Ausleger

Deutlich sichtbar: Unter Eigengewicht und Last kann sich ein langer Kranausleger elastisch durchbiegen. Foto: Krandienst Schulz

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Definition

Der Ausleger ist der tragende Teil eines Krans, der sich vom Oberwagen, Kranturm oder einer anderen tragenden Konstruktion in Richtung der Last erstreckt. Über ihn wird das Hubseil beziehungsweise das Tragmittel geführt. Der Ausleger ermöglicht es, eine Last nicht nur anzuheben, sondern sie auch in einer bestimmten Entfernung vom Kran aufzunehmen, zu bewegen und abzusetzen.

Vereinfacht gesagt: Der Ausleger bringt den Haken dorthin, wo die Last gehoben werden soll.

Heißt es Ausleger oder Mast?

Umgangssprachlich wird der Ausleger eines Mobilkrans häufig als „Mast“ oder „Kranmast“ bezeichnet. Auch Kranführer und andere Praktiker verwenden diese Bezeichnungen im Arbeitsalltag.

Technisch müssen jedoch zwei unterschiedliche Bauteile voneinander getrennt werden:

• Der Turm eines Turmdrehkrans steht senkrecht und leitet die auftretenden Kräfte in das Fundament oder den Unterwagen weiter.
• Der Ausleger erstreckt sich in Richtung der Last. Über ihn wird das Hubseil geführt und der Lasthaken in die erforderliche Höhe und Entfernung gebracht.

Was beim Mobilkran umgangssprachlich häufig „Mast“ oder „Kranmast“ genannt wird, heißt fachlich Teleskopausleger. Bei Raupenkranen und anderen Gittermastkranen spricht man entsprechend vom Gittermastausleger.

Auch die Vorstellung, ein senkrechter „Kranmast“ halte grundsätzlich den Ausleger, trifft nur auf bestimmte Kranbauarten zu – insbesondere auf den Turmdrehkran. Beim Mobilkran ist der Teleskopausleger dagegen unmittelbar am Oberwagen gelagert. Einen zusätzlichen senkrechten Kranmast, der den Ausleger trägt, gibt es dort nicht.

Kurz gesagt: „Mast“ sagt man beim Mobilkran häufig – „Teleskopausleger“ ist die technisch genaue Bezeichnung.

Welche Aufgabe hat der Ausleger?

Ein Kran könnte eine Last ohne Ausleger lediglich unmittelbar an seiner eigenen Konstruktion anheben. Erst der Ausleger schafft den notwendigen Abstand zwischen dem Kran und dem Lasthaken. Dieser Abstand ist beispielsweise erforderlich, um eine Last hinter einem Gebäude abzusetzen, über eine Störkante hinwegzuheben oder auf einer weiter entfernten Montagefläche zu positionieren.

Der Ausleger nimmt dabei erhebliche Kräfte auf. Am Auslegerkopf wird das Hubseil über Seilrollen geführt. An diesem Seil hängen die Hakenflasche, gegebenenfalls weitere Lastaufnahmemittel und schließlich die Last. Die entstehenden Kräfte werden über den Ausleger in den Oberwagen und von dort über die Abstützungen oder das Raupenfahrwerk in den Untergrund weitergeleitet.

Der Ausleger ist deshalb nicht einfach nur ein langer Arm. Er gehört zu den tragenden Hauptbauteilen des Krans und bestimmt wesentlich,

• welche Hubhöhe erreicht werden kann,
• wie weit der Kran arbeiten kann,
• welche Last bei einer bestimmten Ausladung gehoben werden darf,
• welche Hindernisse oder Störkanten überwunden werden können und
• wie der Kran für einen Einsatz gerüstet werden muss.

Auslegerlänge und Ausladung sind nicht dasselbe

Die Auslegerlänge beschreibt die Länge des Auslegers beziehungsweise des verwendeten Auslegersystems. Die Ausladung ist dagegen der waagerechte Abstand zwischen der Drehachse des Krans und der senkrechten Linie durch den Lastschwerpunkt.

Ein langer Ausleger bedeutet deshalb nicht automatisch, dass der Kran mit einer besonders großen Ausladung arbeitet. Wird der Ausleger steil aufgerichtet, kann der Kran eine große Hubhöhe erreichen, während die waagerechte Entfernung zur Last vergleichsweise klein bleibt. Wird derselbe Ausleger flacher gestellt, wächst die Ausladung.

