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Heisses Eisen: Ladungssicherung

Kleihues Betonbauteile GmbH & Co. KG und Steinbruchs-BG gehen neue Wege

Dipl.-Ing. U. Pätzold

Im Mai 1999 veranstaltete die Firma Kleihues Betonbauteile GmbH & Co. KG in Emsbüren mit Unterstützung durch die Steinbruchs-Berufsgenossenschaft und den DVR zwei Tages-Seminare zur Ladungssicherung. Neben den werkseigenen Verladern und Fahrern waren auch benachbarte Beton- und Tiefbauunternehmen, Spediteure und Polizeibeamte eingeladen. Insgesamt 60 Personen wurden bisher geschult, wobei folgende Themen behandelt wurden:

  • Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten
  • Unfallbeispiele
  • physikalische Zusammenhänge der auftretenden Kräfte
  • Möglichkeiten der Ladungssicherung (Verfahren, Methoden, Mittel, Zurrpunkte)
  • Praktische Beispiele für Ladungssicherung bei Betonteilen (negative und positive Beispiele)
  • Entwicklungen und Verbesserungen

Der Fachreferent der Firma Dolezych vermittelte diese Inhalte anschaulich in Form von Vorträgen, mit Beispielen aus der Praxis und Diskussionen der Teilnehmer.

 

Verantwortung und Zuständigkeit

Eine nicht seltene Meldung in den Verkehrsnachrichten:"BAB A 7 im Bereich der Ausfahrt Bispingen befinden sich Betonteile auf der Fahrbahn" oder "Auf der A 2 zwischen .... und .... Vollsperrung wegen Bergungsarbeiten, nachdem ein Lkw Ladung verloren hat".Aber auch schwere Unfälle, bei denen Lkw-Fahrer oder auch Unbeteiligte durch verrutschende Ladungen verletzt oder gar getötet werden, haben ihre Ursache in unzureichender Ladungssicherung.Verstärkte Kontrollen durch die Verkehrspolizei sind logische Folgen derartiger Vorkommnisse. Häufig werden auch Transporte der Betonindustrie - von palettierten Pflastersteinpaketen bis hin zu schweren Schachtbauwerken - wegen nicht ausreichender Ladungssicherung bei Kontrollen bemängelt und ggf. stillgelegt. Geldbußen und Punkte treffen dann nicht nur den Lkw-Fahrer, sondern auch den Fahrzeughalter und den Verlader. Teure Stillstandszeiten, Umladungen mit Kraneinsatz, Verzögerungen bei der Auslieferung bis hin zu Vertragsstrafen belasten die Unternehmen zusätzlich. Auch deswegen ist eine geplante und durchdachte Organisation der Verladung im Betrieb erforderlich, um schwere Unfälle ebenso zu vermeiden wie Bußgeldverfahren und Verzögerungen.Vielfach wird die Meinung vertreten, der Lkw-Fahrer sei allein verantwortlich für die Sicherung der Ladung, denn das Verladepersonal, z. B. der Staplerfahrer, hätte keine Möglichkeit, das Fahrzeug oder Sicherungsmittel zu beeinflussen.Insbesondere nach Unfällen oder Kontrollen muss man dann erstaunt feststellen, dass auch der Verlader für die beförderungssichere Beladung verantwortlich ist.
Der Fahrer ist natürlich gemäß StVO verantwortlich für:

  • Kontrolle der Ladungssicherung und Lastverteilung vor der Fahrt
  • Anpassung des Fahrverhaltens an die Ladung
  • Kontrolle und ggf. Nachbesserung der Ladungssicherung während des Transports.

