Der nach hinten gerichtete Derrickausleger verbindet die Abspannung des großen Raupenkrans mit dem zusätzlichen Ballastsystem. Im Unterschied zum Hauptausleger hebt er selbst keine Last, sondern wirkt auf der Gegengewichtsseite des Krans.
Foto: Manfred Haiduk
Definition
Ein Derrickausleger ist ein zusätzlicher, nach hinten gerichteter Gittermastausleger eines großen Raupenkrans. Er dient vor allem dazu, den Hauptausleger abzuspannen und einen weit hinter dem Kran angeordneten Derrickballast in das Kransystem einzubinden.
Durch den großen Abstand zwischen Kran und Derrickballast entsteht ein starkes Gegenmoment zur angehobenen Last. Dadurch kann der Kran insbesondere bei großen Ausladungen, langen Auslegersystemen und schweren Hüben höhere Traglasten erreichen.
Der Derrickausleger hebt die Last nicht selbst. Er ist ein tragender Bestandteil des Abspann- und Ballastsystems.
1. Hauptausleger
Der Hauptausleger ist das tragende Auslegersystem des Raupenkrans. Er erstreckt sich vom Oberwagen in Richtung der Last und nimmt die beim Heben entstehenden Kräfte auf. Bei großen Raupenkranen besteht er häufig aus einzelnen Gittermastsegmenten, die je nach benötigter Auslegerlänge zusammengestellt werden.
2. Wippspitze
Die Wippspitze ist ein zusätzlicher, beweglicher Auslegerteil am oberen Ende des Hauptauslegers. Durch die Veränderung ihres Winkels kann die Ausladung angepasst werden. Die Wippspitze ermöglicht große Hubhöhen und erlaubt es dem Kran, schwere Lasten auch über Hindernisse hinweg oder in größerer Entfernung anzuheben.
3. Oberwagenballast
Der Oberwagenballast befindet sich unmittelbar am hinteren Teil des drehbaren Oberwagens. Er bildet ein Gegengewicht zur Last und zum Eigengewicht des Auslegersystems. Da er vergleichsweise nah an der Drehachse des Krans angeordnet ist, wirkt er mit einem kleineren Ballastradius als der weiter hinten platzierte Derrickballast.
4. Abspannung
Die Abspannung verbindet das Auslegersystem mit dem Derrickausleger und überträgt die dabei auftretenden Zugkräfte. Sie stabilisiert insbesondere lange Hauptausleger und Wippspitzen. Die Abspannung besteht je nach Kransystem beispielsweise aus Stahlseilen, Zugstangen oder besonderen Abspannbändern.
5. Derrickausleger
Der Derrickausleger ist der nach hinten gerichtete zusätzliche Gittermastausleger des Raupenkrans. Er hebt selbst keine Nutzlast. Seine Aufgabe besteht darin, das vordere Auslegersystem abzuspannen und den weit hinter dem Kran angeordneten Derrickballast in das Kräftesystem einzubinden.
6. Derrickballast
Der Derrickballast ist der zusätzliche Ballast hinter dem Raupenkran. Durch seinen großen Abstand zur Drehachse erzeugt er ein starkes Gegenmoment zur angehobenen Last. Je nach Kransystem kann er auf einer Ballastpalette stehen, als Schwebeballast geführt oder innerhalb eines festgelegten Bereichs im Abstand zum Kran verstellt werden.
Wie funktioniert ein Derrickausleger?
Beim Heben einer Last wirkt vor dem Kran ein Kippmoment. Vereinfacht gesagt: Das Gewicht der Last versucht, den Kran nach vorn zu ziehen beziehungsweise zu kippen.
Wie groß dieses Moment ist, hängt nicht allein vom Gewicht der Last ab. Ebenso entscheidend ist die Ausladung, also der waagerechte Abstand zwischen der Drehachse des Krans und der senkrechten Wirkungslinie der Last.
Je weiter die Last vom Kran entfernt ist, desto größer wird das Lastmoment.
Auf der gegenüberliegenden Seite muss deshalb ein ausreichendes Gegenmoment entstehen. Dazu verfügt ein Raupenkran zunächst über Ballast am Oberwagen und häufig zusätzlich über Zentralballast am Unterwagen. Bei besonders schweren Hüben oder großen Ausladungen reicht dieser vergleichsweise nah an der Drehachse angeordnete Ballast jedoch nicht immer aus.
Hier kommt das Derrick-System ins Spiel: Der Derrickballast wird weiter hinter dem Kran angeordnet. Durch diesen größeren Ballastradius kann dieselbe Ballastmasse ein höheres Gegenmoment erzeugen.
Vereinfacht gilt:
Gegenmoment = Ballastgewicht × Abstand zur Drehachse
Der Derrickausleger schafft die konstruktive Verbindung zwischen dem Kran, seiner Abspannung und dem weit hinten angeordneten Ballast.
