Krane machen das Leben leichter


Das Heben von Lasten war und ist ein Schlüsselproblem in der Technikgeschichte der Menschheit. Eine wichtige Rolle dabei spielen die Krane. Nicht, dass man ohne Krane keine großartigen Bauwerke errichten könnte. Die Pyramiden in Ägypten wurden alle ohne Kran gebaut und sind dennoch über 100 m hoch. Eine Menge Arbeit hätten sich die Ägypter aber ersparen können, hätten sie Krane gekannt. Zudem wären sicherlich nicht 100.000 Arbeiter am Bau einer Pyramide beteiligt gewesen. Die Technik der Krane war bereits den Römern bekannt, doch sinnvoll eingesetzt wurde sie erst im Mittelalter. Viele Kirchen und Dome konnten nur dank Kranen in den Himmel wachsen. Große Erleichterung brachten Krane auch in Häfen und im Bergbau. Inzwischen ist die Technik der Krane zwar wesentlich ausgereifter, doch das Prinzip ist das gleiche: Lasten werden gehoben und können im Arbeitsbereich des Kranes transportiert werden. Grob betrachtet gibt es Turmdrehkrane und Fahrzeugkrane, die im weiteren näher vorgestellt werden.

Turmdrehkrane

Turmdrehkrane bestehen aus Unterbau, Kranturm und Ausleger. Turm und Ausleger werden wegen der Windkräfte, der teilweise sehr großen Bauhöhe und Ausladung sowie aus Gewichtsgründen meist in Fachwerkbauweise ausgeführt. Damit der Kran nicht umkippt, benötigt der Kran eine Gegenlast zum Ausleger und der angehängten Last. Man unterscheidet verschiedene Bauarten von Turmdrehkranen. Unterscheidungskriterien sind Ausleger, Schwenkwerk, Kranturm, Kranunterbau.

1. Ausleger

Der Ausleger ist das mehr oder weniger waagerechte Teil eines Kranes, an dem die Lasten hängen. Manchmal läßt sich der Ausleger auf und ab bewegen, manchmal läßt er sich knicken und manchmal läßt sich das Lastseil auf dem Ausleger hin- und herfahren. Man unterscheidet daher Nadelausleger, Laufkatzausleger und Knickausleger.


Nadelausleger

Beim Nadelausleger bzw. Wippausleger ist der Ausleger unterhalb der Turmspitze in einem Drehpunkt gelagert. Durch das über Rollen auf der Turmspitze laufende Auslegerhalteseil wird der Ausleger auf- und abgeschwenkt. Nadelausleger haben ihre Vorteile dort, wo es auf Baustellen eng zugeht wie beispielsweise in der Innenstadt. Die Nachteile des Nadelauslegers wie zum Beispiel großer Totraum um den Kranturm, großer Platzbedarf bei der Montage, unstetige Lastbewegung und die Gefahr des Durchrutschens der Auslegerhaltebremse bei Auslegerverstellung unter Last führten dazu, dass er heute relativ selten eingesetzt wird. Diesen Krantyp gibt es sowohl als Untendreher, als auch als Obendreher. Das Foto zeigt einen Nadelausleger des Herstellers Liebherr. kran1.jpg

Laufkatzausleger

Laufkatzausleger2.jpgBeim Laufkatzausleger läuft das Lastseil über eine horizontal verfahrbare Seilzuglaufkatze. Die Winde, die die Laufkatze bewegt, sitzt am Auflegerfußstück oder im Gegenausleger. Das Schwenkwerk kann über oder unter dem Kranturm sein. Der Kranturm kann teleskopierbar sein oder freistehend bzw. mit einer Klettereinrichtung versehen sein. Soll ein Laufkatzausleger verwendet werden, muss dieser alle Hindernisse im Schwenkbereich überragen. Seine Vorteile liegen im horizontalen Lastweg, der die Bedienung des Kranes erleichtert und mit relativ geringem Leistungsaufwand für das schnelle Verfahren der Laufkatze sorgt. Die Abbildung zeigt einen Laufkatzausleger des Herstellers Zeppelin Baumaschinen.

Knickausleger

Beim Knickausleger ist der zweiteilige Fahrkatzausleger durch Knicken in einem Verbindungsgelenk variierbar. Für spezielle Einsätze, beispielsweise für den Bau von Kühl- oder Fernsehtürmen, bieten diese Krane große Vorzüge. Der Knickausleger in Steilstellung an einem Fernsehturm bringt beispielsweise einen Gewinn zusätzlicher Hakenhöhe bzw. Einsparung von Turmstücken und Abstützungen. Je größer die Ausladung des Auslegers ist, desto weniger Gewicht darf an das Lastseil gehängt werden. Ein weiterer Nachteil des Knickauslegers ist der hohe Einkaufspreis, der durch die aufwendigen technischen Einrichtungen bedingt ist. Bei diesem Modell von Liebherr beträgt die Tragfähigkeit bei maximaler Ausladung zwei Tonnen. Die maximale Tragfähigkeit beträgt hingegen zwölf Tonnen.

