Unterwagen eines Mobilkrans: Er trägt den drehbaren Oberwagen, ermöglicht die Fahrt zum Einsatzort und bildet zusammen mit der Abstützung die tragende Basis für den Kranbetrieb. Bild: KI
Der Unterwagen ist der untere, fahrbare Teil eines Mobilkrans. Er trägt den drehbaren Oberwagen und verbindet die Krantechnik mit dem Fahrwerk. Zum Unterwagen gehören je nach Kranbauart unter anderem der Fahrzeugrahmen, die Achsen, die Räder, der Fahrantrieb, die Lenkung, das Fahrerhaus sowie wesentliche Teile der Abstützung.
Vereinfacht gesagt: Der Unterwagen bringt den Kran zum Einsatzort und bildet dort die tragende Basis für den Kranbetrieb.
Wo befindet sich der Unterwagen?
Der Unterwagen befindet sich unterhalb des drehbaren Oberwagens. Beide Baugruppen sind über den Drehkranz miteinander verbunden. Der Oberwagen kann sich dadurch gegenüber dem Unterwagen drehen.
Auf dem Oberwagen befinden sich die eigentlichen Arbeitseinrichtungen des Krans, beispielsweise der Ausleger, das Hubwerk, das Kranführerhaus und das Gegengewicht. Der Unterwagen übernimmt dagegen vor allem die Aufgaben des Fahrens, Tragens, Abstützens und der Kraftübertragung in den Untergrund.Aufbau eines Mobilkrans: Die Übersicht zeigt die wichtigsten Baugruppen eines Mobilkrans. Der Unterwagen bildet den unteren, fahrbaren und tragenden Teil des Krans.
Welche Aufgaben hat der Unterwagen?
Der Unterwagen erfüllt zwei grundlegend unterschiedliche Aufgaben: Er dient als Fahrzeug für die Fahrt zum Einsatzort und bildet beim Kraneinsatz die untere Tragstruktur des Krans.
Während der Straßenfahrt verhält sich der Mobilkran weitgehend wie ein schweres, mehrachsiges Fahrzeug. Im Kraneinsatz verändert sich seine Funktion jedoch. Der Unterwagen wird zu einem Teil des statischen Systems, über das die beim Heben entstehenden Kräfte aufgenommen und weitergeleitet werden.
Der Unterwagen muss deshalb sowohl den Anforderungen des Straßenverkehrs als auch den hohen Belastungen des Kranbetriebs standhalten.
Aus welchen Bauteilen besteht der Unterwagen?
Der genaue Aufbau hängt vom Krantyp und vom Hersteller ab. Typische Bestandteile sind der Fahrzeugrahmen, die Achsen und Räder, der Fahrantrieb, das Getriebe, die Lenkung, das Fahrerhaus des Unterwagens sowie die Abstützung.
Fahrzeugrahmen
Der Fahrzeugrahmen bildet die tragende Grundstruktur des Unterwagens. Er verbindet die Achsen, die Abstützeinrichtungen und den Bereich, auf dem der Drehkranz und damit der Oberwagen gelagert sind.
Der Rahmen muss die Eigengewichte des Krans, die Belastungen während der Fahrt und die Kräfte aus dem Kranbetrieb aufnehmen. Dabei darf er sich nur innerhalb der konstruktiv vorgesehenen Grenzen verformen.
Achsen und Räder
Mobilkrane besitzen je nach Größe und Tragfähigkeit mehrere Achsen. Kleinere Geräte können auf zwei oder drei Achsen aufgebaut sein, während große All-Terrain-Krane über deutlich mehr Achsen verfügen.
Die Achsen verteilen das hohe Fahrzeuggewicht. Ihre Anzahl und Anordnung beeinflussen unter anderem die Achslasten, die Wendigkeit, die Geländegängigkeit und die zulässige Fahrkonfiguration des Krans.
Nicht jede Achse muss zwangsläufig angetrieben oder gelenkt sein. Bei modernen Mobilkranen sind jedoch häufig mehrere Achsen lenkbar und mehrere Achsen angetrieben.
Fahrantrieb und Getriebe
Der Fahrantrieb bewegt den Mobilkran auf öffentlichen Straßen, auf Betriebsgeländen und innerhalb einer Baustelle. Motor, Getriebe, Antriebsachsen und weitere Komponenten müssen für das hohe Fahrzeuggewicht ausgelegt sein.
Je nach Konstruktion kann ein Motor ausschließlich den Fahrbetrieb versorgen oder zusätzlich Energie für die Arbeitssysteme des Oberwagens bereitstellen. Andere Krane besitzen getrennte Antriebe für Unterwagen und Oberwagen.
Lenkung
Die Lenkung eines Mobilkrans ist aufgrund der Fahrzeuglänge und der hohen Zahl an Achsen besonders aufwendig. Häufig sind mehrere oder nahezu alle Achsen lenkbar.
