Tragfähigkeit

Mobilkran Abstützung

Definition

Die Tragfähigkeit eines Krans bezeichnet die höchstzulässige Last, die der Kran unter genau festgelegten Bedingungen sicher heben und bewegen darf.

Sie ist keine feste Größe, die für jeden Einsatz des Krans gleichermaßen gilt. Wie viel ein Kran tatsächlich heben darf, hängt unter anderem von der Ausladung, der Auslegerlänge, der Abstützbasis, dem Ballast, der Auslegerkonfiguration und dem Arbeitsbereich ab.

Ein „200-Tonnen-Kran“ kann deshalb nicht grundsätzlich 200 Tonnen heben. Seine maximale Tragfähigkeit erreicht er nur in einer bestimmten Konfiguration und meist bei sehr kleiner Ausladung. Mit zunehmender Entfernung der Last vom Kran nimmt die zulässige Traglast deutlich ab.

Was bedeutet Tragfähigkeit beim Kran?

Die Tragfähigkeit beschreibt die vom Hersteller festgelegte Grenze, bis zu der ein Kran sicher betrieben werden darf. Diese Grenze darf nicht überschritten werden.

Bei einem einfachen Hallen- oder Brückenkran kann die Tragfähigkeit beispielsweise dauerhaft mit „10 t“ angegeben sein. Bei einem Auslegerkran ist die Sache komplizierter: Dort verändert sich die zulässige Traglast je nach Stellung und Ausrüstung des Krans.

Deshalb muss bei Mobilkranen, Raupenkranen und Turmdrehkranen immer gefragt werden:

Wie viel darf dieser Kran in der vorgesehenen Konfiguration, bei der erforderlichen Ausladung und in der betreffenden Arbeitsrichtung tatsächlich heben?

Die Antwort ergibt sich aus dem Traglastdiagramm beziehungsweise aus der Kransteuerung und den Herstellervorgaben.

Warum kann ein Kran nicht überall gleich viel heben?

Entscheidend ist nicht nur das Gewicht der Last, sondern auch ihre Entfernung zur Drehachse des Krans. Diese waagerechte Entfernung wird als Ausladung bezeichnet.

Je weiter die Last vom Kran entfernt ist, desto größer wird ihre kippende Wirkung. Vereinfacht lässt sich dieser Zusammenhang über das Lastmoment erklären:

Lastmoment = Last × Ausladung

Eine Last von 20 Tonnen bei 5 Metern Ausladung erzeugt rechnerisch dasselbe Lastmoment wie eine Last von 10 Tonnen bei 10 Metern Ausladung:

20 t × 5 m = 100 tm

10 t × 10 m = 100 tm

In der Praxis ist die Tragfähigkeit allerdings nicht allein vom rechnerischen Lastmoment abhängig. Auch die Festigkeit des Auslegers, die jeweilige Auslegerstellung, die Abstützung, der Ballast und weitere konstruktive Grenzen müssen berücksichtigt werden.

Wovon hängt die Tragfähigkeit ab?

Ausladung

Die Ausladung ist einer der wichtigsten Einflussfaktoren. Mit zunehmender Ausladung sinkt in der Regel die zulässige Traglast.

Schon wenige Meter können einen erheblichen Unterschied verursachen. Deshalb genügt es nicht, das Gewicht der Last zu kennen. Auch der größte während des gesamten Hubvorgangs auftretende Lastabstand muss berücksichtigt werden.

Auslegerlänge und Auslegerstellung

Ein langer oder weit ausgefahrener Teleskopausleger verhält sich anders als ein kurzer Ausleger. Auch der Winkel des Auslegers beeinflusst die Belastung des Krans.

Bei Gittermastkranen kommen weitere Faktoren hinzu, beispielsweise die Länge des Hauptauslegers, die verwendete Spitze, der Wippwinkel und die Art der Auslegerabspannung.

Ballast

Der Ballast wirkt der kippenden Wirkung der Last entgegen. Welche Traglasten zulässig sind, hängt deshalb auch davon ab, wie viel Ballast am Kran montiert ist und in welchem Abstand dieser zur Drehachse wirkt.

Mehr Ballast bedeutet jedoch nicht automatisch, dass jede beliebige Last gehoben werden darf. Auch die Konstruktion des Krans, die zulässigen Stützkräfte und die Tragfähigkeit des Untergrunds setzen Grenzen.

Abstützbasis

Bei Mobilkranen beeinflusst die Stellung der Abstützungen die Standsicherheit und damit die zulässige Traglast.

Vollständig ausgefahrene Abstützungen schaffen in der Regel eine größere Abstützbasis als nur teilweise ausgefahrene Stützen. Moderne Kransysteme können die tatsächliche Stellung jeder einzelnen Abstützung erfassen und daraus die zulässigen Traglasten für die jeweilige Arbeitsrichtung berechnen.

Das bedeutet: Ein Kran kann über einer weit ausgefahrenen Abstützung möglicherweise mehr heben als in Richtung einer nur teilweise ausgefahrenen Abstützung.