Mit zunehmender Ausladung steigt grundsätzlich das Lastmoment. Deshalb kann ein Kran bei kleiner Ausladung wesentlich schwerere Lasten heben als bei großer Ausladung. Welche Traglast tatsächlich zulässig ist, ergibt sich ausschließlich aus dem für die jeweilige Krankonfiguration geltenden Traglastdiagramm.

Der Teleskopausleger

Mobilkrane sind häufig mit einem Teleskopausleger ausgestattet. Er besteht aus einem Grundkasten und mehreren ineinandergeschobenen Teleskopteilen. Diese können hydraulisch ausgefahren werden. Der Ausleger lässt sich dadurch für die Straßenfahrt vergleichsweise kompakt zusammenschieben und am Einsatzort auf die benötigte Länge bringen.

Je nach Krantyp werden die einzelnen Teleskopteile nacheinander oder nach einem festgelegten Teleskopierprogramm ausgefahren und verriegelt. Dabei darf der Kranführer die Auslegerteile nicht beliebig ausfahren. Die zulässigen Teleskopierzustände und die dazugehörigen Traglasten sind vom Hersteller vorgegeben.

Ein Teleskopausleger kann beispielsweise etwa zwölf Meter lang sein, wenn er vollständig eingefahren ist, und mehr als 60 Meter erreichen, wenn sämtliche Teleskopteile ausgefahren sind. Große Mobilkrane erreichen mit ihren Teleskopauslegern noch deutlich größere Längen.

Der tatsächliche Arbeitsbereich hängt jedoch nicht allein von der Auslegerlänge ab. Ebenso wichtig sind unter anderem der Auslegerwinkel, die Ausladung, die Ballastierung, die Abstützbasis, eine mögliche Auslegerabspannung und die jeweils gerüstete Krankonfiguration.

Der Gittermastausleger

Bei Raupenkranen und großen Spezialkranen kommen häufig Gittermastausleger zum Einsatz. Sie bestehen aus einzelnen Gittermaststücken, die am Einsatzort miteinander verbunden werden. Ihre Fachwerkkonstruktion bietet bei vergleichsweise geringem Eigengewicht eine hohe Tragfähigkeit.

Anders als ein Teleskopausleger kann ein klassischer Gittermastausleger nicht hydraulisch ein- und ausgefahren werden. Seine Länge wird durch das Einsetzen oder Entfernen einzelner Auslegerstücke verändert. Das verursacht einen höheren Transport- und Rüstaufwand, ermöglicht aber besonders lange und leistungsfähige Auslegersysteme.

Gittermastausleger werden nicht nur bei Raupenkranen verwendet. Auch Teleskopkrane können mit Gittermastteilen oder Gitterspitzen ergänzt werden, um größere Hubhöhen und Reichweiten zu erzielen.

Auslegerspitzen und Auslegerverlängerungen

Reicht der Hauptausleger für einen Einsatz nicht aus, kann er – sofern der Hersteller dies vorsieht – durch weitere Bauteile ergänzt werden. Dazu gehören insbesondere:

• Klappspitzen, die häufig am Teleskopausleger mitgeführt und bei Bedarf ausgeklappt werden,
• feste Spitzen, die in einem vorgegebenen oder verstellbaren Winkel am Hauptausleger montiert werden,
• wippbare Spitzen, deren Winkel während des Kranbetriebs verändert werden kann,
• Gittermastverlängerungen, mit denen das gesamte Auslegersystem verlängert wird.

Eine Spitze ist nicht einfach eine beliebige Verlängerung. Sie ist Bestandteil einer bestimmten, vom Hersteller berechneten Krankonfiguration. Für jede zulässige Kombination aus Hauptausleger, Verlängerung, Spitze, Ballast und Abstützung gelten eigene Traglastwerte.

Feste und wippbare Gitterspitzen ermöglichen unter anderem größere Hubhöhen und Ausladungen. Sie sind besonders nützlich, wenn Lasten über hohe Gebäude, Anlagen oder andere Störkanten hinweggehoben werden müssen.