Je nach Krantyp stehen unterschiedliche Lenkprogramme zur Verfügung. Dadurch kann der Kran beispielsweise enge Kurven fahren, mit geringem Wendekreis manövrieren oder sich seitlich versetzt bewegen. Das erleichtert die Zufahrt und das Positionieren auf beengten Baustellen.
Fahrerhaus des Unterwagens
Das Fahrerhaus des Unterwagens dient der Fahrzeugführung. Von dort aus wird der Mobilkran auf der Straße und auf dem Betriebsgelände gefahren.
Es ist vom Kranführerhaus auf dem Oberwagen zu unterscheiden. Das Kranführerhaus dient in erster Linie der Bedienung des Krans während des Hubvorgangs.
Ein klassischer Mobilkran kann daher zwei getrennte Kabinen besitzen: das Fahrerhaus am Unterwagen für die Fahrt und das Kranführerhaus am Oberwagen für den Kranbetrieb. Bei einzelnen kompakten Kranbauarten können Fahr- und Kranbetrieb dagegen aus einer gemeinsamen Kabine gesteuert werden.
Abstützung
Bei vielen Mobilkranen sind die Abstützholme und Abstützzylinder in den Unterwagen integriert. Vor Beginn des Kranbetriebs werden die Abstützungen ausgefahren und auf einem geeigneten Unterbau abgesetzt.
Die Abstützung vergrößert die wirksame Stützbasis des Krans. Sie leitet die auftretenden Kräfte über die Stützteller und gegebenenfalls über zusätzliche Unterlegplatten in den Untergrund weiter.
Je nach Kran und Einsatzsituation können unterschiedliche Abstützstellungen zulässig sein. Werden die Abstützholme nicht vollständig ausgefahren, verändern sich die verfügbare Stützbasis und in der Regel auch die zulässigen Tragfähigkeiten.
Der Unterwagen während der Straßenfahrt
Während der Straßenfahrt trägt der Unterwagen den Oberwagen und die mitgeführten Kranteile. Dabei müssen das Gesamtgewicht, die Achslasten, die Fahrzeugabmessungen und die straßenverkehrsrechtlichen Vorgaben berücksichtigt werden.
Je nach Größe und Konfiguration des Mobilkrans können Bauteile wie Gegengewichte, Auslegerspitzen, Abstützelemente oder weitere Ausrüstung nicht auf dem Kran mitgeführt werden. Sie werden dann auf zusätzlichen Transportfahrzeugen zum Einsatzort gebracht.
Der Unterwagen eines klassischen All-Terrain-Mobilkrans ist deshalb nicht einfach mit einem üblichen Lkw-Fahrgestell gleichzusetzen. Er wird speziell für die Anforderungen des Fahr- und Kranbetriebs entwickelt.
Davon zu unterscheiden sind bestimmte Aufbaukrane, bei denen eine Kraneinrichtung auf einem handelsüblichen oder angepassten Lkw-Fahrgestell montiert wird.
Der Unterwagen während des Kranbetriebs
Am Einsatzort wird der Unterwagen zu einem Teil des tragenden Gesamtsystems. Die Kräfte aus Last, Ausleger, Oberwagen und Gegengewicht werden über den Drehkranz in den Unterwagen eingeleitet.
Von dort gelangen sie – abhängig von der Kranbauart und der vorgesehenen Betriebsweise – über die Abstützungen und den verwendeten Unterbau in den Untergrund.
Der vereinfachte Kraftfluss lautet:
Last → Ausleger → Oberwagen → Drehkranz → Unterwagen → Abstützung → Unterbau → Boden
Der Unterwagen verbindet somit die arbeitende Kraneinrichtung mit der Aufstellfläche.
Welche Bedeutung hat der Drehkranz?
Der Drehkranz befindet sich zwischen Unterwagen und Oberwagen. Er ermöglicht die Drehbewegung des Oberwagens und muss gleichzeitig erhebliche Kräfte und Momente übertragen.
Über den Drehkranz wirken unter anderem das Gewicht des Oberwagens, das Gewicht des Auslegers, die gehobene Last, das Gegengewicht sowie horizontale Kräfte und Kippmomente auf den Unterwagen.
Der Bereich des Unterwagens, an dem der Drehkranz befestigt ist, muss deshalb besonders steif und belastbar ausgeführt sein.
Welche Bedeutung hat der Unterwagen für die Standsicherheit?
Der Unterwagen allein macht einen Mobilkran noch nicht standsicher. Entscheidend ist das Zusammenwirken der gesamten Krankonstruktion mit der gewählten Aufstellung und der Tragfähigkeit des Untergrunds.
