Kranaufstellung

Ein Mobilkran von Sommer Kranverleih bei der Kranaufstellung im Hafenbereich. Abstützung, Unterbau, Platzverhältnisse und Arbeitsbereich müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass der Kran standsicher und innerhalb seiner zulässigen Tragfähigkeit eingesetzt werden kann. Foto: Krandienst Schulz

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Die Kranaufstellung bezeichnet die geplante Positionierung und standsichere Einrichtung eines Krans am Einsatzort. Der Begriff beschreibt damit deutlich mehr als den Platz, auf dem der Kran steht. Zur Kranaufstellung gehören unter anderem die Wahl des geeigneten Standorts, die Prüfung des Untergrunds, die Anordnung der Abstützungen, die benötigte Arbeitsfläche und die Ausrichtung des Krans zur vorgesehenen Lastbewegung.

Eine fachgerecht geplante Kranaufstellung schafft die Voraussetzungen dafür, dass der Kran die Last innerhalb der zulässigen Tragfähigkeit aufnehmen und bewegen kann. Ein ungeeigneter Standort lässt sich deshalb nicht einfach durch einen größeren Kran ausgleichen. Auch ein leistungsfähiger Kran kann nur sicher arbeiten, wenn seine Aufstellung zur Last, zur Ausladung, zum Untergrund und zur Umgebung passt.

Die Kranaufstellung beginnt vor dem eigentlichen Kraneinsatz

Bevor ein Kran aufgestellt wird, muss bekannt sein, welche Aufgabe er übernehmen soll. Entscheidend sind insbesondere das Gewicht und die Abmessungen der Last, der geplante Aufnahmeort, der Absetzort sowie der Weg, den die Last während des Hubes zurücklegt.

Aus diesen Angaben ergibt sich, wie weit der Kran von der Last entfernt stehen kann und welche Ausladung während des Einsatzes erforderlich wird. Als Ausladung wird der waagerechte Abstand zwischen der Drehachse des Krans und der senkrechten Linie durch den Lasthaken bezeichnet. Mit zunehmender Ausladung sinkt bei einem Auslegerkran in der Regel die Last, die noch sicher gehoben werden darf.

Die Position des Krans beeinflusst deshalb unmittelbar seine Tragfähigkeit. Schon wenige Meter Unterschied können dazu führen, dass eine andere Auslegerlänge, eine andere Ballastierung oder sogar ein anderer Kran benötigt wird.

Der Standort muss zum gesamten Hub passen

Bei der Wahl des Standorts darf nicht nur betrachtet werden, wo der Kran zunächst aufgebaut werden kann. Der Kran muss während des gesamten geplanten Arbeitsablaufs ausreichend Platz besitzen.

Zu berücksichtigen sind unter anderem:

• die Fläche für das Kranfahrzeug oder das Raupenfahrwerk,
• die erforderliche Stützbasis,
• der Schwenkbereich des Oberwagens und des Gegengewichts,
• der Bewegungsraum des Auslegers,
• die benötigte Ausladung,
• die Anlieferung und Montage von Ballast oder Auslegerteilen,
• die Position der aufzunehmenden und abzulegenden Last,
• Zufahrten, Arbeitsbereiche und Fluchtwege.

Der Oberwagen eines Mobilkrans dreht sich während des Einsatzes gegenüber dem Unterwagen. Dadurch bewegen sich auch die Krankabine und das Gegengewicht. Hinter und neben dem Kran muss deshalb genügend freier Raum vorhanden sein. Mauern, Gerüste, Fahrzeuge, Materiallager oder andere Maschinen dürfen diesen Bereich nicht unzulässig einengen.

Die Tragfähigkeit des Untergrunds ist entscheidend

Ein Kran leitet sein Eigengewicht und die beim Heben entstehenden Kräfte in den Boden ein. Bei einem abgestützten Mobilkran geschieht dies hauptsächlich über die Abstützungen. Bei einem Raupenkran werden die Kräfte über die Raupenketten beziehungsweise die Raupenträger verteilt.

Der Untergrund muss diese Belastungen aufnehmen können, ohne unzulässig nachzugeben, einzusinken oder seitlich auszuweichen. Die Abstützungen und die erforderlichen Unterbauten müssen deshalb so gewählt werden, dass die auftretenden Kräfte sicher in den Boden eingeleitet werden können.