Er muss die Sicherung der Ladung entweder selbst durchführen oder prüfen, wenn das Fahrzeug durch andere Personen beladen wurde. Ist ihm eine ausreichende Sicherung nicht möglich, muss er die Führung des Fahrzeugs ablehnen.Auch der Fahrzeughalter (Unternehmer, Spediteur) ist rechtlich für die Ladungssicherung zuständig. Er muss ein geeignetes Fahrzeug für die jeweilige Ladung zur Verfügung stellen sowie geeignete Aufbauteile, Einrichtungen und Hilfsmittel zur Ladungssicherung. Aber auch die entsprechende Schulung, Information und Kontrolle der Fahrer gehören zu seinen Pflichten (Regelungen in StVO 23 und UVV "Fahrzeuge").Aber nicht nur Fahrzeughalter und Fahrer, sondern auch der Verlader (z. B. Lademeister, Versandleiter) ist in die Verantwortungskette eingebunden. Sie müssen entsprechend der Anweisung des Fahrers die Ladung auf der Ladefläche verteilen, um z. B. Achslastüberschreitungen zu vermeiden, sie müssen ebenfalls klare Gewichtsangaben vorlegen und ggf. an speziellen Ladegütern Möglichkeiten schaffen, Zurrgurte anzuschlagen. Mit einer separaten vertraglichen Vereinbarung zwischen Versender und Transportunternehmer kann der Versender seine Verpflichtungen in gewisser Weise dem Transporteur übertragen, z. B. bezüglich des Anbringens der Zurrmittel.Eine optimale Ladungssicherung wird nur dann erreicht, wenn alle Beteiligten rechtzeitig vor der Durchführung des Transports die notwendigen Maßnahmen abstimmen. Grundlagen für sachgerechte Sicherungsmaßnahmen finden sich in der VDI-Richtlinie 2700 "Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen". In diesen anerkannten Regeln der Technik sind für verschiedene Ladegüter die erforderlichen Sicherungsmethoden aufgeführt, z. B. für Betonfertigteile, Betonwaren und -rohre. Die Nichteinhaltung dieser Regeln wird von Polizei und Gerichten als fahrlässiger Verstoß gegen die StVO gewertet, auch dann, wenn sich kein Unfall ereignet hat.

 

Physikalische Grundlagen

Eine wichtige Grundlage für die Ausführung einer geeigneten Ladungssicherung ist die Kenntnis der wirkenden Kräfte. Die Zusammenhänge zwischen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften, Fliehkräften, Reibungskräften und deren Einwirkung auf die Ladung wurden auf dem Seminar in praktischen Beispielen anschaulich dargestellt. Hierdurch konnten insbesondere einige häufig geäußerte Fehleinschätzungen korrigiert werden:

  • "Dieses Teil wiegt über zwölf Tonnen, das kann gar nicht verrutschen". Eine schwere Ladung, z. B. ein großes Betonteil, verrutscht genauso leicht wie eine leichte Ladung! Der einzige Unterschied besteht darin, dass eine rutschende schwere Ladung einen größeren Schaden anrichten kann als eine leichte Ladung!
  • "Zwei kräftig vorgespannte Gurte halten die Ladung in allen Situationen fest". Die ausschließliche Verwendung von Zurrgurten zum Niederzurren reicht bei schweren, frei auf der Ladefläche stehenden Einzelteilen nicht aus, da die erforderlichen Zurrkräfte auch bei Verwendung mehrerer Gurte kaum aufgebracht werden können.
  • "Auf der kurzen Strecke zur Baustelle fahre ich max. 50 km/h, dabei kann nichts ins Rutschen kommen!".

Eine reduzierte Fahrtgeschwindigkeit kann die Ladungssicherung nicht einfacher oder gar entbehrlich machen, da die auf die Ladung wirkenden Kräfte nicht geringer werden. Bei Vollbremsungen treten die größten Bremsverzögerungen erst bei niedrigen Geschwindigkeiten kurz vor dem Stillstand auf. Eine Vollbremsung aus nur 25 km/h kann bewirken, dass eine ungesicherte, schwere Ladung das ganze Führerhaus zerstört.

 

Welche Kräfte wirken auf die Ladung ein?

Die Forderung der UVV "Fahrzeuge", 37, lautet: "Die Ladung ist so zu verstauen und bei Bedarf zu sichern, dass bei üblichen Verkehrsbedingungen eine Gefährdung von Personen ausgeschlossen ist". Zu den üblichen Verkehrsbedingungen zählen: Vollbremsung, schlechte Fahrbahn und das Anfahren am Berg. Auch von erfahrenen Lkw-Fahrern wird gelegentlich geäußert: Durch umsichtige und vorausschauende Fahrweise ist eine plötzliche Vollbremsung ausgeschlossen, daher könne ein Verrutschen der Ladung durch Vollbremsung ausgeschlossen werden. Diese Ansicht ist sicherlich unhaltbar, eine plötzliche Vollbremsung muss bei jeder Fahrt einkalkuliert werden.Auch plötzliche Ausweichmanöver können jederzeit erforderlich werden, hierbei verhält sich die Ladung wie bei zu schneller Kurvenfahrt. Aufgrund der unter üblichen Verkehrsbedingungen anzusetzenden maximalen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte ergeben sich folgende von der Ladung ausgehende Massenkräfte F, die allein vom Gewicht G der Ladung abhängig sind (Abb. 1):