Ausleger bei Turmdrehkranen

Bei Turmdrehkranen unterscheidet man vor allem zwischen Katzauslegern und Nadelauslegern.

Katzausleger

Der Katzausleger verläuft in der Regel waagerecht. Auf seiner Unterseite oder innerhalb seiner Konstruktion fährt die Laufkatze vor und zurück. An dieser Katze hängt das Hubseil mit dem Lasthaken.

Die Ausladung verändert sich dadurch nicht über den Winkel des Auslegers, sondern durch die Bewegung der Laufkatze. Fährt sie nach außen, wird die Ausladung größer. Fährt sie in Richtung Turm, wird sie kleiner.

Nadelausleger

Ein Nadelausleger – auch Wippausleger genannt – wird angehoben oder abgesenkt. Die Ausladung verändert sich durch das Aufrichten oder Absenken des gesamten Auslegers. Diese Krane benötigen während des Betriebs häufig weniger freien Schwenkraum und werden deshalb unter anderem auf engen innerstädtischen Baustellen eingesetzt.

Neben dem eigentlichen, lastseitigen Ausleger besitzt ein Turmdrehkran häufig einen Gegenausleger. Auf ihm befinden sich unter anderem Gegengewichte und technische Einrichtungen. Der Gegenausleger darf nicht mit dem Ausleger verwechselt werden, an dem die Last bewegt wird.

Weitere Auslegerbauarten

Auch Ladekrane, Hafenkrane, Offshorekrane und andere Kransysteme besitzen Ausleger. Deren Aufbau kann sich jedoch deutlich unterscheiden.

Bei einem Ladekran besteht der Ausleger häufig aus mehreren hydraulisch bewegten und miteinander verbundenen Auslegerarmen. Durch die Gelenke kann der Kranarm geknickt, aufgerichtet und teilweise teleskopiert werden. Solche Systeme werden deshalb häufig als Knickarm- oder Gelenkausleger bezeichnet.

Unabhängig von der Bauart bleibt die grundlegende Aufgabe gleich: Der Ausleger bringt das Tragmittel in die für den Hub erforderliche Position und leitet die dabei entstehenden Kräfte in die tragende Krankonstruktion weiter.

Warum beeinflusst der Ausleger die Tragfähigkeit?

Die zulässige Traglast eines Krans hängt nicht allein davon ab, wie kräftig der Ausleger gebaut ist. Entscheidend ist das Zusammenspiel des gesamten Kransystems.

Wird der Ausleger länger ausgefahren oder flacher gestellt, nimmt in der Regel die Ausladung zu. Dadurch wächst das Lastmoment und damit die Kippwirkung auf den Kran. Gleichzeitig wirkt auch das Eigengewicht des Auslegers auf das System.

Ein langes Auslegersystem kann deshalb trotz seiner beeindruckenden Abmessungen an der Auslegerspitze nur noch einen Teil der Last heben, die derselbe Kran bei kurzer Ausladung bewältigt.

Zusätzliche Auslegerabspannungen können die Tragfähigkeit langer Auslegersysteme erhöhen. Sie verringern die seitliche Verformung und verbessern die Stabilität des Auslegers. Trotzdem darf auch mit einer solchen Abspannung nur nach den dafür vorgesehenen Traglasttabellen gearbeitet werden.

Der Ausleger und der Wind

Ein langer, steil aufgerichteter Ausleger bietet dem Wind eine erhebliche Angriffsfläche. Zusätzlich wirkt der Wind auf die Last. Besonders großflächige Bauteile wie Fassadenelemente, Behälter, Fertigteile oder Rotorblätter können hohe Seitenkräfte erzeugen.

Für den Kraneinsatz müssen die vom Hersteller festgelegten Windgrenzen beachtet werden. Maßgeblich ist nicht nur die am Boden gemessene Windgeschwindigkeit. In größerer Höhe kann der Wind deutlich stärker sein. Außerdem können Form, Größe und Gewicht der Last die zulässigen Einsatzbedingungen beeinflussen.

Darf sich der Ausleger unter Last biegen?

Wer einen langen Kranausleger während eines Hubs von unten betrachtet, kann durchaus erschrecken: Der Ausleger bildet keinen kerzengeraden Strich mehr, sondern biegt sich sichtbar durch.

