Definition
Ein Traglastdiagramm zeigt, welche Last ein Kran unter genau festgelegten Bedingungen heben darf. Es verbindet die mögliche Tragfähigkeit des Krans mit seiner Ausladung, der Länge und Stellung des Auslegers sowie der jeweiligen Krankonfiguration.
Dabei gilt ein einfacher Grundsatz:
Je weiter die Last vom Drehpunkt des Krans entfernt ist, desto geringer ist in der Regel die zulässige Traglast.
Ein Traglastdiagramm ist deshalb keine allgemeine Leistungsangabe für einen Kran. Es ist vielmehr eine verbindliche Arbeitsgrundlage für einen bestimmten Rüstzustand. In den technischen Unterlagen wird häufig auch von einer Traglasttabelle, Tragfähigkeitstabelle oder – nach dem englischen Begriff – von einem Load Chart gesprochen.
Warum kann ein „100-Tonnen-Kran“ nicht immer 100 Tonnen heben?
Die Bezeichnung eines Mobilkrans, beispielsweise als 100-, 250- oder 450-Tonnen-Kran, nennt gewöhnlich seine maximale Tragfähigkeit. Dieser Höchstwert wird jedoch nur unter besonders günstigen Bedingungen erreicht: meist bei sehr kurzer Ausladung, kurzem Ausleger, passender Abstützung und einer genau vorgeschriebenen Ballastierung.
So wird ein Mobilkran mit einer maximalen Tragfähigkeit von 150 Tonnen vom Hersteller zwar als 150-Tonnen-Kran eingeordnet. Gleichzeitig kann derselbe Kran je nach Auslegerlänge, Radius und Ausstattung in einer anderen Arbeitssituation nur noch einen Bruchteil dieser Last heben.
Hersteller geben daher neben der maximalen Tragfähigkeit auch die maximale Auslegerlänge und die maximale Ausladung getrennt an. Diese Höchstwerte können nicht automatisch miteinander kombiniert werden.
Ein Kran kann also möglicherweise
- 150 Tonnen bei sehr kleiner Ausladung oder
- eine deutlich leichtere Last bei großer Ausladung
heben. Er kann aber nicht zwangsläufig 150 Tonnen bis an das Ende seines Auslegers transportieren.
Welche Angaben enthält ein Traglastdiagramm?
Ein Traglastdiagramm ordnet einer bestimmten Arbeitssituation die jeweils zulässige Traglast zu. Entscheidend sind vor allem die folgenden Angaben.
Ausladung
Die Ausladung ist der waagerechte Abstand zwischen der Drehachse des Krans und der senkrechten Linie durch den Lasthaken beziehungsweise die Last.
Sie ist einer der wichtigsten Werte im Traglastdiagramm. Bereits eine vergleichsweise kleine Vergrößerung der Ausladung kann die zulässige Traglast deutlich verringern.
Auslegerlänge
Ein längerer Ausleger ermöglicht größere Reichweiten und Hubhöhen. Er verändert jedoch zugleich die Kräfte, die auf den Ausleger und den gesamten Kran wirken.
Deshalb kann bei gleicher Ausladung je nach ausgefahrener Teleskoplänge eine unterschiedliche Traglast gelten.
Ballast
Der Ballast wirkt dem Moment entgegen, das durch die Last und ihre Ausladung entsteht. Mehr Ballast kann die Tragfähigkeit erhöhen – allerdings nur, wenn diese Ballastierung vom Hersteller für die betreffende Konfiguration vorgesehen ist.
Ballast darf deshalb nicht nach Belieben hinzugefügt oder anders angeordnet werden.
Abstützbasis
Bei einem Mobilkran ist entscheidend, wie weit die Abstützungen ausgefahren sind. Viele moderne Krane können mit vollständig, teilweise oder unterschiedlich weit ausgefahrenen Stützen arbeiten.