Eine befestigte Oberfläche ist dabei nicht automatisch ein belastbarer Untergrund. Unter Asphalt, Pflaster oder Beton können sich beispielsweise Kellerdecken, Kanäle, Schächte, Rohrleitungen, verfüllte Baugruben oder nicht ausreichend verdichtete Bodenschichten befinden. Die sichtbare Oberfläche sagt deshalb allein wenig darüber aus, welche Kräfte tatsächlich aufgenommen werden können.

Besondere Aufmerksamkeit benötigen außerdem Böschungen, Baugruben, Gewässerränder und frisch verfüllte Bereiche. In ihrer Nähe kann der Boden seitlich ausweichen oder unter der Belastung abrutschen.

Abstützungen verteilen die Kräfte des Krans

Mobilkrane werden für den Hebebetrieb in der Regel über seitlich ausgefahrene Abstützungen standsicher aufgestellt. Die Abstützungen vergrößern die wirksame Standfläche des Krans und übertragen die auftretenden Stützkräfte in den Untergrund.

Je nach Kran und Einsatz können die einzelnen Abstützungen sehr unterschiedlich belastet werden. Besonders hohe Kräfte entstehen häufig an der Seite, über die eine schwere Last gehoben oder geschwenkt wird. Die Stützkräfte sind deshalb nicht gleichmäßig auf alle Stützen verteilt.

Unter den Stütztellern werden bei Bedarf ausreichend bemessene Unterlegplatten, Matten oder andere tragfähige Unterbauten eingesetzt. Sie vergrößern die Fläche, über die die Stützkraft in den Boden eingeleitet wird. Dadurch verringert sich die Bodenpressung.

Vereinfacht gilt:

Bodenpressung = Stützkraft ÷ wirksame Aufstandsfläche

Eine größere Unterlegfläche kann die Bodenpressung senken. Sie kann jedoch keinen grundsätzlich ungeeigneten oder nicht ausreichend tragfähigen Untergrund ersetzen. Abmessungen, Material und Aufbau des Unterbaus müssen zur tatsächlich auftretenden Belastung und zur Beschaffenheit des Untergrunds passen.

Die Stützbasis beeinflusst die Tragfähigkeit

Die Stützbasis beschreibt die wirksame Fläche beziehungsweise die Abstände zwischen den Abstützungen eines Krans. Werden die Stützen vollständig ausgefahren, entsteht normalerweise eine größere Stützbasis als bei teilweise ausgefahrenen Stützen.

Eine große Stützbasis verbessert grundsätzlich die Sicherheit gegen Umkippen und ermöglicht häufig höhere Tragfähigkeiten. Auf engen Baustellen können die Stützen jedoch nicht immer vollständig ausgefahren werden.

Moderne Kransysteme können unterschiedliche Ausfahrzustände der einzelnen Stützen erfassen und daraus die jeweils zulässige Tragfähigkeit für bestimmte Arbeitsbereiche ermitteln. Das bedeutet jedoch nicht, dass jede beliebige Stützenstellung zulässig ist. Maßgeblich bleiben die vom Hersteller freigegebenen Rüstzustände, die Kransteuerung und die zugehörige Traglasttabelle.

Die tatsächlich verwendete Stützenstellung muss daher mit der Krankonfiguration und der für den Hub zugrunde gelegten Traglastberechnung übereinstimmen.

Der Kran muss richtig ausgerichtet und nivelliert werden

Ein abgestützter Kran wird so eingerichtet, dass er innerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Neigung steht. Dieser Vorgang wird als Nivellieren bezeichnet.

Steht der Kran schräg, verändert sich die Wirkung der auftretenden Kräfte. Die Last wirkt dann nicht mehr so auf das Kransystem, wie es der Traglastberechnung zugrunde liegt. Bereits eine vergleichsweise geringe Schrägstellung kann sich bei großen Auslegerlängen und hohen Lastmomenten deutlich auswirken.

Die Abstützungen dürfen daher nicht lediglich Bodenkontakt haben. Der Kran muss in der vorgesehenen Stellung standsicher, korrekt abgestützt und innerhalb der zulässigen Toleranzen ausgerichtet sein.

Hindernisse über und neben dem Kran

Zur Kranaufstellung gehört auch die Prüfung des gesamten Arbeitsraums. Dabei müssen sowohl feste Bauwerke als auch vorübergehende Hindernisse berücksichtigt werden.

