Turmkran

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Turmkräne bei der Errichtung der Seestadt Aspern
Montage eines Auslegers, Aquis Plaza, Aachen

Ein Turmkran (auch Turmdrehkran, kurz TDK) ist eine Hebemaschine zur vertikalen und horizontalen Verladung von Lasten. Durch den eingebauten Drehkranz (daher Turmdrehkran) ist der Kran in der Lage, nicht nur die senkrechte Heberichtung, sondern eine dreidimensionale Bewegung auszuführen und kann die Last an einem anderen Punkt absetzen, als er sie aufgenommen hat. Für das Tragwerk des Turms und seines Auslegers wird häufig eine Fachwerkkonstruktion verwendet.

Hauptanwendung für den Turmdrehkran ist die Verladung von Gütern an einen bestimmten Punkt, insbesondere auf Baustellen im Hochbau. Bei Turmdrehkranen gibt es verschiedene Bauarten: den unten- und den obendrehenden Turmdrehkran mit Katzausleger und den Turmdrehkran mit Nadelausleger.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Erste Turmkrankonstruktionen wurden um 1910 entwickelt. Zu den Herstellern der ersten Stunde zählen Unternehmen wie Heinrich Rieche aus Kassel und Carl Peschke (Pekazett) aus Zweibrücken (heute KSD Kransysteme GmbH). Das Unternehmen Kaiser & Schlaudecker (später Otto Kaiser KG Maschinenfabrik) aus St. Ingbert folgte im Jahre 1912 mit einer wegweisenden und früher weit verbreiteten Entwicklung im Bereich der Hochbaukrane und ab 1913 auch das Heilbronner Unternehmen Julius Wolff (später Wolffkran) mit seinem ersten obendrehenden Baukran in „Glockenauslegerbauweise“. Alle Krankonstruktionen der vorgenannten Hersteller hatten noch ein sogenanntes Kranportal als gleisgebundenen Unterbau. 1949 entwickelte der Kirchdorfer Baumeister Hans Liebherr, Gründer des gleichnamigen Baumaschinenherstellers, einen schnell zu transportierenden und montierenden Turmdrehkran.

Untendrehende Turmkrane[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Untendrehende Turmdrehkrane (Untendreher) bestehen aus einem Unterwagen mit Drehkranz, auf dem der Kranturm befestigt ist. Der Ausleger ist fest mit dem Kranturm verbunden, so dass eine seitliche Bewegung des Auslegers nur über eine Drehung des gesamten Kranturms möglich ist. Der erforderliche Ballast wird bei den meisten Modellen exzentrisch auf dem Unterwagen angebracht und bewegt sich bei Turmbewegungen mit. Einschließlich des Sicherheitsabstandes wird somit ein im Vergleich zu Obendrehern größerer Aufstellplatz benötigt. Untendrehende Turmdrehkrane erreichen hohe Traglasten, Hakenhöhen und Reichweiten.[1] Der weltgrößte Turmdrehkran Kroll K-10000[1] ist ein Untendreher mit einem hohen Lastmoment von 10000 Meter pro Tonne. Sein Gegenausleger mit dem Ballastgewicht ist oben angebracht wie bei einem Oberdreher.

Vorteile bieten sie bei den Anschaffungs- und Vorhaltekosten sowie beim leichten Auf- und Abbau. Daher werden Untendreher auch häufig als Schnellmontagekrane konzipiert. Diese Krane werden vormontiert auf die Baustelle gebracht, auf tragfähigen Boden gesetzt und innerhalb weniger Minuten automatisch aufgerichtet. Untendreher werden vor allem auf kleineren und mittleren Baustellen eingesetzt.

Für größere Turmhöhen und Lastmomente ist das Untendrehersystem ungeeignet, da der steigende Platzbedarf durch längere Ausleger am Boden schnell zu Problemen führt, während die Ausleger beim Obendrehsystem am oberen Ende des Krans in der Regel wenig stören. Falls untendrehende Turmdrehkrane auf Fahrzeuge montiert werden, werden diese als Mobilbaukrane bezeichnet.

Obendrehende Turmkrane[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Obendrehender Turmkran

Für größere Turmhöhen und Lasten eignen sich obendrehende Turmdrehkrane (Obendreher), bei denen der Kranturm fest auf dem Turm- oder Fundamentkreuz montiert wird, auf dem auch der Zentralballast liegt. Bis zu einer hersteller- und typabhängigen Turmhöhe können diese Krane auch schienenfahrbar auf entsprechenden Unterwagen montiert werden. Krane mit größeren Turmhöhen werden in der Regel stationär auf Turm-/Fundamentkreuz oder einbetonierte Fundamentanker montiert.

Das Drehwerk befindet sich am oberen Ende des Kranturms. Bei Drehbewegungen wird nur der Ausleger und der ihm gegenüberliegende Gegenausleger bewegt, die an der Kranspitze abgespannt werden. Der Gegenausleger wird so mit Gewichten versehen, dass bei halber Belastung des Auslegers im Drehwerk kein Moment auftritt. Die Steuerung erfolgt von einer Krankabine aus, die sich in der Nähe des Drehwerks befindet. Dadurch hat der Kranfahrer eine gute Sicht über die Baustelle.

Weitere Vorteile des Obendrehers sind die großen erreichbaren Ausladungen und Tragfähigkeiten, der geringe Platzbedarf im Bereich des Standortes sowie die großen Turmhöhen, die erreicht werden, wenn der Turm am Bauwerk verankert wird. Manche Obendreher sind durch die Verwendung sogenannter Klettervorrichtungen in der Lage, ihren Turm durch Einbau neuer Turmstöße ohne Mithilfe eines anderen Hebezeugs zu verlängern (Kletterkran).