Für jede dieser Stellungen gelten eigene Tragfähigkeiten. Eine Traglast, die bei vollständig ausgefahrener Abstützung zulässig ist, kann bei verkleinerter Stützbasis unzulässig sein.
Arbeitsbereich
Ein Kran kann je nach Konstruktion über die Seite, über das Heck, über die Front oder im gesamten Schwenkbereich unterschiedliche Tragfähigkeiten besitzen.
Eine Tabelle für den 360-Grad-Betrieb darf daher nicht ohne Weiteres auf eine andere, nur für einen begrenzten Arbeitsbereich geltende Tabelle übertragen werden – und umgekehrt.
Ausleger- und Zusatzausrüstung
Auch die verwendete Ausrüstung muss exakt berücksichtigt werden, beispielsweise:
- Teleskopausleger,
- Gittermastspitze,
- feste oder wippbare Spitze,
- Y-Abspannung,
- Derrickausleger,
- zusätzliche Winden,
- montierte, aber nicht verwendete Auslegerteile.
Selbst mitgeführte oder am Ausleger angebaute Bauteile können die zulässige Traglast beeinflussen.
Wie wird ein Traglastdiagramm gelesen?
Traglastangaben werden häufig nicht als gezeichnete Kurve, sondern als Tabelle dargestellt. Vereinfacht könnte eine solche Tabelle folgendermaßen aussehen:
| Ausladung | Ausleger 20 m | Ausleger 30 m | Ausleger 40 m |
|---|---|---|---|
| 5 m | 42 t | 35 t | – |
| 10 m | 21 t | 18 t | 14 t |
| 15 m | 12 t | 10 t | 8 t |
| 20 m | – | 7 t | 5 t |
Die Werte dienen lediglich als vereinfachtes Beispiel.
Soll eine Last bei 15 Metern Ausladung mit einem 30 Meter langen Ausleger gehoben werden, wird die entsprechende Zeile mit der passenden Spalte verbunden. Im Beispiel ergäbe sich eine zulässige Traglast von 10 Tonnen.
Ein leeres Feld oder ein Strich bedeutet nicht, dass lediglich kein Wert eingetragen wurde. Es bedeutet normalerweise, dass diese Kombination nicht vorgesehen oder nicht zulässig ist.
Warum muss die tatsächliche Ausladung angesetzt werden?
Entscheidend ist nicht nur die geplante Ausladung vor dem Anheben. Maßgeblich ist die Ausladung, die während des gesamten Hubvorgangs tatsächlich entsteht.
Der Ausleger kann sich unter Last elastisch durchbiegen. Dadurch kann sich der Haken weiter vom Kran entfernen und die tatsächliche Ausladung größer werden als zunächst angenommen.
Auch beim Schwenken, Aufrichten oder Ablegen der Last kann sich die Ausladung verändern. Für die Beurteilung darf daher nicht nur der günstigste Punkt des Hubweges betrachtet werden. Entscheidend ist die ungünstigste Stellung während des gesamten Arbeitsablaufs.
Welche Last wird im Traglastdiagramm angegeben?
Ein besonders wichtiger Punkt ist die Unterscheidung zwischen der Bruttolast am Kran und der eigentlichen Nutzlast.
Die Traglastangabe umfasst in der Regel nicht nur das Bauteil, das transportiert werden soll. Je nach Herstellerangabe müssen von der zulässigen Tragfähigkeit zusätzlich berücksichtigt oder abgezogen werden:
- Hakenflasche oder Hakengewicht,
- Anschlagmittel,
- Schäkel,
- Traversen,
- Lastaufnahmemittel,
- gegebenenfalls weitere am Haken hängende Ausrüstung.
Beispiel:
Das Traglastdiagramm erlaubt in der vorgesehenen Konfiguration 20 Tonnen.
Am Kran hängen:
- Hakenflasche: 1,5 Tonnen,
- Traverse: 1,2 Tonnen,
- Anschlagmittel und Schäkel: 0,3 Tonnen.
