3. Auflage 2007 Alle Rechte vorbehalten 2007 TÜV NORD Mobilität GmbH & Co. KG, Hannover / Zentralverband Karosserie-Fahrzeugtechnik e.v. Bad Vilbel Das Werk einschließlich aller Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Verfielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Druck: Druckhaus Pinkvoss, Hannover Gedruckt in Deutschland - printed in Germany. II Inhaltsverzeichnis
Inhalt Vorwort 1 Einleitung 3 1. Gesetzliche Grundlagen 4 1.1 StVO 22 Ladung (Auszug) 4 1.2 StVO 23 Sonstige Pflichten des Fahrzeugführers (Auszug) 4 1.3 StVZO 4 1.4 GGVSE 4 1.5 Handelsgesetzbuch 5 2. Verantwortlichkeiten und Pflichten 6 2.1 Pflichten des Fahrzeughalters 6 2.2 Pflichten des Fahrzeugführers 6 2.3 Pflichten des Verladers 6 2.4 Pflichten des Fahrzeugbauers 6 2.5 Vorschriften aus GGVSE 6 2.6 Vorschriften des Handelsgesetzbuches 7 2.7 Mögliche Rechtsfolgen für den Fahrzeugführer, Fahrzeughalter und Verlader 7 3. Richtlinien und Normen zur Ladungssicherung 8 3.1 VDI 2700 ff 8 3.2 DIN EN 12195-1 9 3.3 DCE-RL 9.5 9 3.4 DIN EN 283 9 3.5 EN 12642-2002 (zur Zeit gültige Norm) 9 3.6 DIN EN 12642 9 3.7 DIN EN 12640 9 4. Physikalische Grundlagen der Ladungssicherung 10 4.1 Kräfte im Fahrbetrieb 10 4.2 Befestigung der Ladung 11 5. Reibungskräfte und Reibbeiwerte 12 5.1 Anwendung und Messung 12 5.2 Tabellen für Gleit-Reibbeiwerte 15 5.3 Rutschhemmende Unterlagen 16 5.4 Ladeflächen 16 6. Innere Festigkeit und Steifigkeit der Ladeeinheiten 17 7. Standsicherheit (Kippgefahr der Ladung) 19 8. Zurrmittel und Hilfsmittel zur Ladungssicherung 21 8.1 Zurrgurte 21 8.2 Zurrketten 22 8.3 Zurrdrahtseile 22 8.4 Rutschhemmende Unterlagen (Zwischenlagen) 23 8.5 Klemmbalken 23 8.6 Stirnwandersatz 23 Inhaltsverzeichnis I
9. Ladungssicherungsmethoden 24 9.1 Formschluss 24 9.2 Niederzurren 25 9.3 Diagonalzurren 28 9.4 Schrägzurren 31 9.5 Kopflashing und Buchtlashing 31 9.6 Kombinierte Sicherung 32 10. Beladungsoptimierung 33 10.1 Lastverteilungsplan 33 10.2 Ladungsschwerpunkt 34 10.3 Nutzlasten 34 11. Geprüfte Fahrzeugaufbauten 36 11.1 DIN EN 283 Wechselbehälter 36 11.2 DIN EN 12642-2001 37 11.3 DIN EN 12642 38 11.4 Weitere Prüfungen nach DIN EN 12642 38 11.5 DCE-Richtlinie 9.5 DaimlerChrysler 38 11.6 DIN EN 12640 Zurrpunkte an Nutzfahrzeugen 40 12. Prüfverfahren an Fahrzeugaufbauten zur Ladungssicherung 41 12.1 Statische Prüfungen 41 12.2 Dynamische Prüfung 43 12.3 Prüf- und Zertifizierungsverfahren TÜV NORD Mobilität 44 12.4 Prüfung von Sicherungssystemen 45 13. Stückguttransport 46 14. Beispiele aus der Praxis 47 14.1 Stahlcoil 47 14.2 Papierrollen 47 14.3 Baustahlmatten 49 14.4 Bauelementtransport 49 14.5 Baustofffahrzeug (offener Kasten) 50 14.6 Luftsacksicherung 50 14.7 Schwertransport 51 14.8 Kleintransporter 51 14.9 Trenngitter in Pkw 52 14.10 Getränketransport 52 14.11 Abroll- und Absetzkipper 53 14.12 Langmaterial 53 15. Schulungen zur Ladungssicherung 54 15.1 Schulungen nach VDI 2700 Blatt 5 zur Ladungssicherung 54 16. Checkliste zur Ladungssicherung 54 17. Fachbegriffe und Abkürzungen 55 II Inhaltsverzeichnis
Vorwort Schäden in Höhe von mehreren hundert Millionen Euro werden aufgrund mangelhafter Ladungssicherung auf unseren Straßen jedes Jahr verursacht. Leider werden auch immer wieder Verkehrsteilnehmer durch verrutschte oder herunterfallende Ladung verletzt oder gar getötet. Das muss nicht so sein und darf nicht so bleiben, denn es gibt ein umfangreiches Regelwerk zur Ladungssicherung, das auf den Bestimmungen von StVO und StVZO basiert und in der VDI-Richtlinie 2700 ff zusammengefasst ist. Entscheidend für die Sicherheit beim Transport von Gütern ist aber das Verhalten der Menschen, die mit diesen Gütern professionell umgehen. Sie müssen Sachkunde und Gefährdungsbewusstsein verinnerlichen und sich motiviert und verantwortungsvoll für ihre Aufgabe engagieren. Diese Broschüre soll dabei helfen, diese anspruchsvolle Aufgabe zu bewältigen und für die eigene Sicherheit und die Sicherheit auf unseren Straßen Nutzen bringen. Auf Initiative der Arbeitsgemeinschaft Nutzfahrzeuge, Karosserie- und Fahrzeugbau (ARGE NKF) wurde die Broschüre in Auftrag gegeben und von TÜV NORD Mobilität maßgeblich umgesetzt. In der ARGE NKF sind rund 800 deutsche Aufbauhersteller aus dem Karosserie-, Fahrzeugund dem Metallbauer-Handwerk organisiert. Sie stellen Fahrzeuge und Aufbauten her, bauen diese um und statten sie mit entsprechendem Zubehör aus. TÜV NORD Mobilität hat bereits vor Jahren die Wichtigkeit des Themas Ladungssicherung erkannt und eine eigene Fachgruppe eingerichtet. Durch langjährige Erfahrung, die Nähe zum Markt und vor allem durch konsequente Praxisorientierung hat sich die Fachgruppe zu einem kompetenter Ansprechpartner für alle Branchen und Institutionen entwickelt. Die Inhalte dieser Broschüre sind unserer Ansicht nach nicht nur für Aufbauhersteller, sondern auch für Verlader, Spediteure und Transporteure von Interesse mithin für alle, die in Transportabläufen eine Funktion ausüben. Wir sind sicher, dass Sie sich auf der Basis der Inhalte dieser Broschüre verantwortungsvoll Ihren alltäglichen Aufgaben widmen können und wünschen Ihnen und uns allen eine unfallfreie Zukunft. Reinhard Eggers Vorsitzender ARGE NKF Volker Drube TÜV NORD Mobilität 1
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Einleitung Diese Broschüre zur Ladungssicherung beim Straßentransport soll Ihnen Unterstützung bei allen Fragen und Problemen rund um das Thema Ladungssicherung sein. Ziel ist es, die Ladungssicherung vorschriftsmäßig und ausreichend aber auch praxisgerecht und mit möglichst wenig Aufwand (Kosten; Zeit) durchzuführen. Diese Broschüre zur Ladungssicherung wurde erstellt durch: Arbeitsgemeinschaft Nutzfahrzeuge, Karosserie- und Fahrzeugbau (ARGE NKF) Ruhrallee 12 48138 Essen Warum Ladungssicherung? und TÜV NORD Mobilität GmbH & Co. KG Fachgruppe Ladungssicherung Am TÜV 1 30519 Hannover Die Aufgaben der Ladungssicherung bestehen darin, Leben und Gesundheit von Personen zu schützen und das Ladegut bzw. den Fahrzeugaufbau vor Schäden zu bewahren. Laut Angaben des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft belaufen sich die Schäden, verursacht durch verrutschte oder heruntergefallene Ladung auf jährlich mehrere Millionen Euro. 3