Zu den wesentlichen Einflussgrößen gehören:
- die Konstruktion und Steifigkeit des Unterwagens,
- die Größe der Stützbasis,
- die Stellung der Abstützholme,
- der Unterbau unter den Stütztellern,
- die Tragfähigkeit des Bodens,
- die Ballastierung,
- die Ausladung,
- die Auslegerstellung,
- das Gewicht der Last und
- die gewählte Krankonfiguration.
Die Traglasttabellen eines Mobilkrans gelten immer für eindeutig festgelegte Konfigurationen. Dazu gehört insbesondere, ob der Kran abgestützt ist und wie weit die Abstützholme ausgefahren sind.
Eine teilweise ausgefahrene Abstützung kann zu anderen zulässigen Tragfähigkeiten führen als eine vollständig ausgefahrene Abstützung. Der Kran darf daher nur nach den Vorgaben des Herstellers und mit der zur tatsächlichen Konfiguration passenden Traglasttabelle betrieben werden.
Unterwagen und Abstützung sind nicht dasselbe
Die Begriffe Unterwagen und Abstützung bezeichnen unterschiedliche Bauteile beziehungsweise Baugruppen.
Der Unterwagen ist die gesamte untere Fahrzeug- und Tragstruktur des Krans. Die Abstützung ist ein darin oder daran angeordnetes System, mit dem der Kran für den Hubvorgang eine ausreichend große und belastbare Stützbasis erhält.
Die Abstützung ist somit ein Bestandteil beziehungsweise Funktionsbereich des Unterwagens – aber nicht der gesamte Unterwagen.
Unterwagen und Fahrgestell
Im allgemeinen Sprachgebrauch werden die Begriffe Unterwagen und Fahrgestell häufig ähnlich verwendet. Beim Mobilkran ist der Begriff Unterwagen jedoch umfassender.
Das Fahrgestell beschreibt vor allem den fahrzeugtechnischen Aufbau mit Rahmen, Achsen, Rädern, Lenkung und Antrieb. Der Unterwagen umfasst darüber hinaus jene konstruktiven Bereiche, die den Oberwagen aufnehmen und die Kräfte aus dem Kranbetrieb zur Abstützung weiterleiten.
Bei einem Mobilkran ist der Unterwagen deshalb gleichzeitig:
- Fahrwerk,
- Fahrzeugrahmen,
- Träger des Oberwagens,
- Aufnahme der Abstützung und
- Teil des statischen Systems.
Unterwagen bei anderen Kranbauarten
Der Begriff Unterwagen wird nicht ausschließlich bei radbereiften Mobilkranen verwendet. Auch Raupenkrane besitzen einen Unterwagen.
Dieser besteht jedoch nicht aus einem mehrachsigen Straßenfahrgestell. Ein Raupenkran verfügt in der Regel über einen zentralen Unterwagenkörper und seitlich angeordnete Raupenträger mit Raupenfahrwerken.
Auch dort trägt der Unterwagen den drehbaren Oberwagen und leitet die Kräfte in den Untergrund ein. Die konstruktive Ausführung und die Art der Lastverteilung unterscheiden sich jedoch deutlich von einem abgestützten Mobilkran.
Warum ist der Unterwagen für die Einsatzplanung wichtig?
Die Abmessungen und Eigenschaften des Unterwagens bestimmen wesentlich, ob ein Mobilkran den vorgesehenen Einsatzort erreichen und dort aufgestellt werden kann.
Für die Einsatzplanung sind unter anderem relevant:
- Fahrzeuglänge und Fahrzeugbreite,
- Achsabstände und Achslasten,
- Wendekreis und Lenkprogramme,
- Anzahl der angetriebenen Achsen,
- Bodenfreiheit und Steigfähigkeit,
- Tragfähigkeit der Zufahrt,
- Platzbedarf der Abstützung,
- mögliche Abstützstellungen und
- erforderliche Flächen für den Unterbau.
Ein Kran kann für den geplanten Hub rechnerisch ausreichend leistungsfähig sein und trotzdem ungeeignet bleiben, wenn sein Unterwagen die Baustelle nicht erreichen kann oder am vorgesehenen Standort nicht genügend Platz für die notwendige Abstützbasis vorhanden ist.
Die Quintessenz
Der Unterwagen ist der untere, fahrbare und tragende Teil eines Mobilkrans. Er ermöglicht die Fahrt zum Einsatzort, trägt den Oberwagen und nimmt wesentliche Teile der Abstützung auf. Während des Kranbetriebs leitet er die aus Last, Ausleger, Gegengewicht und Oberwagen entstehenden Kräfte in die Abstützung und weiter in den Untergrund. Damit ist der Unterwagen sowohl Fahrzeug als auch ein zentraler Bestandteil des statischen Systems eines Mobilkrans.
Verknüpfte Begriffe: Mobilkran · Oberwagen · Drehkranz · Abstützung · Stützbasis · Stützkraft · Bodenpressung · Traglasttabelle · Kranaufstellung