Oder, wie es im Schwerlast-Talente-Artikel heißt:

„Alter Falter, das biegt sich aber!“

Die zunächst verblüffende Antwort eines erfahrenen Kranführers lautete dagegen ganz lapidar:

„Na klar, das muss doch so sein.“

Ein Kranausleger ist keine vollkommen starre Konstruktion. Unter seinem eigenen Gewicht und durch die angehängte Last verformt er sich. Besonders deutlich kann diese Durchbiegung bei langen Teleskop- oder Gittermastauslegern und großen Ausladungen sichtbar werden.

Ein eindrucksvolles Beispiel aus der Praxis: Bei einem Hub mit einer Last von lediglich 1,5 Tonnen arbeitete der Kran mit einer Ausladung von exakt 80 Metern. Die Last war im Verhältnis zur Größe des Krans nicht besonders schwer. Durch die enorme Ausladung und das Eigengewicht des langen Auslegers war dessen Durchbiegung dennoch deutlich zu erkennen.

Die Kranleute sagen dazu gern:

„Was sich biegt, das bricht nicht.“

Ganz wörtlich darf man diesen Spruch allerdings nicht als technische Regel verstehen. Gemeint ist: Eine konstruktiv vorgesehene elastische Verformung ist kein Mangel, sondern eine normale Reaktion des Auslegers auf die einwirkenden Kräfte. Wird der Kran entlastet, geht der Ausleger grundsätzlich wieder in seine ursprüngliche Form zurück.

Wie stark sich ein Ausleger innerhalb der zulässigen Grenzen verformen darf, berücksichtigt der Hersteller bereits bei seiner Berechnung und Auslegung. Voraussetzung ist jedoch, dass der Kran in der vorgesehenen Konfiguration betrieben wird und die zulässigen Werte des Traglastdiagramms eingehalten werden.

Nicht jede Verformung ist deshalb automatisch harmlos. Ungewöhnlich starke oder einseitige Verformungen, bleibende Verbiegungen, Risse, Knicke oder andere Beschädigungen müssen überprüft und fachkundig beurteilt werden. Der Spruch „Was sich biegt, das bricht nicht“ beschreibt also die normale elastische Durchbiegung – er ist kein Freibrief für einen beschädigten Ausleger.

Wie beeindruckend eine solche Durchbiegung in der Praxis aussehen kann, zeigt der Schwerlast-Talente-Artikel „Was sich biegt, das bricht nicht“.

„Was sich biegt, das bricht nicht“

Was bedeutet „Auslegerkonfiguration“?

Die Auslegerkonfiguration beschreibt, aus welchen Bauteilen das verwendete Auslegersystem besteht und in welchem Zustand diese eingesetzt werden.

Dazu können beispielsweise gehören:

• Länge und Teleskopierzustand des Hauptauslegers,
• Anzahl und Länge der Gittermaststücke,
• feste oder wippbare Auslegerspitze,
• Winkelstellung einer Spitze,
• Auslegerabspannung,
• Ballastierung,
• Abstützbasis,
• verwendeter Seilbetrieb.

Ein Kran darf nicht nach einer Traglasttabelle betrieben werden, die lediglich zu einem ähnlichen Auslegersystem gehört. Die Tabelle muss exakt zur tatsächlich gerüsteten Konfiguration passen.

Kurz gesagt

Der Ausleger ist der tragende „Arm“ des Krans. Er führt den Lasthaken in die benötigte Höhe und Entfernung und leitet die beim Heben entstehenden Kräfte in die Krankonstruktion weiter. Seine Bauart, Länge und Stellung beeinflussen den Arbeitsbereich und die Tragfähigkeit des Krans erheblich.

Je länger oder flacher der Ausleger arbeitet, desto größer kann die Ausladung werden – und desto geringer ist in der Regel die noch zulässige Traglast. Welche Last tatsächlich gehoben werden darf, bestimmt deshalb niemals die Auslegerlänge allein, sondern immer das Traglastdiagramm der vollständigen Krankonfiguration.

Verknüpfte Begriffe

Ausladung · Auslegerspitze · Ballast · Gittermastausleger · Hakenflasche · Hubhöhe · Lastmoment · Mobilkran · Raupenkran · Traglastdiagramm · Teleskopausleger · Turmdrehkran