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2. Schwenkwerk

Wie bereits angedeutet, gibt es Krane, bei denen nur der Ausleger geschwenkt wird und Krane, bei denen der Turm mitgedreht wird. Man spricht von Obendreher und Untendreher.

Untendreher

Beim Untendreher werden Kranturm und Ballast (meist Betonfertigteile) über dem Schwenkwerk unmittelbar auf dem Kranunterbau gelagert. Beim Schwenken des Auslegers muss der ganze Turm mitgedreht werden. Das Windwerk für die Hub- und Windseile von Ausleger und Laufkatze befinden sich im Turmfuß. Sowohl Nadelausleger als auch Laufkatzausleger gibt es in der Ausführung als Untendreher. Werden beim Bau von kleineren Gebäuden wie Einfamilienhäusern Krane eingesetzt, dann sind das meist Untendreher. Untendreher sind relativ einfach auf- und abzubauen und zu warten, benötigen jedoch eine Standbasis mit relativ großem Platzbedarf.

Obendreher

Der Turm des Obendrehers (auch Hochbaukran genannt) ist fest mit dem Kranunterbau verbunden. Nur das über einen Drehkranz auf dem Turm gelagerte Oberteil dreht sich. Oben drehenden Krane passen sich leicht an die jeweiligen Einsatzbedingungen an und sind speziell für hoch gelegene, überfüllte oder ausgedehnte Baustellen geeignet. Alle drei Auslegerarten Nadelausleger, Laufkatzausleger und Knickausleger gibt es als Obendreher. Im Vergleich zum Untendreher sind beim Obendreher Aufbau und Wartung wesentlich aufwendiger, da alle erforderlichen Einrichtungen wie Schwenkwerk, Ballast und Winden im oberen Kranbereich angeordnet sind. Jedoch können mit dem Obendreher wesentlich höhere Krantürme für die Errichtung hoher Bauwerke aufgestellt werden.

3. Kranturm

Beim Kranturm muss unterschieden werden, ob es sich um einen Untendreher oder Obendreher handelt.

Beim Obendreher ist der Kranturm freistehend, kann aber bei größeren Bauhöhen und Auslegerlängen durch Verstrebungen am Bauwerk rückverankert bzw. durch Seile abgespannt werden. Ein Spezialfall ist der Turmdrehkran mit Klettereinrichtung. Mit einer Klettereinrichtung kann der Turm hydraulisch gehoben oder gesenkt werden.

Beim Untendreher hat der Kranturm eine geringere Bauhöhe und ist oft teleskopierbar (z.B. Schnelleinsatzkrane). Schnelleinsatzkrane können durch eine Hydraulik relativ schnell auf- bzw. abgebaut und umgesetzt werden.

4. Kranunterbau

Turmdrehkrane sind entweder fest an einer Stelle aufgebaut oder sie besitzen ein Gleisfahrwerk bzw. Reifen oder Raupen.

Der stationäre Kran wird auf Fundamentblöcke gestellt, in die Fundamentplatte des Bauwerks einbetoniert oder in einem Gebäudeschacht wie beispielsweise den Fahrstuhlschacht eingespannt.

Besitzt der Kran ein Gleisfahrwerk, ist er auch unter Last verfahrbar. Dies ist beim Reifen- und Raupenfahrwerk nicht der Fall. Hier ist der Kran zum Umsetzen, allerdings nicht unter Last verfahrbar. Turmdrehkrane auf Gleisfahrwerken müssen soviel Ballast mitführen, dass die Räder bei hoher Belastung nicht vom Boden abheben. Krane auf Reifenfahrwerken haben eine geringe Standsicherheit. Deshalb benötigen sie während des Lastentran dasports eine zusätzliche hydraulische Abstützung. Bei Raupenkranen kann aufgrund ihres hohen Eigengewichts auf Gegenausleger verzichtet werden, sofern sie als Untendreher konzipiert sind.