Dazu zählen beispielsweise:

• Gebäude und Fassaden,
• Gerüste,
• Brücken und Rohrleitungen,
• Bäume,
• andere Krane und Baumaschinen,
• Freileitungen,
• öffentlicher Straßen- und Fußgängerverkehr.

Entscheidend ist nicht nur die Stellung des Hauptauslegers zu Beginn des Einsatzes. Auch das Aufrichten, Teleskopieren, Wippen und Schwenken des Auslegers sowie die Bewegung der Last müssen möglich sein. Bei Gittermastkranen wird zusätzlich Platz für die Montage und das Ablegen der Auslegerteile benötigt.

Bei mehreren Kranen auf einer Baustelle können sich die Arbeitsbereiche überschneiden. Dann müssen die Bewegungen so geplant und koordiniert werden, dass sich Ausleger, Lasten und Gegengewichte nicht gegenseitig gefährden.

Die Kranaufstellung bestimmt die erreichbare Tragfähigkeit

Die auf einem Kran angegebene maximale Tragfähigkeit gilt nur unter bestimmten Voraussetzungen. Sie kann nicht unabhängig von der Aufstellung genutzt werden.

Für die tatsächlich zulässige Last sind unter anderem maßgeblich:

• der Krantyp,
• die Auslegerlänge,
• die Ausladung,
• die Ballastierung,
• die Stellung des Auslegers,
• die verwendete Stützbasis,
• der Arbeitsbereich,
• die Einscherung des Hubseils,
• das Gewicht der Hakenflasche und der Anschlagmittel.

Diese Angaben werden in der Traglasttabelle beziehungsweise im Traglastdiagramm zusammengeführt. Die Kranaufstellung und die ausgewählte Krankonfiguration müssen daher zu genau dem Lastfall passen, der ausgeführt werden soll.

Eine ungünstige Aufstellung kann die erforderliche Ausladung vergrößern. Dadurch kann die zulässige Tragfähigkeit erheblich sinken. Umgekehrt kann eine gut geplante Position des Krans den Hubweg verkürzen und die vorhandene Tragfähigkeit besser nutzbar machen.

Aufstellung eines Raupenkrans

Bei einem Raupenkran erfolgt die Lastverteilung nicht über einzelne Stützteller, sondern über die Raupenfahrwerke. Trotzdem gelten vergleichbare Anforderungen an den Untergrund.

Auch unter den Raupen entstehen keine überall gleichmäßigen Belastungen. Abhängig von Auslegerstellung, Ballast und Last kann sich die Belastung innerhalb der Raupenfläche deutlich verlagern. Die größte Bodenpressung kann deshalb wesentlich höher sein als ein lediglich aus Gesamtgewicht und gesamter Raupenfläche berechneter Durchschnittswert.

Bei nicht ausreichend tragfähigem Boden können Kranmatten, Baggermatratzen, Stahlplatten oder speziell geplante Lastverteilungssysteme erforderlich sein. Auch hier müssen Abmessungen und Aufbau zur tatsächlichen Belastung passen.

Kranaufstellung bei Turmdrehkranen

Bei einem Turmdrehkran ist die Aufstellung meist für einen längeren Zeitraum vorgesehen. Der Kran kann auf einem Fundament, auf einem Kreuzrahmen mit Ballast, auf Schienen oder in einer anderen vom Hersteller zugelassenen Konfiguration errichtet werden.

Die Aufstellung muss dabei nicht nur die Lasten aus dem späteren Kranbetrieb aufnehmen. Auch Windkräfte, Montagezustände, die Höhe des Turms, die Auslegerlänge und gegebenenfalls Verankerungen am Bauwerk sind zu berücksichtigen.

Außerdem muss die Position so gewählt werden, dass der Kran den vorgesehenen Baustellenbereich erreicht. Gleichzeitig dürfen Ausleger, Gegenausleger und Lasten keine unzulässigen Bereiche überstreichen. Die Kranaufstellung eines Turmdrehkrans ist deshalb ein Teil der gesamten Baustellen- und Montageplanung.

Wer plant die Kranaufstellung?

Die sichere Kranaufstellung entsteht aus dem Zusammenwirken mehrerer Beteiligter. Der Auftraggeber oder Baustellenverantwortliche stellt Informationen über den Einsatzort, den Untergrund, vorhandene Bauwerke und mögliche Hindernisse bereit.

