehmen kann und ob sich im Bereich der Abstützungen unterirdische Anlagen oder Hohlräume befinden.
Kann die Tragfähigkeit nicht zuverlässig beurteilt werden, sind zusätzliche Untersuchungen oder die Einbindung fachkundiger Personen erforderlich. Bei Abstützungen auf Decken, Brücken, Kaianlagen oder anderen Bauwerken kann ein statischer Nachweis notwendig sein.
Der Kran muss waagerecht stehen
Ein Kran wird über seine Stützzylinder nicht nur angehoben, sondern auch ausgerichtet. Ziel ist eine waagerechte Aufstellung innerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Toleranzen.
Eine Schrägstellung verändert die wirkenden Kräfte und kann die Standsicherheit beeinträchtigen. Außerdem können Traglasttabellen und Sicherheitssysteme nur dann zuverlässig zugrunde gelegt werden, wenn die vorgeschriebenen Aufstellbedingungen eingehalten werden.
Viele moderne Mobilkrane verfügen deshalb über elektronische Neigungsanzeigen oder automatische Nivellierfunktionen. Die technische Unterstützung ersetzt jedoch nicht die Kontrolle der Aufstellung und des Untergrundes.
Vollständige und variable Abstützung
Bei der vollständigen Abstützung werden alle Abstützträger bis zu der vom Hersteller vorgesehenen maximalen Position ausgefahren. Dadurch steht die größtmögliche Stützbasis zur Verfügung.
Auf engen Baustellen ist das nicht immer möglich. Gebäude, Verkehrseinrichtungen, Gruben, Böschungen oder Grundstücksgrenzen können den verfügbaren Platz begrenzen. Einige Krane dürfen deshalb auch mit teilweise oder unterschiedlich weit ausgefahrenen Abstützträgern betrieben werden.
Eine solche variable Abstützung ist jedoch nur zulässig, wenn sie vom Hersteller vorgesehen und durch die Kransteuerung beziehungsweise die dafür geltenden Traglasttabellen berücksichtigt wird. Die Tragfähigkeit kann sich je nach Arbeitsrichtung deutlich unterscheiden.
Ein Kran kann somit auf einer Seite eine höhere Tragfähigkeit besitzen als auf einer anderen. Entscheidend ist die tatsächlich verfügbare Stützbasis in der jeweiligen Richtung.
Abstützungen bei anderen Arbeitsmaschinen
Abstützungen kommen nicht nur bei Mobilkranen zum Einsatz. Auch Lkw-Ladekrane, Hubarbeitsbühnen, Betonpumpen, Teleskopstapler und weitere Arbeitsmaschinen können mit Stützen ausgestattet sein.
Das Grundprinzip bleibt gleich: Die Abstützung vergrößert die wirksame Standfläche, nimmt Kräfte auf und leitet sie in den Untergrund weiter.
Konstruktion, Bedienung und zulässige Abstützstellungen unterscheiden sich jedoch je nach Maschine. Maßgeblich sind deshalb immer die Betriebsanleitung, die Herstellervorgaben und die für das konkrete Arbeitsmittel geltenden Tragfähigkeitsangaben.
Die Abstützung als Teil der Kranaufstellung
Eine sichere Abstützung beginnt nicht erst mit dem Ausfahren der Stützen. Sie ist Bestandteil der gesamten Kranaufstellung.
Dazu gehören die Auswahl eines geeigneten Standplatzes, die Beurteilung des Untergrundes, die Ermittlung der zu erwartenden Stützkräfte, die Festlegung der Abstützstellung und die Auswahl ausreichend großer und geeigneter Abstützplatten.
Ebenso muss genügend Raum vorhanden sein, um die Stützen gefahrlos auszufahren. Personen dürfen sich dabei nicht in Quetsch- oder Scherbereichen aufhalten. Nach dem Aufstellen ist zu kontrollieren, ob alle Stützen korrekt belastet sind, der Kran ordnungsgemäß ausgerichtet ist und sich die Unterlagen nicht verschoben oder unzulässig verformt haben.
Auch während des Einsatzes kann eine erneute Kontrolle erforderlich werden – insbesondere bei wechselnden Bodenverhältnissen, längeren Einsatzzeiten oder erkennbaren Setzungen.
Die Quintessenz
Die Abstützung ist das System, über das ein Kran seine beim Heben entstehenden Kräfte sicher in den Untergrund leitet. Sie vergrößert die Stützbasis und verschiebt die möglichen Kippkanten nach außen. Ihre Wirksamkeit hängt jedoch nicht allein von der Technik des Krans ab, sondern ebenso von der Tragfähigkeit des Untergrundes, den auftretenden Stützkräften und einer geeigneten Lastverteilung. Erst das Zusammenspiel dieser Faktoren ermöglicht eine standsichere Kranaufstellung.
Verknüpfte Begriffe
Stützbasis · Stützkraft · Abstützplatte · Bodenpressung oder Bodendruck · Kranaufstellung · Standsicherheit · Kippkante · Lastmoment · Traglasttabelle
Quellen
- Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung: DGUV Vorschrift 52 „Krane“ und DGUV Vorschrift 53 „Krane“.
- Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung: DGUV Regel 100-500 „Betreiben von Arbeitsmitteln“.
- Herstellerangaben und technische Dokumentationen zu Abstützsystemen, Stützkräften und variablen Stützbasen.