1. Gesetzliche Grundlagen Die gesetzlichen Anforderungen zur Ladungssicherung sind enthalten in den Vorschriften der Straßenverkehrsordnung (StVO) und der Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO). Die technische Regel zur Ausführung und Berechnung ist die VDI Richtlinie 2700 ff Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen. Weitere Festlegungen und Durchführungsbestimmungen findet man in Normen (EN und DIN EN) die auch in dieser Broschüre behandelt werden. Grundsätzlich gilt, dass jeder, der mit Verladung und Transport von Gütern betraut ist, auch für eine sachgerechte Ladungssicherung verantwortlich zeichnet. Verlader, Fahrer, Fahrzeughalter, Absender und Frachtführer stehen somit in der Pflicht, Ladungssicherungsmaßnahmen zu ergreifen. 1.1 StVO 22 Ladung (Auszug) Die Ladung einschließlich Geräte zur Ladungssicherung sowie Ladeeinrichtungen sind so zu verstauen und zu sichern, dass sie selbst bei Vollbremsung oder plötzlicher Ausweichbewegung nicht verrutschen, umfallen, hin- und herrollen, herabfallen oder vermeidbaren Lärm erzeugen können. Dabei sind die anerkannten Regeln der Technik zu beachten. [...]. 1.2 StVO 23 Sonstige Pflichten des Fahrzeugführers (Auszug) Der Fahrzeugführer ist dafür verantwortlich, dass seine Sicht nicht durch die Ladung, Geräte oder den Zustand des Fahrzeugs beeinträchtigt wird. Er muss dafür sorgen, dass das Fahrzeug sowie die Ladung vorschriftsmäßig sind, und dass die Verkehrssicherheit des Fahrzeugs durch die Ladung nicht leidet. 1.3 StVZO Die StVZO verpflichtet den Fahrzeughalter, die Fahrzeuge mit ausreichenden, geeigneten Ladungssicherungsmitteln auszurüsten bzw. diese in ausreichender Anzahl zur Verfügung zu stellen. Der Halter darf die Inbetriebnahme nicht anordnen oder zulassen, wenn ihm bekannt ist oder bekannt sein muss, dass die Ladung nicht vorschriftsmäßig ist, oder dass die Verkehrsicherheit des Fahrzeuges durch die Ladung oder die Besetzung leidet. Der Fahrzeugbauer wird verpflichtet, die Fahrzeuge (Aufbauten) so zu bauen und auszurüsten, dass ihr verkehrsüblichen Betrieb niemand schädigt oder mehr als unvermeidbar gefährdet, behindert oder belästigt, die Insassen insbesondere bei Unfällen vor Verletzungen möglichst geschützt sind und das Ausmaß und die Folgen von Verletzungen gering bleiben. 1.4 GGVSE Die GGVSE ist die nationale Vorschrift für die Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße und mit der Eisenbahn. Die GGVSE regelt die innerstaatlichen und die grenzüberschreitenden (einschließlich der innergemeinschaftlichen) Beförderungen gefährlicher Güter. Der Begriff innergemeinschaftlich umfasst die Beförderung von und in Mitgliedstaaten der Europäischen Union. 4
Das ADR (Europäisches Abkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße) ist ein internationales Übereinkommen, dessen Anlagen A und B die für die Gefahrgutbeförderung relevanten Detailvorschriften enthalten. Damit bestehen in den Staaten der EU grundsätzlich einheitliche Vorschriften für die Gefahrgutbeförderung auf der Straße. 1.5 Handelsgesetzbuch Im Handelsgesetzbuch (HGB) wird die Verantwortung des Absenders und des Frachtführers für die Ladungssicherung festgeschrieben. Das HGB ist jedoch eine Vorschrift des Zivilrechts und keine des öffentlichen Rechts. 5
2. Verantwortlichkeiten und Pflichten 2.1 Pflichten des Fahrzeughalters Gestellung und Ausrüstung eines geeigneten Fahrzeuges ( 30, 31 StVZO). Einsatz von geeigneten Fahrzeugführern ( 31 Absatz 2 StVZO). Pflicht die Fahrzeugaufbauten nach technischen Vorgaben zu erhalten ( 30 StVZO). 2.2 Pflichten des Fahrzeugführers Pflicht zur Kontrolle der Ladungssicherung und Lastverteilung vor Fahrtantritt ( 22 StVO). Pflicht zur Kontrolle und Nachbesserung der Ladungssicherung während des Transportes ( 22, 23 StVO). Pflicht zur Anpassung des Fahrverhaltens an die Eigenschaften von Fahrzeug und Ladung ( 22, 23 StVO). Pflicht die Geschwindigkeit an den Zustand von Fahrzeug und Ladung (ordnungsgemäß gesichert) anzupassen ( 3 ). Verbot Gegenstände (verlorene Ladung) auf die Straße zu bringen ( 32 StVO). Eignung zum Führen eines Fahrzeuges oder Zuges ( 31 Absatz 1 StVZO). 2.3 Pflichten des Verladers Die Grundlage der Pflicht zur Ladungssicherung durch den Verlader bildet 22 StVO. Die Ladung ist zu sichern. Alle am Transportprozess Beteiligten haben ihre Pflicht zu erfüllen. 2.4 Pflichten des Fahrzeugbauers Die Fahrzeugaufbauten sind nach technischen Vorgaben zu fertigen ( 30 StVZO). Aus diesen Vorschriften und Verpflichtungen ist ersichtlich, dass Fahrzeughalter, Fahrzeugführer, Aufbauhersteller und Verlader gemeinsam die Verantwortung für die Ladungssicherung tragen. 2.5 Vorschriften aus GGVSE Im Bereich des Gefahrguttransportes beim Straßentransport gelten neben den bisher behandelten Anforderungen aus StVO/ StVZO weitere Vorschriften. In 7.5.7.1 ADR ist festgelegt: 6 Die einzelnen Teile einer Ladung mit gefährlichen Gütern müssen auf dem Fahrzeug oder im Container so verstaut sein oder durch geeignete Mittel gesichert sein, dass sie ihre Lage zueinander sowie zu den Wänden des Fahrzeuges oder Containers nur geringfügig verändern können. Die Ladung kann z. B. durch Zurrgurte, Klemmbalken, Transportschutzkissen, rutschhemmende Unterlagen gesichert werden. Eine ausreichende Ladungssicherung im Sinne des ersten Satzes liegt auch vor, wenn die gesamte Ladefläche in jeder Lage mit Versandstücken vollständig ausgefüllt ist.