Abb. 1: Gewichtskraft, Beschleunigungskraft und Reibkraft
Abb. 1: Gewichtskraft, Beschleunigungskraft und Reibkraft


Beim Bremsen:
(nach vorne)

Fv = 0,8 x G

Beim Anfahren
(nach hinten)

Fs = 0,5 x G

Bei Kurvenfahrt:
(nach beiden Seiten)

Fs = 0,5 x G

Diesen Kräften wirkt nur die Reibkraft Fw entgegen, die außer dem materialabhängigen Reibungsbeiwert ebenfalls nur vom Gewicht der Ladung abhängt. Reibkraft Fw = x G (in allen Richtungen). Der Reibungsbeiwert kann Werte zwischen 0,5 (z.B. Holz auf Holz, trocken) und 0,01 (Nässe, Eisglätte) erreichen. Insbesondere Sand oder Betonpartikel auf der Ladefläche können den Reibungsbeiwert fast auf 0 reduzieren. Aus der Differenz zwischen den Massenkräften F und der Reibkraft Fw ergibt sich die notwendige Sicherungskraft Fs für die jeweilige Richtung. Am Beispiel eines frei auf einem Tieflader stehenden Betonteils, einem Schachtbauteil mit einem Gewicht von 15 t und einem Reibbeiwert = 0,3 (Beton auf Holz) errechnen sich folgende Sicherungskräfte:
Die Kräfte werden in daN berechnet, da die zulässigen Zugkräfte von Zurrgurten in daN angegeben sind. Bei hohen Ladegütern muss zusätzlich zum Verrutschen auf der Ladefläche die Möglichkeit des Kippens einkalkuliert werden.Das Verständnis der hier aufgezeigten Zusammenhänge ist die Grundlage für die Festlegung konkreter Sicherungsmaßnahmen für die jeweiligen speziellen Ladegüter.

Kraft [N] = Masse [kg] x Beschleunigung [m/sec2] Gewichtskraft G = 15.000 kg x 10 m/sec2= 150.000 N = 15.000 daNMassenkraft Fv = 0,8 x G = 15.000 x 0,8 = 12.000 daNMassenkraft Fs = 0,5 x G = 15.000 x 0,5= 7.500 daNReibkraft Fw = x G = 0,3 x 15.000 = 4.500 daNDie erforderlichen Sicherungskräfte betragen demnach:nach vorne: Fs = 12.000 - 4.500 = 7.500 daNnach hinten und zur Seite: 7.500 - 4.500 = 3.000 daN

 

Ladung sichern - aber wie?

a) Formschlüssige Ladungssicherung:

Vorrangiges Ziel der Ladungssicherung ist bekanntlich zu verhindern, dass die Ladung in Bewegung gerät, da die Bewegungsenergie der Ladung (abhängig von der Ladungsmasse und dem Quadrat der Aufprallgeschwindigkeit) deren zerstörerische Wirkung ergibt.Eine Ladung, die an allen Seiten an Ladeflächenbegrenzungen, z. B. Stirn- und Bordwände, Rungen, Kanthölzer anliegt, wird am Bewegen gehindert, sofern die Begrenzung stabil genug ist (Abb. 2).

Abb. 2: Formschlüssige Ladungssicherung durch Ladeflächenbegrenzung
Abb. 2: Formschlüssige Ladungssicherung durch Ladeflächenbegrenzung


Freie Zwischenräume zwischen Ladung und Laderaumbegrenzung sind daher möglichst zu vermeiden. Gleiches gilt für Ladungen aus mehreren Teilen: Diese sollen ohne Zwischenräume dicht an dicht geladen werden, nicht zu vermeidende Zwischenräume müssen durch Kanthölzer o.ä. ausgefüllt werden.

b) Erhöhung der Reibkräfte

Um die ladungssichernd wirkenden Reibkräfte zu erhöhen, können rutschhemmende Beläge zwischen Ladung und Ladeflächen gelegt werden. Hierdurch kann der Reibungsbeiwert deutlich erhöht und als Folge die verbleibenden erforderlichen Sicherungskräfte deutlich verringert werden. Auch Rutsch-Matten müssen nicht vollflächig unter die Ladung verlegt werden, ausreichend ist z. B. deren Verteilung unter den Ecken einer Einzellast (Abb. 3).