Katzausleger[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ausleger mit Laufkatze

Die meisten im mitteleuropäischen Raum eingesetzten Turmdrehkrane sind Krane mit Laufkatzausleger. Ein Laufkatzausleger ist waagerecht am Kranturm angebracht und kann in der Höhe nicht verändert werden (bis auf manche Untendreher, die auch mit steilerer Auslegerneigung aufgebaut werden können). Der Lastentransport erfolgt mit Hilfe einer Laufkatze, die sich entlang des Auslegers bewegen kann und das Hubseil mit sich führt.

Eine Sonderform des Laufkatzauslegers ist der sogenannte Biegebalkenausleger, der bei spitzenlosen oder Topless-Kranen verbaut wird. Die Funktion entspricht der eines normalen Laufkatzauslegers, jedoch besitzt der Biegebalkenauslegerkran keine Abspannung über eine Turmspitze, um die nicht nutzbare Höhe des Kranes gering zu halten. Bei diesem Krantyp ist die Lastgrenze allerdings eher erreicht als bei Kranen mit Turmspitze. Um die Lasten abzutragen, wird der Ausleger biegesteif ausgeführt.

Die Biegebalkenauslegerkonstruktion ist eine der ältesten Auslegerbauarten. Bereits im Jahr 1912 wurde eine der ersten Krankonstruktionen mit einem Biegebalkenausleger ausgeführt. Hans Liebherr, Gründer des gleichnamigen Baumaschinenkonzerns, griff im Jahre 1949 diese Auslegerbauform ebenfalls für seine ersten Kranentwicklungen auf.

Eine andere Variante ist der Teleskopausleger, bei dem der Ausleger in zwei Teile unterteilt ist, die entweder untereinander oder ineinander geschoben werden können. Das ist vor allem beim Vorbeischwenken an Hindernissen von Vorteil.

Nadelausleger[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Turmdrehkran mit Nadelausleger

Nadelausleger werden auch als Verstellausleger bezeichnet. Bei Nadelauslegerkranen ist der Ausleger am Kranturm unterhalb der Turmspitze mit einem Gelenk befestigt und über ein Auslegerhubseil, das über die Kranspitze läuft, in der Höhe veränderlich. Krane mit Nadelausleger haben keine Laufkatze und die Last wird in Auslegerrichtung allein über Heben und Senken des Auslegers transportiert.

Die Nadelauslegerkonstruktion bietet vor allem bei beengten Platzverhältnissen Vorteile, da der Ausleger beim Heranfahren an Hindernisse „eingezogen“ werden kann, um eine Kollision zu vermeiden (Bau von Hochhäusern). Dies ist auch dort von Nutzen, wo der Gesetzgeber das Überfahren benachbarter Grundstücke mit dem Ausleger verbietet, wie in Großbritannien und in Japan. Des Weiteren erreicht man durch Aufrichten des Auslegers weit über die Höhe des Kranturms hinausgehende Hakenhöhen, wodurch Turmhöhe eingespart wird.

Von Nachteil ist, dass beim Verfahren der Last in Auslegerrichtung der Ausleger mit seinem Eigengewicht mitgehoben werden muss, was die Nutzlast herabsetzt. Auch ist die Krankonstruktion an sich aufwendiger als beim gewöhnlichen Laufkatzausleger. Krane mit Nadelausleger kommen vor allem im asiatischen Raum, in Großbritannien, den USA und Australien sowie in Russland zum Einsatz. In Deutschland sind sie im Hochbau zu finden.

Wipp- und Toplesskrane[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei den Wipp- oder Toplesskranen (auch Flat-Top-Krane genannt) ist der Ausleger auf dem Turm montiert. Beim Wippausleger kann der gesamte Ausleger ähnlich einem Nadelausleger angehoben werden. Die Toplesskrane entsprechen Katzauslegerkranen, benötigen jedoch keine Turmspitze, über die der Ausleger abgespannt wird. Toplesskrane können schnell montiert werden und setzen sich daher in der Bauindustrie zunehmend durch.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Johannes Karl Westermann: Turmdrehkrane im Hochbau: Untersuchungen zu automatischen Lastaufnahmeeinrichtungen. Diplomarbeit. Hrsg.: Universität Karlsruhe [TH]. Karlsruhe 2005.
  • Dirk P. Moeller: Kran- und Baumaschinenmuseum: Von der Idee zur Wirklichkeit. In: Stahlbau. Band 82, Nr. 4. Ernst & Sohn, 3. April 2013, ISSN 0932-6375, S. 302–308, doi:10.1002/stab.201320047.
  • Stephan Bergerhoff, Heinz-Gert Kessel, Pius Meyer: Turmdrehkrane: 100 Jahre auf Baustellen in aller Welt. Podszun, Brilon 2010, ISBN 978-3-86133-560-3.
  • Stefanie Ehmann, Alexandra Waldenmaier, Erik Bohr (Fotos): Zwischen Himmel und Erde. Hrsg.: Wolffkran. Motorbuch, Stuttgart 2007, ISBN 978-3-613-02724-4.
  • Martin J. Dougherty: Kräne: Die spektakulärsten Baumaschinen der Welt. Parragon, Bath UK 2008, ISBN 978-1-4075-2396-5.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Turmkräne – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b K-10000 tower crane – 100 tons at 100 meter hook radius. Tower Cranes of America, abgerufen am 15. April 2016.