Arbeitsbereich und Drehstellung

Die Tragfähigkeit kann davon abhängen, in welche Richtung der Oberwagen gedreht ist. Je nach Kranbauart und Rüstzustand gelten unterschiedliche Werte beispielsweise für:

  • den Arbeitsbereich über dem Heck,
  • den seitlichen Arbeitsbereich,
  • den Bereich über den Abstützungen,
  • den Bereich über der Fahrzeugfront,
  • den gesamten Drehbereich von 360 Grad.

Eine Traglast, die über dem Heck zulässig ist, muss deshalb nicht automatisch auch seitlich oder über der Fahrzeugfront gehoben werden dürfen.

Einscherung des Hubseils

Die Einscherung bestimmt, auf wie viele tragende Seilstränge sich die Last verteilt. Eine höhere Einscherung ermöglicht grundsätzlich größere Lasten am Haken, sofern die übrige Krankonfiguration diese Last ebenfalls zulässt.

Die Einscherung allein erhöht jedoch nicht die Tragfähigkeit des gesamten Krans. Sie muss zur vorgesehenen Last, zur Hakenflasche, zur Seilzugkraft und zur Traglasttabelle passen.

Anbaugeräte und Zusatzausrüstung

Gitterspitzen, Wippspitzen, Hilfsausleger, Schwerlastausleger und andere Ausrüstungen verändern die mögliche Tragfähigkeit. Für jede zugelassene Auslegerkombination gelten eigene Traglastwerte.

Auch das Gewicht bestimmter Anbauteile kann die noch verfügbare Traglast verringern.

Wind und Umgebungsbedingungen

Wind wirkt auf den Ausleger und auf die Last. Besonders großflächige Bauteile wie Fassadenelemente, Behälter oder Rotorblätter können bereits bei vergleichsweise geringem Gewicht erhebliche Windkräfte erzeugen.

Deshalb können neben der Windgeschwindigkeit auch die Windangriffsfläche und die Form der Last entscheidend sein. Wird die für den jeweiligen Lastfall zulässige Windgeschwindigkeit überschritten, darf der Hub nicht durchgeführt beziehungsweise muss er sicher beendet werden.

Die maximale Tragfähigkeit ist nicht die Tragfähigkeit im Einsatz

Hersteller geben Krane häufig mit einer maximalen Traglast an. Diese dient zugleich zur Einordnung des Krans in eine bestimmte Tragfähigkeitsklasse.

Ein Mobilkran mit der Bezeichnung „230-Tonnen-Kran“ erreicht diese 230 Tonnen beispielsweise nur bei einer festgelegten kleinen Ausladung und in einer genau definierten Rüstkonfiguration. Ein entsprechender Liebherr LTM 1230-5.1 weist seine maximale Traglast von 230 Tonnen bei 3 Metern Ausladung aus. Bei größerer Ausladung gelten wesentlich niedrigere Werte.

Liebherr: LTM 1230-5.1

Die Angabe „230 Tonnen“ bedeutet daher nicht, dass der Kran eine 230 Tonnen schwere Last über eine Baustelle hinweg oder an beliebiger Stelle absetzen kann.

Sie beschreibt lediglich den höchsten Traglastwert innerhalb der vom Hersteller freigegebenen Konfigurationen.

Wo steht, wie viel der Kran tatsächlich heben darf?

Die zulässigen Traglasten werden in der Traglasttabelle des Herstellers angegeben. Je nach Kran enthält sie unter anderem Angaben zu:

  • Ausladung,
  • Auslegerlänge,
  • Auslegerkonfiguration,
  • Ballast,
  • Abstützbasis,
  • Einscherung,
  • Arbeitsrichtung,
  • Hakenflasche,
  • zulässiger Windgeschwindigkeit.

Die richtige Traglast darf nur aus der Tabelle entnommen werden, die exakt zum Krantyp und zum tatsächlichen Rüstzustand gehört.

Moderne Kransteuerungen erfassen zahlreiche Betriebsdaten und zeigen die aktuell zulässige Traglast an. Sie überwachen unter anderem das Lastmoment und begrenzen Bewegungen, die zu einer Überlastung führen könnten.

Diese Systeme sind wichtige Sicherheitseinrichtungen. Sie ersetzen jedoch weder die Einsatzplanung noch die korrekte Ermittlung des Lastgewichts und der Ausladung.

Welches Gewicht zählt zur Last?

Für die Tragfähigkeitsberechnung ist nicht allein das Gewicht des zu hebenden Bauteils entscheidend. Berücksichtigt werden müssen – entsprechend den Vorgaben des Herstellers – auch die beim Hub mitwirkenden Lastaufnahmemittel und Ausrüstungsteile.

Dazu können gehören:

  • Hakenflasche,
  • Anschlagmittel,
  • Traversen,
  • Schäkel,
  • Hebeklemmen,
  • Lastaufnahmerahmen,
  • weitere unter dem Ausleger mitgeführte Ausrüstung.

Wie diese Gewichte bei der jeweiligen Traglasttabelle zu berücksichtigen oder von einem Tabellenwert abzuziehen sind, ergibt sich aus den Herstellerangaben.