Damit verbleiben:
20,0 t – 1,5 t – 1,2 t – 0,3 t = 17,0 t
Die zu hebende Nutzlast darf in diesem Beispiel höchstens 17 Tonnen wiegen.
Welche Gewichte in der angegebenen Traglast bereits enthalten sind und welche abgezogen werden müssen, ergibt sich aus den Herstellerunterlagen des jeweiligen Krans.
Wodurch wird die Tragfähigkeit begrenzt?
Die Tragfähigkeit eines Krans wird nicht immer durch denselben Faktor begrenzt.
Begrenzung durch die Bauteilfestigkeit
Bei kleiner Ausladung wirken zwar hohe Kräfte, der Kran ist jedoch noch vergleichsweise standsicher. In diesem Bereich kann die Festigkeit von Ausleger, Seilen, Bolzen, Winden oder anderen Bauteilen die Tragfähigkeit begrenzen.
Eine Überschreitung kann zu einer Überbeanspruchung oder Beschädigung der Konstruktion führen.
Begrenzung durch die Standsicherheit
Bei größerer Ausladung steigt das durch die Last verursachte Lastmoment. Dann kann die Standsicherheit zum begrenzenden Faktor werden.
Der Kran könnte kippen, obwohl einzelne Bauteile die Last möglicherweise noch aufnehmen könnten. Hersteller kennzeichnen in manchen Traglasttabellen, welche Werte durch die Bauteilfestigkeit und welche durch die Kippgrenze bestimmt werden.
Beides ist gleichermaßen verbindlich. Ein Wert darf weder überschritten werden, wenn die Konstruktion die Grenze setzt, noch wenn die Standsicherheit maßgeblich ist.
Was setzt die Verwendung des Traglastdiagramms voraus?
Die angegebenen Tragfähigkeiten gelten nur unter den Voraussetzungen, die der Hersteller festgelegt hat. Dazu gehören insbesondere:
- Der Kran steht waagerecht.
- Der Untergrund ist ausreichend tragfähig.
- Die Abstützungen sind korrekt eingerichtet.
- Die vorgesehene Ballastierung ist vollständig und richtig montiert.
- Die Last hängt frei und wird nicht seitlich gezogen.
- Das Gewicht der Last ist bekannt.
- Die passende Einscherung ist gewählt.
- Wind und weitere Umwelteinflüsse liegen innerhalb der zulässigen Grenzen.
- Der Kran befindet sich im vorgeschriebenen Rüstzustand.
Das Traglastdiagramm kann deshalb nicht losgelöst von den übrigen Betriebs-, Sicherheits- und Rüstvorgaben verwendet werden.
Was passiert zwischen zwei Tabellenwerten?
Liegt eine tatsächliche Ausladung zwischen zwei angegebenen Werten, darf der günstigere Wert nicht einfach übernommen werden.
Beispiel:
- bei 12 Metern Ausladung: 18 Tonnen,
- bei 14 Metern Ausladung: 15 Tonnen,
- tatsächliche Ausladung: 13 Meter.
Ohne eine ausdrücklich vom Hersteller vorgesehene Berechnung oder elektronische Ermittlung darf nicht davon ausgegangen werden, dass bei 13 Metern automatisch 16,5 Tonnen zulässig sind.
In der Praxis ist der nächstgrößere und damit ungünstigere Ausladungswert maßgeblich – im Beispiel also der Wert für 14 Meter.
Eine freie lineare Zwischenrechnung kann falsch sein, weil die Tragfähigkeiten nicht zwingend gleichmäßig verlaufen.
Welche Rolle spielt die elektronische Lastmomentbegrenzung?
Moderne Krane erkennen ihre Konfiguration häufig über Sensoren. Das Steuerungssystem berücksichtigt unter anderem Auslegerlänge, Ausladung, Ballast, Abstützstellung und Arbeitsbereich.
Die Lastmomentbegrenzung warnt bei Annäherung an die zulässige Grenze und verhindert oder beschränkt Bewegungen, die zu einer weiteren Überlastung führen würden.