Abb. 3: Ladungssicherung durch rutschhemmende Unterlagen und Zurrgurte
Abb. 3: Ladungssicherung durch rutschhemmende Unterlagen und Zurrgurte


Kippgefährdete Ladungen mit hoher Schwerpunktlage müssen dann zusätzlich gegen Kippen verzurrt werden.

c) Ladungssicherung durch Niederzurren

Beim Niederzurren mit mehreren Zurrgurten wird die Ladung durch die Vorspannkräfte in den Gurten auf die Ladefläche gedrückt, hierdurch wird die rückhaltende Reibkraft erhöht (Abb. 4).

Abb. 4: Niederzurren mit vier Überspannungen
Abb. 4: Niederzurren mit vier Überspannungen


Freistehende Ladungseinheiten müssen mit mindestens zwei Überspannungen versehen werden, um eine gleichmäßige Vorspannkraft aufbringen zu können. Mehrere Überspannungen können die erforderlichen Vorspannkräfte in den einzelnen Zurrmitteln reduzieren. Leichte bis mittelschwere Lasten können durch Niederzurren einfach gesichert werden, geeignete Zurrpunkte an der Ladefläche vorausgesetzt. Im Handel erhältliche Spannratschen ermöglichen es, die aufgebrachte Vorspannkraft zu messen. Da die erreichbaren Vorspannkräfte begrenzt sind - max. 700 daN auch bei Verwendung einer Hebelratsche - sind der Methode Niederzurren bei schweren Lasten Grenzen gesetzt, da eine Vielzahl von Zurrgurten erforderlich werden können.

d) Ladungssicherung durch Schräg- und Diagonalzurren

Beim Schräg- und Diagonalzurren treten die Haltekräfte in den Zurrmitteln erst dann auf, wenn Flieh- oder Verzögerungskräfte auf die Ladung wirken (Abb. 5).

Abb. 5: Schrägzurren in Längs- und Querrichtung
Abb. 5: Schrägzurren in Längs- und Querrichtung


Die Zurrmittel brauchen daher nur mit geringeren Vorspannkräften gespannt werden. Ladungssicherung durch Schrägzurren kann sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Fahrzeugs unabhängig voneinander erfolgen. Die Auswahl der geeigneten Zurrmittel, die die maximal auftretenden Kräfte aufnehmen können müssen, erfolgt einfach mit Hilfe von Tabellen, die z. B. von den Herstellern der Zurrmittel herausgegeben werden. Beim Diagonalzurren wird die Ladung durch ausreichend bemessene Zurrmittel sowohl in Längs- als auch in Querrichtung gehalten. Beide Methoden sind besonders dann gut geeignet, wenn an der Ladung bereits Anschlagpunkte zum Anbringen des Zurrmittels vorhanden sind (Abb. 6).

Abb. 6: Diagonalzurren
Abb. 6: Diagonalzurren


Alternativ können Rundschlingen um die Ladung Ansatzpunkte zum Diagonalzurren bilden (Abb. 6a).



Abb. 6a: Diagonalzurren n
Abb. 6a: Diagonalzurren


e) Kombination mehrerer Methoden

Alle aufgeführten Methoden lassen sich miteinander kombinieren, so dass für fast alle Lastfälle eine wirtschaftliche und ausreichende Art der Ladungssicherung gefunden werden kann. Ein Betonteil kann z. B. nach vorn an eine stabile Stirnwand angestellt und nach hinten durch Hölzer formschlüssig gesichert werden. Dann ist in Querrichtung noch eine Schrägverzurrung zu beiden Seiten hin erforderlich (Abb. 7).



Abb. 7: Ladeflächenbegrenzung in Längsrichtung und Schrägzurren in Querrichtung in Kombinationen mit Rundschlingen
Abb. 7: Ladeflächenbegrenzung in Längsrichtung und
Schrägzurren in Querrichtung in Kombinationen mit Rundschlingen


f) Sonderfälle

In den beschriebenen Seminaren wurden an zwei Beispielen Möglichkeiten und Neuentwicklungen zur Ladungssicherung vorgestellt.

