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f+h fördern und heben 1-2/2015

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DIN EN 13001 – Neue

DIN EN 13001 – Neue Europanorm für Krane Fachsymposium analysiert Berechnungsverfahren Dieter Wehner Mit der Einführung des harmonisierten Regelwerks für Krane DIN EN 13001 im europäischen Binnenmarkt, soll eine für alle europäischen Länder geltende Berechnungsnorm verwirklicht werden. Um die noch etwas „schleppende“ Umsetzung der Norm zu fördern, fand Ende 2014 in Essen eine Fachtagung mit Erfahrungsaustausch – vor allem unter Kranherstellern – statt. D ie DIN EN 13001, neue Europanorm für die Berechnung von Kranen, ist in Auswertung der EG-Maschinenrichtlinien entstanden. Schon in vergangenen Ausgaben der Fachzeitschrift f+h wurde über den Entwicklungsprozess und den jeweils aktuellen Dr.-Ing. Dieter Wehner ist Kransachverständiger, Langenhagen Stand des Regelwerks berichtet [1], [2]. Fachleute aus der Branche trafen sich dabei regelmäßig zum Erfahrungsaustausch, um u. a. die Anwendungstauglichkeit der Norm zu diskutieren. Im Rahmen einer Fachtagung, die im Haus der Technik in Essen stattfand, wurden vor allem die Unterschiede des neuen Regelwerks zu den bisherigen Berechnungsvorschriften aufgezeigt und bewertet. Vergleichsberechnungen bringen unterschiedliche Ergebnisse Die Regie der Tagung lag, wie schon in den Jahren zuvor, in den Händen von Dipl.-Ing. Jürgen Koop, Berufsgenossenschaft Holz und Metall, Düsseldorf, Leiter Sachgebiet Hebetechnik und Instandhaltung. Einleitend gab Koop einen Gesamtüberblick über den Stand der europäischen Normung für Krananlagen und der Umsetzung der EG- Richtlinien in nationales Recht. So sind die Teile 1, 2 und 3-1 der EN 13001 im Amtsblatt der EU bereits veröffentlicht und gelten damit auch bei uns als verbindliche Norm. Die Teile 3-2 (Seiltriebe), 3-3 (Laufrad-Schiene- Kontakt) und 3-5 (Geschmiedete Lasthaken) sollen in den nächsten Monaten veröffentlicht und damit verbindlich eingeführt werden. Für den Teil 3-4, der einmal alle Maschinenbaukomponenten enthalten soll, liegt bisher nur ein erster Entwurf für Kugeldrehverbindungen vor und für den Teil 3-6 (Hydraulikzylinder) ist der erste Entwurf noch in Bearbeitung (siehe Tabelle). An einem Berechnungsbeispiel für das Tragwerk eines Zweiträgerbrückenkrans 250/50 t × 30,85 m erläuterte Koop die notwendigen Nachweise für eine Erhöhung der Tragfähigkeit auf 300 respektive 350 t. Gegenstand der Berechnung war dabei ein 15 Jahre alter Kran mit definierter Belastungshistorie. Im Ergebnis der vergleichenden Berechnung nach DIN 15018 (alte Norm) und DIN EN 13001 kann diese Tragfähigkeitserhöhung durch das Stahltragwerk des Kranes in der zu Grunde gelegten Häufigkeit und der daraus resultierenden Einstufung noch aufgenommen werden. Die grundsätzlich andere Berechnungsweise der beiden Normen (nach DIN 15018, zulässige Spannungen mit einem Sicherheitsfaktor und nach DIN EN 13001, Grenzzustände mit Teilsicherheitsbeiwerten) lässt jedoch eine allgemeingültige Aussage über den Vergleich beider Normen nicht zu. Zu der gleichen Feststellung und Aussage kamen auch Dipl.