Der Verlader hat mit geeigneten Mittel dafür zu sorgen, dass für die Ladung nur ein geringfügiger Bewegungsspielraum entsteht. Hinweis: Die Strafen bei nicht ordnungsgemäßer Ladungssicherung sind im Bereich von ADR bzw. GGVSE erheblich höher als beim Transport von Nichtgefahrgütern. 2.6 Vorschriften des Handelsgesetzbuches Im 412 Absatz 1 HGB ist geregelt: Soweit sich aus den Umständen oder der Verkehrssitte nicht etwas anderes ergibt, hat der Absender das Gut beförderungssicher zu laden, zu stauen und zu befestigen (verladen) sowie zu entladen. Der Frachtführer hat für die betriebssichere Verladung zu sorgen. Für den Absender heißt dieses: Er hat für eine entsprechende Verpackung des Transportgutes zu sorgen. Es muss gewährleistet werden, dass das Ladegut die Transportstrecke sicher und unbeschadet übersteht. Dabei dürfen die Ladeeinheiten nicht umfallen, sich nicht verschieben oder herabfallen. Somit muss vom Absender eine sichere Befestigung der Ladeeinheiten z. B. durch Zurrgurte oder den geprüften Aufbau (die Voraussetzungen im Zertifikat sind zu beachten) veranlasst und kontrolliert (mindestens stichprobenartig) werden. Für den Frachtführer heißt dieses: Er muss für den Transport der Ladung ein geeignetes Fahrzeug stellen. Er muss dafür sorgen, dass das Fahrzeug jederzeit den gesetzlichen Anforderungen (StVO, StVZO) in Bezug auf Achslasten (Lastverteilungsplan), Überbreite, Lenkfähigkeit, Bremsverhalten, Überladung und Ladungssicherung entspricht. 2.7 Mögliche Rechtsfolgen für den Fahrzeugführer, Fahrzeughalter und Verlader 2.7.1 Routinemäßige Kontrolle Untersagung der Weiterfahrt bis zur ordnungsgemäßen Sicherung der Ladung. Verkehrsordnungswidrigkeitenanzeige mit Bußgeld und bis drei (3) Punkten in Flensburg. 2.7.2 Verkehrsunfall aufgrund mangelhaft gesicherter Ladung Wurde lediglich Sachschaden verursacht: Verkehrsordungswidrigkeitenanzeige mit Bußgeld und bis drei (3) Punkten in Flensburg. Wurden Personen verletzt oder getötet: Strafanzeige mit Geldstrafe oder Freiheitsstrafe ( 315b StGB Absatz 1). Die Verkehrsordnungswidrigkeiten, Bußgelder und Punkte werden in den Fällen von mangelhafter Ladungssicherung meist für alle Beteiligten (Fahrzeugführer, Fahrzeughalter und Verlader) gleichermaßen zur Anzeige gebracht. 7
3. Richtlinien und Normen zur Ladungssicherung Die technischen Anforderungen zur Ladungssicherung finden sich in Normen und Richtlinien, ihre Anwendungen werden neben den gesetzlichen Grundlagen mit herangezogen. 3.1 VDI 2700 ff Die Richtlinien der Reihe VDI 2700 ff sind Anerkannte Regeln der Technik und somit die technisch anerkannten Standards zur Ladungssicherung. Sie werden im Streitfall als maßgebliche Richtlinien herangezogen. In der VDI 2700 werden folgende Punkte mit Unterpunkten abgehandelt: 1. Allgemeine Hinweise zur Beladung eines Fahrzeuges 2. Ladungssicherung 3. Beispiele richtiger Ladungssicherung Zurzeit gibt es folgende Blätter zur VDI 2700. 2700a Ausbildungsnachweis Blatt 1 Ausbildung und Ausbildungsinhalte Blatt 2 Zurrkräfte Blatt 3.1 Gebrauchsanleitung für Zurrmittel Blatt 3.2 Einrichtung und Hilfsmittel zur Ladungssicherung Blatt 4 Lastverteilungsplan Blatt 5 Qualitätsmanagement Blatt 6 Zusammenladen von Stückgütern Blatt 7 Kombinierter Ladungsverkehr Blatt 8 Autotransporter Blatt 9 Papierrollen Blatt 11 Betonstahl Blatt 12 Getränketransporter Blatt 15 Rutschhemmende Materialien In Vorbereitung sind folgende Blätter: Betonfertigteile Stückgut Gleit-Reibbeiwerte Großraum- Schwertransporte Kleintransporter Mulden- und Absetzkipper 8
3.2 DIN EN 12195-1 Die DIN EN regelt die wesentlichen Sicherheitsanforderungen bei der Berechnung von Zurrkräften für Ladungssicherungseinrichtungen. Sie wurde erstellt, um den freien Warenverkehr auf dem gemeinsamen Europäischen Markt zu ermöglichen. Die Anforderungen aus der DIN EN 12951-1 sind gleichlautend mit der VDI 2700 ff (Massenkräfte usw.). 3.3 DCE-RL 9.5 Die DCE-RL 9.5 gilt als verbindliches Regelwerk zur Ladungssicherung für alle ein- und ausgehenden Transporte mit Nutzfahrzeugen in den Werken und Niederlassungen der DAIM- LERCHRYSLER AG. Diese Richtlinie findet zunehmend immer mehr Anwendung bei allen Transporten in der Automobilbranche. 3.4 DIN EN 283 Die DIN EN 283 legt die grundsätzlichen Prüfanforderungen für Wechselbehälter der Klasse A, B und C fest, die für die Beförderung auf Straßen- und Schienenfahrzeugen einschließlich des Wechsels zwischen diesen Transportarten verwendet werden. Es sind erforderliche Aufbaukräfte in Abhängigkeit von der Nutzlast definiert. 3.5 EN 12642-2002 Diese Norm stellt Mindestanforderungen an Fahrzeugaufbauten (z. B. Stirnwand und Seitenwände) und legt geeignete Prüfungen fest, um sicherzustellt, dass der Fahrzeugaufbau die Ladungssicherung (teilweise) übernehmen kann. Die hier geregelten Anforderungen sind jedoch nicht sehr hoch. 3.6 DIN EN 12642 Die DIN EN 12642 beschreibt die Anforderungen an Aufbauten von Nutzfahrzeugen sowie die Bedingungen und Kriterien zur ihrer Prüfung. Sie unterscheidet zwischen Standardaufbauten (Code L) und verstärkten Aufbauten (Code XL). 3.7 DIN EN 12640 Diese Norm legt Mindestanforderungen und Prüfungen für Zurrpunkte an Lastkraftwagen und Anhängern mit Pritschenaufbauten und einer zulässigen Gesamtmasse von mehr als 3,5 t fest, die zur Stückgutbeförderung bestimmt sind. 9
4. Physikalische Grundlagen der Ladungssicherung 4.1 Kräfte im Fahrbetrieb Nach VDI 2700 sind folgende Massenkräfte abzusichern 0,8 F G = 80 % des Ladungsgewichtes in Fahrtrichtung (Bremsvorgänge) 0,5 F G = 50 % des Ladungsgewichtes quer zur Fahrtrichtung (Kurvenfahrten) 0,7 F G = 70 % des Ladungsgewichtes quer zur Fahrtrichtung bei kippgefährdeter Ladungen (Kurvenfahrten) 0,5 F G = 50 % des Ladungsgewichtes entgegen der Fahrtrichtung (Anfahrvorgänge) Die Gewichtskraft F G, die sich aus der Masse M in [kg] und der Erdbeschleunigung g zusammensetzt. Die Erdbeschleunigung g ist konstant = 9,81 m/s 2. Zur Vereinfachung genügt es mit g 10 m / s 2 zu rechnen. Somit ist: F G [N] = M [kg]. g [m/s 2 ] 10
4.2 Befestigung der Ladung Auszug VDI 2700 : Die Ladung muss so gesichert sein, dass unter verkehrsüblichen Fahrzuständen weder einzelne Ladegüter noch die gesamte Ladung unzulässig verrutschen, umfallen, verrollen, sich verdrehen oder herabfallen kann. Zu den üblichen bzw. normalen Gegebenheiten des Straßenverkehres gehören auch: Vollbremsungen, Ausweichmanöver und schlechte Wegstrecken Die Ladungssicherung ist ausreichend, wenn die Reibungskräfte und die Sicherungskräfte mindestens den Massenkräften entsprechen, das heißt: F M = F R + F S F M = Massenkräfte der Ladung F R = Reibungskraft F S = Sicherungskraft Die Sicherungskraft (F S ) kann erbracht werden durch: Kraftschluss (Niederzurren) Direktzurren (Diagonalzurren) Formschluss durch den Aufbau Kombinierte Sicherungen (Form- und Kraftschluss werden gleichzeitig angewendet) 11
5. Reibungskräfte und Reibbeiwerte 5.1 Anwendung und Messung Die Reibungskraft F R wirkt einer Ladungsverschiebung entgegen und wird wie folgt physikalisch beschrieben: F R = µ F G F G = Gewichtskraft in dan ( deka Newton ) oder N ( Newton ) µ = Gleit-Reibbeiwert µ ( my ) Um die Dynamik von Transportvorgängen praxisgerecht zu erfassen, wird für die Ladungssicherung der Gleit-Reibbeiwert eingesetzt. Die Gleit-Reibung wirkt bei einer sich bereits bewegenden Masse (Ladung). Die Haftreibung wirkt bei einer sich gerade in Bewegung setzenden, losbrechenden Masse (Ladung). Die Haftreibung liegt höher als die Gleit-Reibung. In der VDI 2700 und in EN 12195-1 wird mit der Gleit-Reibung gerechnet. Gleit-Reibbeiwerte können aus Tabellen (siehe 5.2.) entnommen werden. Im Zweifelsfall ist für den Gleit-Reibbeiwert µ der niedrigste Wert einzusetzen, soweit nicht für den Einzelfall ermittelte und nachgewiesene Reibbeiwerte für bestimmte Werkstoffpaarungen vorliegen. Für die exakte Ermittlung von Gleit-Reibbeiwerten µ zwischen den verschiedenen Materialien in den unterschiedlichsten Zuständen sowie zwischen übereinander liegenden Ladegutlagen sind spezielle Untersuchungen erforderlich. 12 Vorbereitung zur Ermittlung der Gleit-Reibbeiwerte Exakte Gleit-Reibbeiwerte sind durch Versuche mit den jeweiligen Materialpaarungen unter Berücksichtigung der vorliegenden Verlade- und Transportbedingungen zu ermitteln.