Das Kranunternehmen plant auf dieser Grundlage den Kraneinsatz und wählt den geeigneten Kran sowie die benötigte Konfiguration. Die Planung darf sich jedoch nicht allein auf übermittelte Unterlagen, Pläne, Fotos oder mündliche Angaben stützen. Der Auftragnehmer muss sich vor Ort von den tatsächlichen Gegebenheiten überzeugen, damit der Kraneinsatz auf einer belastbaren Grundlage geplant werden kann.

Je nach Umfang und Schwierigkeit des Einsatzes kann dafür eine Ortsbesichtigung erforderlich sein. Dabei werden unter anderem die Zufahrt, die Platzverhältnisse, mögliche Hindernisse, Höhenbeschränkungen, Sicherheitsabstände, der vorgesehene Kranstandort und erkennbare Besonderheiten des Untergrunds geprüft.

Eine Besichtigung der Oberfläche ersetzt allerdings keinen fachlichen Nachweis über die Tragfähigkeit des Bodens oder einer unter dem Kranstandort liegenden Decke. Nicht sichtbare Hohlräume, Leitungen, Schächte oder verfüllte Bereiche müssen durch geeignete Unterlagen, Prüfungen oder Nachweise beurteilt werden.

Bei anspruchsvollen Einsätzen können zusätzliche Unterlagen erforderlich sein, beispielsweise:

• ein Kranstellplan,
• eine technische Hubplanung,
• eine Berechnung der Stützkräfte,
• ein Nachweis der Boden- oder Deckentragfähigkeit,
• ein Lastverteilungsnachweis,
• Angaben zu unterirdischen Leitungen und Bauwerken,
• eine Absperr- und Verkehrsplanung.

Der Kranführer richtet den Kran schließlich entsprechend der Betriebsanleitung, der Einsatzplanung und den tatsächlichen Bedingungen vor Ort ein. Werden Abweichungen zwischen Planung und Realität festgestellt, muss die Kranaufstellung neu bewertet und gegebenenfalls angepasst werden.

Eine geplante Position darf nicht ungeprüft übernommen werden, wenn die tatsächlichen Verhältnisse am Einsatzort davon abweichen. Das gilt beispielsweise bei veränderten Platzverhältnissen, nicht bekannten Hindernissen, einem abweichenden Standort der Last oder erkennbaren Veränderungen des Untergrunds.

Die Kranaufstellung bleibt während des Einsatzes wichtig

Mit dem Beginn des ersten Hubes ist das Thema nicht abgeschlossen. Der Zustand der Aufstellung muss während des Einsatzes beobachtet werden.

Hinweise auf eine Veränderung können beispielsweise sein:

• einsinkende oder schief stehende Unterlegplatten,
• sichtbare Bodenverformungen,
• Risse im Asphalt oder Pflaster,
• nachgebende Böschungen,
• Veränderungen nach starkem Regen,
• gelockerte oder verrutschte Unterbauten,
• eine veränderte Neigung des Krans.

Auch nach einer Unterbrechung oder einer deutlichen Veränderung der Witterung kann eine erneute Kontrolle erforderlich sein. Die Standsicherheit eines Krans hängt nicht allein von seiner Konstruktion ab, sondern ebenso davon, dass die tatsächlichen Bedingungen am Einsatzort mit den Annahmen der Planung übereinstimmen.

Die Quintessenz

Die Kranaufstellung verbindet den Kran mit seinem Einsatzort. Sie legt fest, ob die erforderliche Tragfähigkeit genutzt werden kann und ob die entstehenden Kräfte sicher in den Boden eingeleitet werden. Entscheidend sind deshalb nicht nur genügend Platz, sondern auch ein tragfähiger Untergrund, eine passende Stützbasis, ausreichende Sicherheitsräume und eine auf den gesamten Hub abgestimmte Position. Angaben des Auftraggebers bilden eine wichtige Planungsgrundlage, entbinden das Kranunternehmen jedoch nicht davon, sich von den tatsächlichen Gegebenheiten am Einsatzort zu überzeugen. Erst wenn Planung und Verhältnisse vor Ort zusammenpassen, kann ein Kran standsicher und bestimmungsgemäß eingesetzt werden.

Verknüpfte Begriffe: Abstützung · Ausladung · Bodenpressung · Hauptausleger · Kran · Kranführer · Lastmoment · Stützbasis · Stützkraft · Tragfähigkeit · Traglastdiagramm