Warum ist der Derrickausleger nach hinten gerichtet?
Der nach hinten gerichtete Derrickausleger bildet einen Gegenpol zum Hauptausleger. Über die Abspannung werden Kräfte aus dem langen Hauptauslegersystem in den Derrickausleger und weiter in den Oberwagen beziehungsweise in das Ballastsystem übertragen.
Dabei erfüllt der Derrickausleger zwei wesentliche Aufgaben:
- Er unterstützt die Abspannung des Hauptauslegers.
- Er ermöglicht die Einbindung eines zusätzlichen Ballasts mit großem Abstand zur Drehachse.
Der Derrickausleger ist daher nicht einfach ein zweiter Ausleger. Er ist ein Bestandteil des statischen Gesamtsystems des Krans.
Derrickausleger und Derrickballast
Der Derrickausleger und der Derrickballast gehören funktional zusammen, sind aber nicht dasselbe:
Der Derrickausleger ist das nach hinten gerichtete Gittermastbauteil.
Der Derrickballast ist die zusätzliche Ballastmasse, die über das Derrick-System hinter dem Kran angeordnet wird.
Je nach Kran und Ausrüstung kann der Derrickballast unterschiedlich ausgeführt sein. Häufig befindet er sich auf einer Ballastpalette. Diese kann beispielsweise als Schwebeballast am Kran hängen, auf dem Boden abgesetzt oder über eine besondere Ballastführung bewegt werden.
Bei modernen Systemen lässt sich teilweise auch der Ballastradius verändern. Der Ballast kann dann – innerhalb der technisch zulässigen Grenzen – näher an den Kran herangeführt oder weiter nach hinten bewegt werden. Dadurch lässt sich das Gegenmoment an die jeweilige Lastsituation und an die Platzverhältnisse auf der Baustelle anpassen.
Ein Derrickballast kann mehrere Hundert Tonnen wiegen. Beim Liebherr LR 1800-1.0 sind beispielsweise ein 39 Meter langer Derrickausleger und bis zu 400 Tonnen Derrickballast vorgesehen. Diese Zahlen zeigen, welche Größenordnungen bei entsprechenden Raupenkranen erreicht werden können. Die konkrete Ausstattung ist jedoch immer vom Krantyp und von der gewählten Konfiguration abhängig.
Was ist Schwebeballast?
Als Schwebeballast wird Derrickballast bezeichnet, der während des Hubvorgangs über das Derrick-System angehoben und hinter dem Kran geführt wird.
Die Ballastpalette steht dann nicht dauerhaft auf dem Boden. Sie „schwebt“ in einem festgelegten oder veränderlichen Abstand hinter dem Kran. Erst unter der entsprechenden Belastung des Krans wird sie vollständig vom Boden aufgenommen.
Das bedeutet zugleich: Die Fläche, über die sich der Schwebeballast bewegt, muss frei und ausreichend tragfähig sein. Beim Schwenken des Oberwagens bewegt sich auch der Derrickballast um den Kran. Dieser rückwärtige Schwenkbereich benötigt erheblichen Platz und muss bei der Einsatzplanung berücksichtigt und abgesperrt werden.
Welchen Vorteil bringt ein größerer Ballastradius?
Entscheidend ist nicht nur, wie schwer der Derrickballast ist, sondern auch, wie weit er von der Drehachse entfernt steht.
Ein vereinfachtes Beispiel:
- 200 Tonnen Ballast in 10 Metern Abstand erzeugen ein rechnerisches Moment von 2.000 Tonnenmetern.
- Dieselben 200 Tonnen in 20 Metern Abstand erzeugen 4.000 Tonnenmeter.
Das Beispiel dient nur dem Verständnis. Die tatsächliche Berechnung eines Krans ist deutlich komplexer. Unter anderem müssen die Krangeometrie, die jeweilige Auslegerkonfiguration, Eigengewichte, Bodenverhältnisse, dynamische Einflüsse und Windlasten berücksichtigt werden.
Es zeigt jedoch, warum ein weit hinten angeordneter Derrickballast so wirkungsvoll sein kann: Sein großer Abstand zur Drehachse verstärkt das Gegenmoment.
Wann wird ein Derrickausleger eingesetzt?
Derrickausleger kommen vor allem bei großen Gittermast-Raupenkranen zum Einsatz. Typische Einsatzbereiche sind:
- Montage von Windenergieanlagen
- Heben von Brückenteilen
- Montage schwerer Industriekomponenten
- Errichtung von Kraftwerks- und Petrochemieanlagen
- Umschlag besonders schwerer Bauteile
- Hübe mit sehr langen Hauptauslegern oder Wippspitzen
- Schwerlasthübe bei großer Ausladung
Nicht jeder Raupenkran besitzt einen Derrickausleger. Er gehört in der Regel zu besonderen, für hohe Traglasten vorgesehenen Auslegerkonfigurationen. Bei leichteren Hüben kann ein entsprechend ausgerüsteter Kran teilweise auch ohne angehängten Derrickballast arbeiten. Maßgeblich ist stets die vom Hersteller freigegebene Konfiguration.