Beispiel: Ermittlung der Reibungskraft zwischen Kunststoffpalette und Fahrzeugboden Gewichtskraft der Ladung F G = 3.000 dan 3.000 dan 3.000 kg = 3 t Gleit-Reibbeiwert µ = 0,4 F R = µ F G F R = 0,4 3.000 dan F R = 1.200 dan Anmerkung: Je höher die Reibungskraft zwischen Fahrzeugboden und Ladegut, zwischen den Ladegütern bzw. in den Ladeeinheiten ist, desto kleiner kann die Sicherungskraft sein. Die Berechung zur Ladungssicherung muss immer für die Reibfuge mit dem kleinsten Gleit- Reibbeiwert erfolgen. 13
EN 12195-1:2003 (D) Anhang B (informativ) Dynamische Reibbeiwerte von gebräuchlichen Ladegütern μ d Schnittholz Kombination von Werkstoffen an der Berührungsfläche Reibbeiwert μ d Schnittholz auf Schnittholz /Sperrholz 0,35 Schnittholz auf geriffeltem Aluminium 0,30 Schnittholz auf Stahlblech 0,30 Schnittholz auf Schrumpffolie 0,20 Schrumpffolie Schrumpffolie auf Schnittholz /Sperrholz 0,30 Schrumpffolie auf geriffeltem Aluminium 0,30 Schrumpffolie auf Stahlblech 0,30 Schrumpffolie auf Schrumpffolie 0,30 Pappschachteln Pappschachteln auf Pappschachteln 0,35 Pappschachteln auf Holzpalette 0,35 Großsäcke Großsäcke auf Holzpaletten 0,30 Stahl auf Metallblechen Geölte Stahlbleche auf geölten Stahlblechen 0,10 Flachstäbe aus Stahl auf Schnittholz 035 Wellblech ohne Anstrich auf Schnittholz 0,35 Wellblech mit Anstrich auf Schnittholz 0,35 Wellblech ohne Anstrich auf Wellblech ohne Anstrich 0,30 Wellblech mit Anstrich auf Wellblech mit Anstrich 0,20 Stahlfass mit Anstrich auf Stahlfass mit Anstrich 0,15 Beton Wand an Wand ohne Zwischenschicht (Beton/Beton) 0,50 Fertigteil mit Holzzwischenschicht an Holz (Beton/Holz/Holz) 0,40 Wand an Wand ohne Zwischenschicht (Beton/Gitterträger) 0,60 Stahlrahmen mit Holzzwischenschicht (Stahl/Holz) 0,40 Wand an Stahlrahmen mit Holzzwischenschicht (Beton/Holz/Stahl) 0,45 14
5.2 Tabellen für Gleit-Reibbeiwerte trocken nass fettig Holz / Holz 0,20-0,50 0,20-0,25 0,05-0,15 Metall / Holz 0,20-0,50 0,20-0,25 0,02-0,10 Metall / Metall 0,10-0,25 0,10-0,20 0,01-0,10 Beton / Holz 0,30-0,60 0,30-0,50 0,10-0,20 Tabelle 1 Papier gegen Papier µ= 0,40 Papier, in Papier verpackt Papier unverpackt Papier gegen Siebdruck µ= 0,30 µ= 0,25 Papier gegen Siebdruck + Joloda µ= 0,25 µ= 0,35 Papier gegen Bretter µ= 0,40 µ=0,45 Papier gegen Metall µ= 0,30 µ= 0,30 Papier gegen Kunststoff µ= 0,25 µ= 0,15 Tabelle 2 Gummireifen auf Stahlladefläche, verschmutzt/ nass Gummireifen auf Stahlladefläche, verschmutzt/ trocken Gummireifen auf Stahlladefläche, trocken/ besenrein ca. µ= 0,10 0,20 ca. µ= 0,30 ca. µ= 0,40 0,45 Praxiswerte 15
Paletten Kombination von Werkstoffen an der Berührungsfläche Reibbeiwert μ d Kunstharzgebundenes Sperrholz, weich Europalette (Holz) 0,20 Kunstharzgebundenes Sperrholz, weich Boxpalette (Stahl) 0,25 Kunstharzgebundenes Sperrholz, weich Plastikpalette (PP) 0,20 Kunstharzgebundenes Sperrholz, weich Holzpressspanpalette 0,15 Kunstharzgebundenes Sperrholz, Gitterstruktur Europalette (Holz) 0,25 Kunstharzgebundenes Sperrholz, Gitterstruktur Boxpalette (Stahl) 0,25 Kunstharzgebundenes Sperrholz, Gitterstruktur Plastikpalette (PP) 0,25 Kunstharzgebundenes Sperrholz, Gitterstruktur Holzpressspanpalette 0,20 Aluminiumträger in der Ladefläche (gestanzte Stangen) Europalette (Holz) 0,25 Aluminiumträger in der Ladefläche (gestanzte Stangen) Boxpalette (Stahl) 0,35 Aluminiumträger in der Ladefläche (gestanzte Stangen) Plastikpalette (PP) 0,25 Aluminiumträger in der Ladefläche (gestanzte Stangen) Holzpressspanpalette 0,20 Gleit-Reibbeiwerttabellen aus EN 12195-1 5.3 Rutschhemmende Unterlagen Bei Verwendung von Antirutschmatten (RH-Matten) kann μ = 0,60 angesetzt werden. Voraussetzung hierfür ist, dass der Hersteller das Material zuvor hat prüfen lassen. Ein Gleit-Reibbeiwert der größer als µ= 0,60 ist, sollte nicht angesetzt werden. 5.4 Ladeflächen Die Ladefläche und die Auflagepunkte der Ladung z. B. Palettenfüße oder Ketten von Baggern sind vor der Beladung zu reinigen, um den Gleit-Reibbeiwert nicht herabzusetzen. Die Ladefläche ist vor der Beladung insbesondere von Eis, Schnee und Öl zu reinigen. 16
6. Innere Festigkeit und Steifigkeit der Ladeeinheiten Durch Schrägstellen einer Ladeeinheit lässt sich über die wirkenden Kräfte deren innere Festigkeit und Formsteifigkeit untersuchen. Es soll eine Massenkraft wirken, die dem 0,5fachen der Gewichtskraft der Ladeeinheit entspricht (0,5 F G ). Es ergibt sich somit: sin α = 0,5 F G F G sin α = 0,5 α = 30 Ein Schrägstellen der Ladeeinheit auf einen Winkel von α = 30 bewirkt somit eine Massenkraft von 0,5 F G in allen Ladungsfugen. Schrägstellen einer Ladeeinheit 17
Die innere Festigkeit und Steifigkeit der Ladeeinheit lässt sich alternativ auch mit einem Fahrversuch ermitteln. Hierzu wird die Ladeeinheit auf ein Fahrzeug geladen und durch eine Abbremsung des Fahrzeuges auf mind. 0,5g (g = 9,81 m/s 2 ) beschleunigt. Generell gilt: Feststellung der inneren Festigkeit und Steifigkeit der Ladeeinheit Umverpackungen wie Schrumpfhauben und Stretchfolien sind nicht als Ladungssicherung definiert. Sie dienen lediglich als Schmutz- und Wetterschutz. Wurde bei ausreichender Umverpackung z.b. durch Schrumpfhaube, Strechfolie, Kunststoffund Metallband die innere Festigkeit und Steifigkeit der Ladeeinheit mit 0,5 x F G nachgewiesen, so muss zur Ladungssicherung entgegen und quer zur Fahrtrichtung nur die Reibfuge Ladeeinheit/Fahrzeugboden betrachtet werden. Ist die Ladung nach vorn formschlüssig geladen, so wird der Sicherungsaufwand erheblich reduziert. GEP R ÜFTE form TÜV NORD Mobilität GmbH & Co. KG und LA DE EINH EIT kippstabil bis 0,5g TÜV NORD Siegel geprüfte Ladeeinheit 18