Abb. 8: Ladungssicherung von Betonrohren
Abb. 8: Ladungssicherung von Betonrohrenn


Ein mit Betonrohren quer zur Fahrtrichtung beladenes Fahrzeug (Abb. 8) kann z. B. folgendermaßen gesichert werden: In Längsrichtung (nach vorn und hinten) kann bei voll ausgeladener Ladefläche die Sicherung durch stabile Bordwände ausreichend sein. Die in Fahrtrichtung links an die Längsbordwand angelegten Rohre sind ebenfalls durch die Bordwand gesichert, sofern ihr Schwerpunkt unterhalb der Bordwandoberkante liegt. In Fahrtrichtung rechts erfolgt die Sicherung in Querrichtung durch ein Spannnetz, das zur gegenüberliegenden Seite hin vorgespannt ist und sowohl das Herausrutschen einzelner Rohre wie auch das Verschieben der Gesamtladung verhindert.

Abb. 9: Ladungssicherung von SchachtringenBei der gemischten Ladung (Abb. 9) sind die einzelnen Teile in Längsrichtung durch Vermeiden bzw. Ausfüllen von Freiräumen und durch die Bordwände gesichert. Die Sicherung in Querrichtung und gegen Kippen ist durch Niederzurren erfolgt. Die einzelnen Ladungsteile hätten jedoch mit jeweils zwei Zurrgurten überspannt werden müssen.Bei anderen speziellen Ladesituationen sind z. T. noch nicht ausreichend befriedigende Lösungen gefunden worden. Übereinander gestapelte Filigrandecken müssen teilweise so auf die Ladefläche gestellt werden, dass der Lastverteilungsplan des Fahrzeugs bezüglich der Achslasten eingehalten wird, und eine formschlüssige Sicherung nach vorn nicht erfolgen kann.
Die Ladung kann nicht nur komplett auf der Ladefläche verrutschen, sondern auch einzelne Platten können in Bewegung geraten.
Hier müsste zunächst versucht werden, die einzelnen Tafeln zu einer Längseinheit zu verbinden und diese dann in einer Kombination aus Schräg- oder Diagonalzurren bzw. Schaffung eines vorderen festen Anschlags auf der Ladefläche zu halten.

 

Ausblick

Die beschriebenen physikalischen Grundlagen und die allgemeinen Grundlagen der verschiedenen Methoden der Ladungssicherung müssen den für den Transport zuständigen und verantwortlichen Personen bekannt sein. Hiervon ausgehend können für alle Lastfälle geeignete Sicherungsmaßnahmen gefunden werden, wenn sowohl der Verlader geeignete Möglichkeiten am Ladegut vorsieht, der Spediteur ein geeignetes Fahrzeug mit den entsprechenden Hilfsmitteln zur Verfügung stellt und der Fahrer die Sicherung verantwortungsvoll durchführt bzw. kontrolliert. Die Schulung dieses Personenkreises verschafft sowohl ausreichende Kenntnisse über Gefahren, physikalische Grundlagen und technische Möglichkeiten der Ladungssicherung als auch das Bewußtsein, diese Möglichkeiten auszuschöpfen, um schwere Unfälle und Schäden zu verhindern. Die Tatsache, dass viele Fahrten ohne hundertprozentige Ladungssicherung unfallfrei verlaufen sind und eine umsichtige, vorausschauende Fahrweise allein bieten im Ernstfall doch keine ausreichende Gewähr für eine sichere Fahrt und können unangenehme strafrechtliche oder zivilrechtliche Folgen haben. Die Steinbruchs-Berufsgenossenschaft wird daher auch weiterhin derartige Seminare für interessierte Mitgliedsunternehmen fördern und unterstützen. Zur Durchführung betriebsinterner Schulungen und Unterweisung stehen auch Videofilme, z. B. "Beladung und Ladungssicherung (1995)" bereit, die in den Sektionen der Steinbruchs-Berufsgenossenschaft kostenlos ausgeliehen werden können.

Anschrift des Verfassers:
Steinbruchs-Berufsgenossenschaft, Theodor-Heuss-Str. 160, 30853 Langenhagen





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