Derrickausleger und Wippspitze: Was ist der Unterschied?
Der Derrickausleger darf nicht mit einer Wippspitze verwechselt werden.
Eine Wippspitze befindet sich vorn am Hauptausleger. Über sie wird die Last gehoben. Ihr Winkel kann verändert werden, wodurch sich Hubhöhe und Ausladung anpassen lassen.
Der Derrickausleger befindet sich dagegen auf der Rückseite des Oberwagens. An seinem Kopf hängt normalerweise keine zu hebende Nutzlast. Er dient der Abspannung und der Einbindung des zusätzlichen Ballasts.
Kurz gesagt:
- Hauptausleger und Wippspitze arbeiten auf der Lastseite.
- Derrickausleger und Derrickballast arbeiten auf der Gegengewichtsseite.
Welche Bedeutung hat der Derrickausleger beim Aufrichten?
Ein Derrick-System kann auch beim Aufrichten und Ablegen sehr langer Auslegersysteme benötigt werden.
Ein langer Gittermastausleger liegt vor der Montage zunächst weitgehend waagerecht auf dem Boden. Beim Aufrichten entstehen andere Belastungsverhältnisse als beim späteren Kranbetrieb. Abhängig von Kran, Auslegerlänge und Konfiguration kann dafür eine hohe Menge Derrickballast erforderlich sein.
Das Aufrichten und Ablegen eines solchen Systems ist deshalb ein eigener, genau geplanter Rüstvorgang. Ballastmenge, Abspannung, Auslegerstellung und Bewegungsablauf müssen den Herstellervorgaben entsprechen.
Was muss bei der Einsatzplanung berücksichtigt werden?
Ein Derrick-System erhöht die Leistungsfähigkeit des Krans, benötigt aber erheblichen Platz und eine sorgfältige Planung.
Zu berücksichtigen sind insbesondere:
- der Schwenkradius des Derrickballasts
- die benötigte Ballastmenge
- die Tragfähigkeit des Bodens unter Kran und Ballastpalette
- die gesamte Aufstands- und Bewegungsfläche
- der Freiraum hinter dem Kran
- die zulässige Auslegerkonfiguration
- die vorgesehene Traglasttabelle
- die Reihenfolge beim Auf- und Abrüsten
- die Windgrenzen des Krans
- mögliche Hindernisse im Ballast-Schwenkbereich
- die Absicherung des Gefahrenbereichs
Auch der Transport spielt eine erhebliche Rolle. Derrickausleger, Abspannungen, Ballastpalette und Ballastplatten müssen zusätzlich zur Grundmaschine und zu den übrigen Auslegerteilen auf die Baustelle gebracht und dort montiert werden.
Entscheidend ist die freigegebene Krankonfiguration
Ein Raupenkran kann je nach Zusammenstellung seiner Bauteile sehr unterschiedliche Tragfähigkeiten besitzen. Die bloße Angabe einer maximalen Traglast sagt deshalb wenig über einen konkreten Hub aus.
Entscheidend sind unter anderem:
- Länge und Ausführung des Hauptauslegers
- Verwendung einer festen Spitze oder Wippspitze
- Länge des Derrickauslegers
- Art und Menge des Derrickballasts
- Ballastradius
- Ausladung
- Schwenkbereich
- Unterwagen- und Raupenkonfiguration
Für jede zulässige Kombination gelten eigene Traglasttabellen und Betriebsbedingungen. Der Derrickausleger darf daher nicht als beliebig ergänzbares Zubehör verstanden werden. Er ist Bestandteil einer vom Kranhersteller genau festgelegten Konfiguration.
Einfach erklärt
Der Derrickausleger ist der nach hinten zeigende zusätzliche Gittermast eines großen Raupenkrans.
Er hebt die Last nicht. Stattdessen spannt er den langen Hauptausleger ab und bindet einen weit hinter dem Kran angeordneten Zusatzballast ein. Weil dieser Derrickballast einen großen Abstand zur Drehachse hat, erzeugt er ein starkes Gegenmoment zur Last.
Oder noch kürzer: Vorn wirken Hauptausleger und Last – hinten wirken Derrickausleger und Derrickballast dagegen.
Verknüpfte Begriffe
Raupenkran · Derrickballast · Hauptausleger · Wippspitze · Abspannung · Oberwagenballast · Zentralballast · Ausladung · Lastmoment · Tragfähigkeit · Traglastdiagramm · Kranaufstellung