7. Standsicherheit (Kippgefahr der Ladung) Stabilität und Standsicherheit einer Ladung muss sowohl in Längs- als auch in Querrichtung gegeben sein. Die Anforderungen für eine ausreichende Standsicherheit ergeben sich aus Ziff.1.3.2.1 (VDI 2700): L > 0,8 (in Fahrtrichtung) H L > 0,5 (entgegen der Fahrtrichtung) H B > 0,7 (quer zur Fahrtrichtung) H L = Ladungslänge B = Ladungsbreite H = Ladungshöhe Beispielberechnungen: Beispiel A: Breite der Ladung 1,30 m, Höhe der Ladung 2,70 m, Länge der Ladung 2,00 m 1. In Fahrtrichtung erforderlich: L > 0,8 (in Fahrtrichtung) H Beispiel: 2,00m 2,70m = 0,74 Die Ladung ist kippgefährdet, somit ist eine Sicherung gegen Kippen erforderlich. 2. Quer zur Fahrtrichtung erforderlich: B > 0,7 (quer zur Fahrtrichtung) H Beispiel: = 1,30m 2,70m = 0,48 Die Ladung ist kippgefährdet, somit ist eine Sicherung gegen Kippen erforderlich. Sicherungsmittel gegen die Kippbewegungen sind so hoch wie möglich, mindestens in Höhe des Massenschwerpunktes der Ladung, anzubringen. 19
Beispiel B: Breite der Ladung 1,80 m, Höhe der Ladung 2,50 m, Länge der Ladung 2,00 m Quer zur Fahrtrichtung erforderlich: B > 0,7 (quer zur Fahrtrichtung) H Beispiel: 1,80m 2,50m = 0,72 Die Ladung ist nicht kippgefährdet, somit ist eine Sicherung gegen Kippen nicht erforderlich. Unterhalb dieses Wertes kann auf eine Sicherung gegen Kippen (nicht aber gegen Rutschen) verzichtet werden. Durch Umreifung von einzeln kippgefährdeten Ladegütern z. B. mit einem Spanngurt werden Ladeeinheiten gebildet. Ladeeinheit aus vier Fässern Durch die größere Standfläche der Ladeeinheiten ist die Kippgefahr beseitigt. 20
8. Zurrmittel und Hilfsmittel zur Ladungssicherung 8.1 Zurrgurte Ein Zurrgurt ist eine Vorrichtung zur Ladungssicherung, die mit einem Zurrpunkt verbunden werden kann, um auf diese Weise die Ladung auf Straßenfahrzeugen zu sichern. Ein Zurrgurt besteht aus Spannmittel (Gurt), dem Spannelement (Ratsche) und Verbindungselementen (Haken). Der Zurrgurt ist zu ersetzen bei (Ablegereife): seitlichen Einschnitten von mehr als 10 % Beschädigung der Hauptnaht Fehlen des Labels Verformung durch Wärmeeinfluss Schäden durch Einwirkung aggressiver Stoffe mehr als 5% Aufweitung oder erkennbare bleibende Verformung im Hakenmaul Anrissen, besonders Querrissen oder Kerben sowie Brüchen oder bedenklichen Korrosionserscheinungen bzw. Schäden an Spann- oder Verbindungselementen Wird die Ablegereife festgestellt, so ist das Zurrmittel unverzüglich von der Benutzung auszuschließen. 21
8.2 Zurrketten Mit Zurrketten werden in der Regel schwere Ladungsgüter auf Straßenfahrzeugen gesichert. Eine Zurrkette ist eine Vorrichtung zur Ladungssicherung die mit einem Zurrpunkt verbunden werden kann, um auf diese Weise die Ladung auf Straßenfahrzeugen zu sichern. Eine Zurrkette besteht aus Spannmittel (Kette mit Verkürzungselement), dem Spannelement (Spindelspanner) und einem Verbindungselement (Schäkel, Haken). Ablegereife der Zurrketten ist erreicht bei: Rundstahlketten: Oberflächenrisse Dehnung von mehr als 3%; Verschleiß von mehr als 10% der Nenndicke, sichtbare Verformungen. Verbindungsteilen und Spannelementen: Verformung, Risse, starke Anzeichen von Verschleiß oder Korrosion Fehlen der Kennzeichnung der Kette mehr als 10% Aufweitung im Hakenmaul Wird die Ablegereife festgestellt, so ist dass Zurrmittel unverzüglich von der Benutzung auszuschließen. Bei der Instandsetzung von Zurrketten ist sicherzustellen, dass sie nur durch den Hersteller oder anerkannte Prüfdienste vorgenommen werden. 8.3 Zurrdrahtseile Zurrdrahtseile können zusammen mit Seilwinden und Zurrpunkten zur Ladungssicherung eingesetzt werden. Ablegereife der Zurrdrahtseile ist erreicht bei: Besonders starkem Verschleiß durch Abrieb von mehr als 10% der Seildicke Beschädigung einer Pressklemme bzw. eines Spleißes Quetschungen, bei denen das Seil um mehr als 15% abgeplattet ist Starke Rostbildung Knicke und Klanken (stark geknickt; Verdrehungen) Starkem Drahtbruch Anzahl der sichtbaren Drahtbrüche, Ablegereife erreicht für einlagiges Seil Länge des Seiles 3d 6d 30d Anzahl der sichtbaren Drahtbrüche 4 6 16 22
8.4 Rutschhemmende Unterlagen (Zwischenlagen) Rutschhemmende Zwischenlagen (auch Rh-Matten genannt) erhöhen den Gleit-Reibbeiwert zwischen der Ladefläche und dem Ladegut oder auch zwischen den Ladegütern, wodurch wesentlich weniger Zurrmittel zur Ladungssicherung erforderlich sind. Rh-Matten sind in der Regel schwarz. Der Gleit-Reibbeiwert kann entsprechend Herstellerangaben bzw. Zertifikat mit μ= 0,60 angesetzt werden. Die Anwendung eines höheren Gleit-Reibbeiwertes als μ = 0,60 ist nicht zu empfehlen. Rh-Matten müssen so ausgelegt werden, dass sich die Ladung und die Ladeflächen bzw. die darunter liegende Ladung nicht berühren. Es ist allerdings nicht erforderlich, dass die gesamte Ladefläche mit Rh-Matten ausgelegt wird. Die Rh-Matten sollen seitlich ca. 1 cm herausstehen. Damit wird das Herunterrutschen (Kippen) des Ladegutes von den Rh-Matten verhindert. 8.5 Klemmbalken Klemmbalken sind ebenfalls Hilfsmittel zur Ladungssicherung. Mit ihnen wird die Ladung auf der Ladefläche fixiert oder gegen Kippen gesichert. Mögliche Sicherungskräfte sind beim Hersteller zu erfragen. 8.6 Stirnwandersatz Holzkonstruktionen, Einsteckrungen, Kopflashing usw. werden eingesetzt, um eine künstliche Stirnwand zu schaffen, wenn die Ladung nicht direkt an die Stirnwand geladen werden kann. Ein solcher Stirnwandersatz ist eine gute Möglichkeit die Ladung in und entgegen der Fahrtrichtung in Formschluss zu verladen. Die möglichen Sicherungskräfte sind gem. VDI 2700 zu bestimmen. Achtung: Der Zustand der Hilfsmittel zur Ladungssicherung ist gem. VDI 2700 regelmäßig zu überprüfen und die Prüfung zu dokumentieren. 23