Fahrzeugkrane

Fahrzeugkrane sind Straßenfahrzeuge mit Hubeinrichtungen, die drehbare Teleskop- oder Gittermastausleger besitzen. Angetrieben werden die Fahrzeuge fast ausschließlich mit Dieselmotoren. Die Kraftübertragung erfolgt meist hydrostatisch über Hydraulikpumpen, seltener über mechanische Schaltgetriebe. Hydraulikpumpen lassen sich wesentlich leichter bedienen und die Arbeitsgeschwindigkeit läßt sich besser regulieren. Teilweise werden auch Mischsysteme zur Kraftübertragung eingesetzt. Dabei geht beispielsweise das Heben mechanisch vonstatten und das Drehen, Wippen und Fahren des Kranes hydraulisch. Man unterscheidet Ladekrane, Mobilkrane, Autokrane und Raupenkrane, wobei die Bezeichnungen "Mobilkran" und "Autokran" im allgemeinen Sprachgebrauch nicht eindeutig verwendet werden. Fahrzeugkrane kommen oft dann zum Einsatz, wenn keine fest installierte Krane eingesetzt werden können, zum Beispiel wenn keine Stromzufuhr vorhanden ist. Oder es lohnt sich nicht, da der Kran nur sehr kurze Zeit benötigt wird. Mit manchen Fahrzeugkranen lassen sich sogar schwerere Lasten heben, als mit Turmdrehkranen. Beim Aufbau eines Fahrzeugkran das muss allerdings besonderns darauf geachtet werden, dass er kippsicher ist.

Ladekran

kran4.jpg Der Ladekran wird hinter dem Führerhaus oder am Heck eines Lkw's montiert. Er wird vollhydraulisch betätigt und ist schwenkbar. Die knickbaren und teleskopartig ein- und ausfahrbaren Ausleger ermöglichen den Verzicht auf ein Hubwerk. Mit Greifern oder Haken lassen sich Schütt- oder Stückgut auch dort entladen, wo keine Krananlagen zur Verfügung stehen. Bei größeren Lasten werden seitlich ausziehbare und hydraulisch verstellbare Stützen eingesetzt, welche die Standsicherheit das Fahrzeugs während der Kranarbeit erhöhen.

Mobilkran

kran5.jpgMobilkrane besitzen ein zwei- bis vierachsiges Fahrwerk mit Luftbereifung oder Vollgummibereifung. Im Unterschied zum Autokran hat der Mobilkran nur einen Motor zum Antrieb von Kran- und Fahrbewegung. Mobilkrane können sowohl mit Gittermastauslegern als auch mit teleskopierbaren Vollwandauslegern ausgerüstet sein (siehe Foto von Sennebogen). Ausfahrbare Stützen am Unterteil des Kranes erhöhen seine Standsicherheit bei der Arbeit. Ein Mobilkran ist meistens auf ein Baggerfahrgestell montiert und verfügt über einer Krankabine und einen Motor. Da die meisten Mobilkrane sehr langsam sind und über keine Straßenzulassung verfügen, müssen sie per Tieflader zur nächsten Baustelle tran dasportiert werden. Der Vorteil gegenüber dem Autokran liegt in seiner kompakten und gedrungen Bauweise. Dadurch hat der Mobilkran einen vielseitigen Einsatz bei Hafen-, Lager-, Bau- und Montagearbeiten.

Autokran

kran6.jpgEin Autokran besitzt meist zwei Antriebsmotoren, einen im Fahrgestell für die Fortbewegung und einen für die Kranbewegungen. Im Gegensatz zum Mobilkran besitzt der Autokran auch zwei Führerhäuser, so dass von zwei getrennten Baugruppen gesprochen werden kann. Der Aufbau mit seinem Wippausleger ist dabei über ein Drekranzlhager auf dem Unterbau gelagert. Die Anzahl der Fahrzeugachsen wird durch die Eigenlast des Kranes und die gesetzlich zulässigen Achslasten bestimmt. Das Modell auf der Abbildung von Liebherr besitzt beispielsweise acht Achsen. Die maximale Traglast beträgt 800 Tonnen. Will man dieses Gewicht heben, darf die Ausladung höchstens 3m betragen. Die maximale Ausladung beträgt allerdings 126 m und die maximale Hubhöhe 146 m. Der Autokran wird vor allem bei Bau- und Montagearbeiten im Hochbau und Brückenbau eingesetzt. Autokrane gibt es sowohl in Fachwerkbauweise mit Gittermastausleger als auch als Mehrfachteleskopausleger in Kastenbauweise. Gittermastausleger kommen vor allem bei großen Hubhöhen zum Einsatz, um die Windbelastung und das Eigengewicht zu reduzieren.

Raupenkran

Fahrzeugkrane mit Raupenfahrwerk kommen in unwegsamem, besonderns weichem Gelände und bei besondernen Belastungen zum Einsatz. So werden beispielsweise Spundwände mit dem Raupenkran gezogen. Raupenkrane besitzen eine Hubkraft von bis zu 1.200 Tonnen. Dementsprechend hoch ist ihr Eigengewicht und dementsprechend langsam können sie sich fortbewegen. Über längere Strecken müssen sie daher mit Spezialfahrzeugen wie z.B. einem Tieflader tran dasportiert werden. In der Regel werden Raupenkrane mit Gittermastauslegern ausgerüstet.
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Erläuterungen

Auf der nachfolgenden Abbildung sind einige Begriffe aus dem Bereich der Krane erläutert.
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