Beispiel

Ein Bauteil wiegt 18 Tonnen. Hinzu kommen:

  • 1,2 Tonnen für die Hakenflasche,
  • 0,8 Tonnen für die Traverse,
  • 0,3 Tonnen für Anschlagmittel und Schäkel.

Damit muss der Kran in diesem Beispiel nicht nur für 18 Tonnen, sondern für eine Gesamtlast von 20,3 Tonnen ausgelegt und geplant werden.

Ob diese Last gehoben werden darf, entscheidet anschließend die Traglasttabelle für die tatsächlich benötigte Ausladung und Krankonfiguration.

Was begrenzt die Tragfähigkeit?

Standsicherheit

Die Last darf kein Kippmoment erzeugen, das die Standsicherheit des Krans gefährdet. Dabei müssen auch dynamische Einflüsse, Drehbewegungen, Windkräfte und die tatsächliche Abstützung berücksichtigt werden.

Bauteilfestigkeit

Nicht immer ist die Kippgefahr die zuerst erreichte Grenze. Auch Ausleger, Abspannung, Drehbühne, Bolzen, Seile, Winden oder andere Bauteile dürfen nicht überlastet werden.

Bei kleinen Ausladungen ist deshalb häufig die Festigkeit einzelner Bauteile maßgebend, während bei größeren Ausladungen eher die Standsicherheit die Traglast begrenzt.

Tragfähigkeit des Untergrunds

Die Stützkräfte eines Mobilkrans oder die Bodendrücke eines Raupenkrans müssen sicher in den Untergrund eingeleitet werden.

Ein Kran kann laut Traglasttabelle grundsätzlich in der Lage sein, eine Last zu heben – und trotzdem darf der Hub nicht stattfinden, wenn der Untergrund die auftretenden Kräfte nicht sicher aufnehmen kann.

Die Tragfähigkeit des Krans und die Tragfähigkeit des Bodens sind daher zwei unterschiedliche, aber unmittelbar zusammenhängende Voraussetzungen.

Tragfähigkeit, Traglast und Nenntragfähigkeit

Die Begriffe werden im Alltag häufig gleichbedeutend verwendet. Für das Verständnis ist jedoch folgende Unterscheidung hilfreich:

Tragfähigkeit bezeichnet die höchstzulässige Belastung des Krans unter festgelegten Bedingungen.

Traglast ist die Last, die der Kran gemäß Traglasttabelle in einer bestimmten Konfiguration und Arbeitssituation heben darf. Umgangssprachlich wird auch das tatsächlich gehobene Gewicht häufig als Traglast bezeichnet.

Maximale Traglast ist der höchste vom Hersteller ausgewiesene Traglastwert des Krans. Er gilt nur für den dazugehörigen Lastfall.

Nenntragfähigkeit ist die vom Hersteller angegebene Tragfähigkeit, nach der ein Kran oder Hebezeug bezeichnet beziehungsweise klassifiziert wird. Auch sie darf nicht ohne die zugehörigen Bedingungen betrachtet werden.

Im praktischen Kranbetrieb ist weniger die sprachliche Feinabgrenzung entscheidend als die eindeutige Frage: Welche Last ist in diesem konkreten Rüstzustand und bei dieser Ausladung zulässig?

Darf die Tragfähigkeit vollständig ausgenutzt werden?

Grundsätzlich darf ein Kran bis zu den in der zutreffenden Traglasttabelle angegebenen Grenzen betrieben werden, sofern sämtliche Herstellervorgaben und Einsatzbedingungen eingehalten werden.

In der Praxis müssen Lastgewicht, Lastschwerpunkt, Ausladung, Windverhältnisse, Untergrund und Hubweg jedoch zuverlässig bekannt sein. Bestehen bei einem dieser Werte Unsicherheiten, darf nicht einfach mit dem günstigsten angenommenen Wert gerechnet werden.

Auch Pendeln, Schrägzug, ruckartige Bewegungen oder das Losreißen einer festsitzenden Last sind unzulässig beziehungsweise können zusätzliche Kräfte erzeugen, für die der vorgesehene Lastfall nicht ausgelegt ist.

Die DGUV Vorschrift 52 verlangt, dass die Angaben über die höchstzulässigen Belastungen – also die Tragfähigkeit – dauerhaft und leicht erkennbar am Kran angebracht sind.

DGUV Vorschrift 52 „Krane“

Einfach gesagt

Die Tragfähigkeit sagt, was ein Kran höchstens heben darf – aber niemals ohne die dazugehörigen Bedingungen.

Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht:

Wie viele Tonnen kann der Kran heben?

Sondern:

Wie viele Tonnen darf dieser Kran mit seiner tatsächlichen Ausrüstung, bei dieser Ausladung, in dieser Arbeitsrichtung und unter den vorhandenen Einsatzbedingungen sicher heben?

Erst wenn diese Angaben bekannt sind, lässt sich die für den konkreten Hub zulässige Traglast bestimmen.

Quellen und weiterführende Informationen

Verknüpfte Begriffe

Ausladung · Traglastdiagramm · Lastmoment · Abstützbasis · Einscherung · Hakenflasche · Anschlagmittel · Lastschwerpunkt