9. Ladungssicherungsmethoden Mit Kantenschonern lassen sich oft Schäden an Zurrgurten/ Zurrketten und Ladung vermeiden. Somit wird eine längere Einsatzdauer der Zurrgurte/ Zurrketten erreicht. Die Kraftverteilung der aufgebrachten Niederzurrkräfte lässt sich mit Kantenschonern verbessern und eine mögliche Beschädigung der Ladung vermeiden. Die Ladefläche und die Auflagepunkte der Ladung z. B. Palettenfüße oder Ketten von Baggern sind vor der Beladung zu reinigen, um den Gleit-Reibbeiwert nicht herabzusetzen. Die Ladefläche ist vor der Beladung insbesondere von Eis, Schnee und Öl zu reinigen. Bei überstehender Ladung oberhalb der Bordwände z. B. bei Paletten mit Bauelementen über die Bordwände hinaus müssen diese in sich so stabil sein, dass sie während des Transportes nicht auseinanderrutschen können (siehe Punkt 6). 9.1 Formschluss Bei formschlüssige Ladungssicherung liegt die Ladung lückenlos an den Laderaumbegrenzungen der Stirn-, Seiten- und Rückwand an. Auch innerhalb der Ladung (in Fahrtrichtung, quer zur Fahrtrichtung und entgegen der Fahrtrichtung) dürfen keine Staulücken entstehen (direkte Anlage). Sind Staulücken vorhanden, können diese z.b. durch Paletten, Festlegehölzer, Keile oder Airbags ausgefüllt werden. Bei der Anwendung von Ladungssicherungskräften durch den Aufbau sind Nachweise über die möglichen Aufbaukräfte erforderlich (Herstellerangaben, Prüfberichte, Zertifikate). Berechnungsbeispiel zur formschlüssigen Sicherung: F M = Massenkraft F R = Reibungskraft F S = Sicherungskraft Gesamtgewicht der Ladung 24.000 kg entspricht gerundet 24.000 dan, vorhandener Gleit- Reibbeiwert (µ = 0,3), Ladung nicht kippgefährdet. F S = F M - F R Erforderliche Absicherung in Fahrtrichtung: F M = 0,8 F G = 0,8 24.000 dan = 19.200 dan Vorhandene Reibungskraft (µ = 0,3) F R = 0,3 F G = 0,3 24.000 dan = 7.200 dan Erforderliche Sicherungskraft der Stirnwand: F S = 19.200 dan - 7.200 dan = 12.000 dan Erforderliche Absicherung entgegen und quer zur Fahrtrichtung: F S = F M - F R F M = 0,5 F G = 0,5 24.000 dan = 12.000 dan 24
Vorhandene Reibungskraft (µ = 0,3) F R = 0,3 F G = 0,3 24.000 dan = 7.200 dan Erforderliche Sicherungskraft der Rückwand und Seitenwände: F S = 12.000 dan - 7.200 dan = 4.800 dan Anmerkung: Die Voraussetzungen und Randbedingungen zur formschlüssigen Sicherung sind dem jeweiligen Zertifikat zu entnehmen; z. B. Beladungshöhen, Gleit-Reibbeiwerte, Staulücken. 9.2 Niederzurren Durch Niederzurren wird die Ladung auf die Ladefläche gedrückt, hierdurch entstehen zusätzliche Sicherungskräfte. Diese Sicherungskräfte aus den Niederzurrkräften wirken in der gleichen Weise wie die Reibungskräfte aus der Gewichtskraft der Ladung. Dieses Verfahren wird auch als kraftschlüssige Ladungssicherung bezeichnet. Beim Niederzurren werden die Zurrmittel über die Ladung gespannt. Die Zurrmittel sollen dabei möglichst in die Zurrpunkte eingehängt werden. Die Vorspannkraft (Kraft die über die Ratsche aufgebracht wird) wirkt somit direkt auf die Ladung. Die Größe der erreichbaren Vorspannkraft hängt von Zurrgurt und Ratschenart ab. Die Normvorspannungskraft S TF ist auf dem Label des Zurrgurtes angegeben. Zur exakten Feststellung der erreichten Kräfte in den Zurrgurten benutzt man Vorspannkraftmessgeräte. Beispiel zur Berechnung der nötigen Niederzurrkraft: Gewichtskraft F G = 10.000 dan µ = 0,4 l α = 85 F Z = Zurrkraft am ZurrmittelF Z = Vertikalanteil der Zurrkraft Z v F Zi = Summe aller Zurrkräfte f = Beschleunigungsfaktor (vorwärts: 0,8, rückwärts/seitlich 0,5) μ = Gleit-Reibbeiwert F G = Gewichtskraft der Ladung 25
Nur der Kraftanteil F Z wirkt senkrecht und drückt die Ladung auf die Ladefläche. Die Anteile v können wie folgt bestimmt werden: F Z v = F Z sin α oder F Zv = F Z h l Daraus ist ersichtlich, dass bei kleinem Zurrwinkel α die Kräfte F Z und somit auch die Sicherungskräfte beim Niederzurren nur gering v sind. Beispielberechnung für die benötigte Niederzurrkraft: Absicherung in Fahrrichtung Gewicht der Ladung F G =10.000 dan; µ = 0,4; Zurrwinkel α = 85 F Zi = F G ( f - μ) μ sin α Bei α = 85 (sin 85 = 0,99619 1) kann gesetzt werden F ZV = F Z i F Zi = F Zi = 10.000 dan (0,8-0,4) 0,4 10.000 dan 0,4 0,4 = 1 4.000 dan 0,4 = 10.000 dan Bestimmung der Vorspannkräfte nach DIN EN 12195-1 S HF standard hand force (normale Handkraft) S TF standard tension force (normale Vorspannkraft) k = Beiwert, der den Verlust an Vorspannkraft durch Reibung zwischen Zurrmittel und Ladung berücksichtigt Beispielberechnung Niederzurrkraft pro Gurt: Bei einer Spannvorrichtung je Zurrmittel k = 1,5; S TF = 350 dan Niederzurrkraft = S TF 1,5 Niederzurrkraft = 350 dan 1,5 = 525 dan Bei zwei Spannvorrichtungen je Zurrmittel k= 2,0 (dies dürfte die Ausnahme sein!) Niederzurrkraft = S TF 2,0 Niederzurrkraft = 350 dan 2,0 = 700 dan Niederzurrkraft pro Gurt 26
Einsatz von Spannvorrichtungen 525 dan bei Verwendung einer Spannvorrichtung je Zurrmittel (nur Rot). 700 dan bei Verwendung von zwei Spannvorrichtungen je Zurrmittel (Rot und Schwarz). Erforderliche Anzahl Zurrgurte = Gesamt-Niederzurrkraft Niederzurrkraft pro Gurt Erforderliche Zahl bei Verwendung einer Spannvorrichtung: Zurrgurte = 10.000 dan 525 dan = 19 Zurrgurte Erforderliche Zahl bei Verwendung von zwei Spannvorrichtungen: Zurrgurte = Beachte: 10.000 dan 700 dan = 15 Zurrgurte Die Zurrmittel sollten beim Niederzurren nur mit der normalen Vorspannkraft (STF; Wert siehe Label am Zurrmittel) vorgespannt werden. Bei bestimmten Ladungen kann es zum Setzen (Verdichten) der Ladung kommen, daher sind die Zurrmittel von Zeit zu Zeit nachzuspannen. Das Verfahren Niederzurren wird am häufigsten verwendet, ist aber nicht die effizienteste Methode, um Ladung auf dem LKW sachgerecht zu sichern. Für die einfache Berechnung stehen Rechenscheiben und PC-Programme (auf Internetseiten der Zurrmittelhersteller) zur Verfügung. Das Anlegen einer Vielzahl an Zurrgurten ist wenig praktikabel. 27
9.3 Diagonalzurren Beim Diagonalzurren wird die Ladung durch die Zurrmittel auf der Ladefläche festgehalten. Dieses Verfahren ist eine Art der formschlüssigen Sicherung. Beim Diagonalzurren werden die Zurrmittel lediglich leicht vorgespannt. Bei dieser Sicherungsmethode ist nicht die Vorspannkraft des Spannelementes (z.b. Ratsche oder Spindelspanner) entscheidend, sondern die Festigkeit des Zurrmittels (LC-Wert auf dem Label) und die Zurrwinkel(Vertikal α, Horizontalwinkel β). Die Ladung wird erst dann am Verrutschen gehindert, wenn sie sich durch fahrdynamische Kräfte in Bewegung setzen will. Bei dieser Sicherungsmethode sind die Zurrwinkel (Vertikalwinkel α, Horizontalwinkel β) und der LC-Wert auf dem Gurtlabel entscheidend. Beispiel: Beim Diagonalzurren werden in der Regel 4 Zurrmittel oder mehr eingesetzt, um das Ladegut auf der Ladefläche zu halten. Der Winkel α (Vertikalwinkel) wird dabei zwischen der Ladefläche und dem Zurrmittel in der Senkrechten gemessen. Der Winkel β (Horizontalwinkel) wird zwischen dem Zurrmittelverlauf und der Zurrpunktlinie parallel zur Außenkante der Ladefläche gemessen. Diese Winkel lassen sich durch geeignete Winkelmesser leicht bestimmen. Für die Zurrwinkel beim Diagonalzurren werden folgende Zurrwinkel empfohlen: Der Winkel α von 20 bis 65 Der Winkel β von 10 bis 50 Liegen die Winkel außerhalb dieser Wertebereiche, ist die Kraftwirkung der Zurrmittel in die Sicherungsrichtungen nur gering. Zur Berechnung sind alle vier Zurrmittel auf ihre Winkel zu prüfen. Beim Diagonalzurren ist weiterhin auf die Festigkeit der Anschlagspunkte an der Ladung zu achten. Ebenso sind die LC-Werte der Zurrmittel und die Festigkeit der Zurrpunkte zu berücksichtigen. 28