-Ing. Horst Wehner, Geschäftsführer eines Ingenieurbüros in Bremen und sein Mitarbeiter Dipl.-Ing. Hüseyin Eren, die in ihrem Beitrag über eine vergleichende Nachrechnung des Tragwerkes eines Zweiträgerbrückenkranes 25 t × 23,5 m nach alter und neuer Berechnungsnorm berichteten. Eine genauere Einstufung, also die Erfassung der Größe und Häufigkeit der Belastungen, ergab nach der DIN EN 13001 bei den betrachteten Lastkollektiven eine geringere Inanspruchnahme der Betriebsfestigkeitsgrenzen als bei der Berechnung nach DIN 15018. Die vorgestellten Ergebnisse dieser Berechnung berücksichtigten allerdings nicht alle kritischen Stellen des Tragwerkes und nicht alle erforderlichen Nachweise, sodass an dieser Stelle ebenfalls keine allgemeingültige Aussage über die Auswirkungen der neuen Norm möglich ist. Da mit dem Teil 3-2 der DIN EN 13001, anders als bisher nach DIN 15020, auch die Seiltriebe mit den gleichen Lasteinwirkungen wie die Tragwerke bemessen werden, sind auch die Nachweise und die Bemessungsergebnisse für Drahtseile neu. Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Kunze, Obmann des Sachgebiets Winden und Elektrozüge der Berufsgenossenschaft Holz und Metall a.D., zeigte anhand der Ergebnisse seiner Vergleichsrechnungen für das Seil von drei verschiedenen Hubwerken mit 10, 40 und 130 t Tragfähigkeit – bei unterschiedlicher Einscherung und Belastungsart – dass die Ergebnisse stark voneinander abweichen. Es bestehe dadurch die Gefahr, dass das Sicherheitsniveau für Seiltriebe durch die An- 70 f+h 1-2/2015

KRANE UND HEBEZEUGE wendung der neuen Norm sinken könnte. Auch Seilhersteller und -anwender haben dazu bereits ihre Bedenken mitgeteilt. Regelwerk ist für alle Kranteile relevant Teil 3-5 der neuen Norm befasst sich mit den Grenzzuständen und Sicherheitsnachweisen für geschmiedete Lasthaken. Da Hakenflanschen i. d. R. an allen Krananlagen vorkommen, ist dieser Teil der Norm für alle Kranhersteller und -betreiber von Bedeutung. Dipl.-Ing. Björn Asmus, Geschäftsführer der ASKU-Scholten GmbH Duisburg, hat auf der Grundlage der aktuellen Entwurfsfassung dieses Normteiles Hakendimensionierungen durchgeführt und die Ergebnisse mit den bisherigen NormenDIN 15020 und 15400 verglichen. Bedingt durch die dabei vorzunehmenden neuen Einstufungen, können unterschiedliche also auch größere Haken- und Hakenflaschen notwendig werden, als das nach den bisherigen DIN-Normen erforderlich war. Durch größere Lasthaken sind auch Hakenflaschen mit anderen Seilrollen und Seilabständen möglich, was zu Änderungen an der Hubtrommel führen könnte. Hier sollte, als Hinweis des Referenten, für die neue Norm die Möglichkeit der Beibehaltung der Hakengröße bei bestehenden Krananlagen geschaffen werden. Lastannahmen im Fokus In der DIN EN 13001-2 werden, ebenso wie in den bisherigen Berechnungsnormen für Krane, alle dynamischen Belastungen als quasistatische Lasten mit Dynamikbeiwerten ermittelt und bei den Lastannahmen berücksichtigt. Über diese Beiwerte und ihre theoretischen Berechnungsmöglichkeiten referierte Dr.