Sie ersetzt jedoch weder die Hubplanung noch die Kenntnis des Traglastdiagramms.
Das System kann beispielsweise nicht ohne Weiteres beurteilen,
- ob der Untergrund ausreichend tragfähig ist,
- ob das Lastgewicht korrekt angegeben wurde,
- ob die Last beim Anheben hängen bleibt,
- ob seitliche Kräfte entstehen,
- ob Anschlagmittel richtig eingesetzt werden,
- ob der geplante Hubweg frei und sicher ist.
Die elektronische Überwachung ist daher ein Sicherheitssystem – kein Ersatz für fachgerechte Vorbereitung und Bedienung.
Typische Fehlinterpretationen
„Der Kran hat noch Reserve.“
Die im Traglastdiagramm angegebene Grenze ist keine Empfehlung und kein ungefährer Richtwert. Sie ist die höchstzulässige Traglast für die angegebene Konfiguration.
„Die Last wiegt weniger als die Traglast.“
Diese Rechnung ist unvollständig, wenn Hakenflasche, Traverse, Anschlagmittel und weitere Ausrüstung nicht einbezogen wurden.
„Die Last wird nur kurz angehoben.“
Auch ein kurzer Hub darf die zulässige Tragfähigkeit nicht überschreiten.
„Die Ausladung beträgt beim Aufnehmen nur zehn Meter.“
Maßgeblich ist die größte Ausladung im gesamten Hubablauf – nicht nur die Ausgangsposition.
„Der Kran ist als 250-Tonner bezeichnet.“
Diese Bezeichnung beschreibt nur seine maximale Tragfähigkeit unter bestimmten Bedingungen. Sie sagt allein nichts darüber aus, was der Kran am vorgesehenen Einsatzort tatsächlich heben kann.
Traglastdiagramm und Hubplanung
Bei einfachen Hüben kann die zulässige Traglast direkt aus den Herstellerunterlagen beziehungsweise dem Kransystem ermittelt werden. Bei anspruchsvollen Hüben werden die erforderlichen Daten bereits während der Einsatzplanung zusammengeführt.
Dazu gehören unter anderem:
- Gewicht und Schwerpunkt der Last,
- benötigte Ausladung,
- Aufnahme- und Ablageposition,
- erforderliche Hubhöhe,
- Auslegerkonfiguration,
- Ballast,
- Abstützbasis,
- Schwenkbereich,
- Gewicht der Hakenflasche und Anschlagmittel,
- Bodentragfähigkeit,
- mögliche Hindernisse,
- Windangriffsfläche der Last.
Erst aus dieser Gesamtschau ergibt sich, ob der vorgesehene Kran für den Hub geeignet ist.
Quintessenz
Das Traglastdiagramm zeigt nicht, was ein Kran grundsätzlich kann, sondern was er in einer ganz bestimmten Konfiguration und Arbeitssituation höchstens heben darf.
Maßgeblich sind vor allem Ausladung, Auslegerlänge, Ballastierung, Abstützbasis, Arbeitsbereich und Ausrüstung. Von der angegebenen Tragfähigkeit müssen außerdem die Gewichte aller am Haken hängenden Komponenten berücksichtigt werden.
Die nominelle Größe eines Krans allein genügt deshalb nicht zur Beurteilung eines Hubes. Erst das für den konkreten Rüstzustand geltende Traglastdiagramm beantwortet die entscheidende Frage:
Wie viel darf dieser Kran an dieser Stelle, in dieser Konfiguration und über den gesamten vorgesehenen Hubweg tatsächlich heben?
Verknüpfte Begriffe
Ausladung · Lastmoment · Tragfähigkeit · Lastmomentbegrenzung · Mobilkran · Raupenkran · Ballast · Abstützbasis · Stützbasis · Bodendruck · Hakenflasche · Kranhaken · Anschlagmittel · Traverse · Einscherung · Ausleger · Teleskopausleger · Derrickausleger · Kranführer