Beispiel: Festigkeit je Anschlagspunkt an der Ladung 5.000 dan LC-Wert je Zurrgurt 2.500 dan im geraden Zug Zurrpunktfestigkeit 2.000 dan Die Sicherungskraft wird durch die zulässige Rückhaltekraft des Zurrpunktes (2.000 dan) begrenzt. Die Zurrmittel müssen an der Ladung und in den Zurrösen richtig fixiert werden, so dass sie sich während der Fahrt nicht lösen. Berechnungsbeispiel: In Fahrtrichtung (0,8 F G ): F M = Massenkraft F R = Reibungskraft Gesamtgewicht der Ladung 10.000 dan, vorhandene Gleit-Reibbeiwert (µ = 0,3), Erforderliche Absicherung in Fahrtrichtung: F M = 0,8 F G = 0,8 10.000 dan = 8.000 dan Vorhandene Reibungskraft (µ = 0,3) F R = 0,3 F G = 0,3 10.000 dan = 3.000 dan Erforderliche Sicherungskraft: F S = F M - F R F S = 8.000 dan - 3.000 dan = 5.000 dan Erforderliche Absicherung entgegen und quer zur Fahrtrichtung: F M = 0,5 F G = 0,5 10.000 dan = 5.000 dan Vorhandene Reibungskraft (µ = 0,3) F R = 0,3 F G = 0,3 10.000 dan = 3.000 dan Erforderliche Sicherungskraft: F S = F M - F R F S = 5.000 dan - 3.000 dan = 2.000 dan Die Sicherungskraft F S ( für die jeweilige Richtung ) ist durch die Zurrmittel im Direktzurren aufzubringen. Dabei müssen die Richtungskomponenten der Zurrmittelkräfte größer sein als die jeweilige Sicherungskraft. Weil die gemessenen Gurtwinkel in die Berechnung eingehen müssen, ist es für den Kraftfahrer nicht immer einfach das Diagonalzurren zu berechnen. Durch ein Verfahren über Gurtlängenmessung lässt sich das Verfahren Diagonalzurren vereinfachen. Dieses ist nachfolgend durchgeführt 29
Beispiel: Diagonalzurrberechnung über Gurtlängen- und Abstandsmessung an verzurrter Ladung auf dem Fahrzeug Die Gurtlänge am Zurrpunkt A und C wurde im Raum gemessen. F Z ist die Kraft des Zurrmittels, wirksam in Zurrmittelrichtung. Anzusetzen ist immer der kleinste Wert von: LC des Zurrmittels, Festigkeit des Anschlagspunkt an der Ladung oder der Zurrpunktfestigkeit. Die in die jeweilige Richtung wirkende Kraftkomponente aus der Zurrmittelkraft lässt sich wie folgt bestimmen (ausgeführt am Beispiel Zurrpunkt A und C). Sicherungskraft in Fahrtrichtung aus Zurrmittel: S F = F Z 1,62m 1,86m Sicherungskraft quer zur Fahrtrichtung aus Zurrmittel S QA = F Z 0,85m 1,86m, S =F 0,77m QC Z 1,45m S Q = S QA + S QC = F Z 0,47 + F Z 0,65 = F Z 1,12 Diese Sicherungskräfte werden für alle Zurrmittel bestimmt und mit den erforderlichen Sicherungskräften F S für die Ladung verglichen. 30
9.4 Schrägzurren Das Schrägzurren ist eine besondere Form des Diagonalzurrens. Bei diesem Verfahren wirddie Ladung, ebenso wie beim Diagonalzurren, durch die Zurrmittel auf der Ladefläche festgehalten. Es sind an allen Zurrmitteln lediglich Vertikalwinkel α zu berücksichtigen; die Horizontalwinkel sind jeweils 0. Die Sicherungskräfte werden wie beim Diagonalzurren über die Zurrwinkel oder über die Längenberechnung durchgeführt. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass bei verschiedenen Zurrwinkeln jedes Zurrmittel einzeln berechnet werden muss. 9.5 Kopflashing und Buchtlashing Das Kopflashing bzw. Buchtlashing (lashing engl. = die Zurrung, das Gebinde) ist eine besondere Form des Diagonalzurrens. Ein Zurrmittel wird als Lashing um die Ladung geführt und mit Zurrpunkten verbunden. Eine Rundschlinge oder eine an die Ladung angestellte Palette erleichtert diese Ladungssicherung, wenn die entsprechenden Anschlagpunkte an der Ladung fehlen. Das Kopflashing sichert mit einem (oder mehreren) Zurrmitteln nur in eine Richtung (in oder entgegen der Fahrtrichtung) Kopflashing 31
Beim Buchtlashing werden die Sicherungskräfte quer zur Fahrtrichtung (beidseitig) durch mindestens drei Lashings aufgebracht (Sicherung auch gegen Verdrehen der Ladung). Buchtlashing 9.6 Kombinierte Sicherung Form- und kraftschlüssige Sicherungsmethoden können zum Erreichen der erforderlichen Sicherungskräfte kombiniert werden. Hier sind Berechnungen zu Aufbaukräften, Sicherungskräften und Zurrkräfte erforderlich und es setzt beim Anwender (Fahrer, Verlader, Halter) gute Kenntnisse zur Ladungssicherung voraus. 32
10. Beladungsoptimierung 10.1 Lastverteilungsplan Bei maximaler Nutzlast werden die zulässigen Achslasten eingehalten, wenn sich der Ladungsschwerpunkt (Angriffspunkt der Gesamtmasse) in der Mitte der Ladefläche befindet. Der Lastverteilungsplan kann für jedes Fahrzeug erstellt werden und gibt an, wie groß die maximale Nutzlast für die jeweilige Schwerpunktlage sein darf. Für eine Einzellast (z. B. Maschine, Konstruktionsteil) ist sowohl die Schwerpunktlage (Abstand von der vorderen Begrenzung) als auch die Schwerpunkthöhe wichtig. Diese Angaben sind erforderlich für die richtige Lastverteilung und auch für die Bestätigung der Kippsicherheit. Für eine Ladung, die aus mehreren Teilen besteht ist zunächst der Schwerpunkt der Gesamtladung zu berechnen. 33
10.2 Ladungsschwerpunkt Ladungsschwerpunkt S res = M 1 S 1 + M 2 S 2 + M 3 S 3 + M 4 S 4 M 1 + M 2 + M 3 + M 4 = 0,5 1 + 2,0 2 + 4,0 3 + 6,5 4 1 +2 +3 +4 = 4,25m Ergebnis: Der Gesamtschwerpunkt liegt bei 4,25 gemessen ab der Stirnwand. Mit diesem Ergebnis ist nun im Lastverteilungsplan zu prüfen, ob bei der Schwerpunktlage eine Gesamtlast von 10,0 t befördert werden darf. Die praktische Lösung für diese Fragestellung ist wie folgt: Das Fahrzeug wird beladen; Kontrollwägungen zeigen, ob zulässige Gesamtgewichte und zulässige Achslasten eingehalten werden. 10.3 Nutzlasten Leider gibt es in den neuen Zulassungsdokumenten Teil I und Teil II keinen Hinweis mehr auf die Nutzlast. Sie muss grundsätzlich aus dem Feld F.2 (im Zulassungsmitgliedstaat zulässige Gesamtmasse) und Feld G (Masse des in Betrieb befindlichen Fahrzeugs) errechnet werden. Nutzlast = Feld F.2 Feld G 34 Besonderheiten: 1) Fahrzeug für Austauschbare Ladungsträger (Wechselbrückenfahrzeuge). Hier muss von der errechneten Nutzlast noch das Leergewicht des jeweiligen ATL (Wechselbrücke) abgezogen werden. Das Leergewicht der Wechselbrücke ist auf deren Typenschild des ATL angegeben. Beispiel: Nutzlast Lkw für ATL lt. Teil 1 Leergewicht des ATL (Angabe Typenschild) Mögliche Zuladung 6.420 kg 2.250 kg 4.170 kg
2) Sattelkraftfahrzeug Diese Fahrzeugkombination besteht aus Sattelzugmaschine und Sattelanhänger. Jedes Fahrzeug hat eine eigene ZB1. Die Nutzlast laut ZB1 der Sattelzugmaschine gibt an, wie viel Last an der Sattelkupplung aufgenommen werden kann. Die Nutzlast laut ZB1 des Sattelanhängers gibt an, wie viel Last (Ladung) der Sattelanhänger aufnehmen kann, unter Berücksichtigung der maximalen Achslasten und der höchstmöglichen Aufliegelast. Die korrekte Zuladung für diese Fahrzeugkombination wird wie folgt ermittelt: a) Ermittlung zulässige Gesamtmasse für das Sattelkraftfahrzeug zulässige Gesamtmasse Sattelzugmaschine + zulässige Gesamtmasse Sattelanhänger - größerer Sattel-/ Aufliegelast = zulässige Gesamtmasse Sattelkraftfahrzeug (jedoch max. 40.000 kg lt. StVZO) b) Ermittlung zulässige Zuladung für das Sattelkraftfahrzeug zulässige Gesamtmasse Sattelkraftfahrzeug - Leergewicht Sattelzugmaschine - Leergewicht Sattelanhänger = zulässige Zuladung 35
11. Geprüfte Fahrzeugaufbauten Es gibt Normen und Richtlinien zur Ausführung und Prüfung von Aufbauten, wenn diese Ladungssicherungskräfte aufnehmen können und sollen (siehe Abschnitt 3). Die Bestätigung von möglichen Sicherungskräften durch den Aufbau (Formschluss) erfolgt durch Herstellerbescheinigungen bzw. Sachverständigengutachten (Zertifikate zur Aufbaufestigkeit und Ladungssicherung). 11.1 DIN EN 283 Wechselbehälter Diese Norm legt die grundsätzlichen Prüfanforderungen für Wechselbehälter fest, die für die Beförderung auf Straßen- und Schienenfahrzeugen einschließlich des Wechsels zwischen diesen Transportarten verwendet werden. Die Prüfungen können statisch oder durch dynamische Prüfungen durchgeführt werden. Folgende Kräfte müssen mindesten von den Wechselbehälterwänden aufgenommen werden: Stirnwände auch (Rückwand): 0,4 Nutzlast Seitenwände: 0,3 Nutzlast Bei den Seitenwänden wird unterschieden: Wechselbehälter in Kofferaufbauten: 0,3 Nutzlast Wechselbehälter mit offenem Aufbau (Plane und Spriegel): 0,3 Nutzlast (hierbei wird die Bordwand mit 0,24 Nutzlast und der übrige Bereich 0,06 Nutzlast belastet) Wechselbehälter mit seitlichem Schiebeverdeck: 0,3 Nutzlast (hierbei wird die Seitenwand bis 800 mm Höhe mit 0,24 Nutzlast und der übrige Bereich mit 0,06 Nutzlast belastet) Wechselbehälter mit Bordwänden (offener Kasten): 0,3 Nutzlast über die ganze Höhe 36
Hinweis: Prüfung einer Wechselbehälterseitenwand. Die vorgegebenen Prüfungen nach DIN EN 283 sind für die Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen nicht immer ausreichend, so dass die Ladung eventuell über weitere Maßnahmen (z. B. Zurrmittel) abgesichert werden muss. Um eine komplette Ladungssicherung durch den Wechselbehälteraufbau zu gewährleisten, ist eine Prüfung mit größeren Prüfkräften erforderlich. 11.2 DIN EN 12642-2001 Legt Mindestanforderungen an Fahrzeugaufbauten (z.b. Seitenwände und Stirnwände) und geeignete Prüfungen fest, damit sichergestellt wird, dass der Fahrzeugaufbau die Ladungssicherheit übernehmen kann, wenn die Ladung nicht über Zurrmittel gesichert wird. Prüfanorderungen: Stirnwand mit 0,4 Nutzlast (jedoch max. 5.000 dan) Rückwand mit 0,25 Nutzlast (jedoch max. 3.100 dan) Seitenwände: Kofferaufbauten: 0,3 Nutzlast Bordwände mit Plane: Bordwand mit 0,24 Nutzlast übrige Bereich mit 0,06 Nutzlast Pritsche mit Bordwänden (ohne Planenaufbau): 0,3 Nutzlast volle Höhe Schiebeplane: keine Angaben (somit nur Wetterschutz) Hinweis: Die vorgegebenen Prüfungen nach 12642-2001 sind für die Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen nicht immer ausreichend, so dass die Ladung teilweise noch über Zurrmittel abgesichert werden muss. Die DIN EN 12642-2001 ist veraltet und findet im Fahrzeugbau immer weniger Anwendung. 37
11.3 DIN EN 12642 Die DIN EN 12642-2006 ist die Weiterentwicklung der DIN EN 12642-2004. Sie findet im Fahrzeugbau immer mehr Anwendung. Es werden zwei Fahrzeugaufbauten unterschieden: 1. Standardaufbauten Code L Anforderungen siehe EN 12642-2001; (Punkt 11.2), aber Schiebeplane mit 0,3 Nutzlast 2. Verstärkter Aufbau CODE XL Stirnwand: 0,5 Nutzlast (ohne max. Limit) Beispiel: Rückwand: 0,3 Nutzlast (ohne max. Limit) Seitenwand: 0,4 Nutzlast* *ausgenommen Doppelstock. Für Aufbauten mit Doppelstock-Ladeeinheiten gelten spezielle Anforderungen. Nutzlast = 27.000 kg Prüfkräfte gemäß Code XL: Stirnwand 13.500 dan Seitenwand 10.800 dan Heck 8.100 dan Hinweis: Die vorgegebenen Prüfungen der Verstärkten Aufbauten nach DIN EN 12642 Code XL sind für die Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen für fast alle Ladungsarten ausreichend, so dass die Ladung bei Einhaltung der beschriebenen Bedingungen im Zertifikat nicht zusätzlich abgesichert werden muss. 11.4 Weitere Prüfung nach DIN EN 12642 Boden-Anschlagkante (Palettenanschlagsleiste) Je nach spezifischer Ladungsbeanspruchung kann der Aufbau zur Erfüllung von Ladungssicherungsfunktionen mit einer mindestens 15 mm hohen seitlichen Anschlagskante oder festigkeitsmäßig gleichwertigen, demontierbaren Anschlagleisten versehen sein. Sofern vorhanden, sind die Anschlagsleisten mit 0,4 Nutzlast zu prüfen. 11.5 DCE-Richtlinie 9.5 DaimlerChrysler Die DCE-Richtlinie 9.5 findet im Automotiv-Bereich zum Transport von Ladungsteilen immer mehr Anwendungen. 38