-Ing. Markus Golder von Stahl Cranesystems, Künzelsau. Er erläuterte, dass dem Beiwert für die vertikale Lastbewegung für die Ermittlung der Beanspruchungen der Krantragwerke eine besondere Bedeutung zukommt. Es ist deshalb zweckmäßig, diesen Beiwert besonders bei geregelten Antrieben aufmerksam zu ermitteln, um auch technische und wirtschaftliche Effekte aus dem Mehraufwand für solche Antriebsregelungen zu erzielen. Das gilt in gleicher Weise für die Beiwerte der horizontalen Kranbewegungen. Über eigene Erfahrungen bei der Anwendung der DIN EN 13001 in Verbindung mit der Produktnorm für Turmdrehkrane DIN EN 14439 berichtete Dipl.-Ing. Christoph Eiwan vom Liebherr-Werk in Biberach. Ohne an dieser Stelle auf Details der bei Liebherr gesammelten umfangreichen Erfahrungen bei der Berechnung von Kranen nach der neuen Norm einzugehen, kann zusammenfassend festgestellt werden, dass die Standsicherheiten größer werden und durch richtige Einstufungen und Massenkraftbeiwerte Vorteile für den Kranbetreiber möglich sind. In vielen europäischen Ländern werden Krane bereits nach der EN 13001 berechnet. Dadurch ist zu erwarten, dass regelmäßig begründete Änderungen in die Norm einfließen, sprich diese laufend aktualisiert wird. Es bleibt zu hoffen, dass nun auch die letzten noch nicht endgültig veröffentlichten Teile bald fertiggestellt werden, damit den Kranbauern in Europa eine einheitliche Norm für alle Bauteile aller Krane zur Verfügung steht. Literaturhinweise: [1] Wehner, D.: Neue Berechnungsnorm im Praxistest. Fördern und Heben (2007) 3, S. 104-106 [2] Wehner, D.: DIN EN 13001: Neue Europanorm für die Berechnung von Kranen. Fördern und Heben (2013) 1-2, S. 66-68 [3] N. N.: DIN EN 13001: Krane – Konstruktion allgemein. Beuth-Verlag Berlin Fotos: Fotolia/Bearbeitung: VFV Grafik Veröffentlichte Europäische Normen für Krane – Übersicht* DIN EN 12077-2: 2008-12 Begrenzungs- und Anzeigeeinrichtungen** DIN EN 12999:2013-02 Ladekrane** DIN EN 12644-1:2009-06 Betriebsanleitung** DIN EN 13000:2010-05** Fahrzeugkrane DIN EN 12644-2:2009-06 Kennzeichnung** DIN EN 13000:2014-11 DIN EN 13001-1:2009-12 Konstruktion-Allgemeine Prinzipien und DIN EN 13155:2009-08 Lose Lastaufnahmemittel** (Berichtigung 1:2010-06) Anforderungen** DIN EN 13001-2:2012-06** Lasteinwirkungen DIN EN 13852-1:2014-01 Offshorekrane** DIN EN 13001-2:2014-12 DIN EN 13852-2:2005-03 Schwimmende Krane DIN EN 13001-3-1:2013-12 Grenzzustände und Sicherheitsnachweis DIN EN 13157:2010-07 Handbetriebene Krane** von Stahltragwerken** DIN EN 13001-3-2:2014-12 Grenzzustände und Sicherheitsnachweis DIN EN 14238:2010-02 Krane – Handgeführte Manipulatoren** von Drahtseilen in Seiltrieben** DIN EN 13001-3-3:2015-02 Grenzzustände und Sicherheitsnachweis von Laufrad/Schienen-Kontakten prEN 13001-3-4:2012 Grenzzustände und Sicherheitsnachweis DIN EN 14492-1:2010-06 Kraftgetriebene Winden** von Kugeldrehverbindungen/Lager DIN EN 14492-2:2010-05 Kraftgetriebene Hubwerke** CEN/TS 13001-3-5:2010-11 Grenzzustände und Sicherheitsnachweis DIN EN 14439:2010-03 Turmdrehkrane (prEN von 2013) von geschmiedeten Haken DIN EN 13135:2013-05 Krane – Anforderung an die Ausrüstung** DIN EN 15011:2011-05** Brücken- und Portalkrane DIN EN 15011:2014-09 DIN EN 13557:2009-07 Stellteile und Steuerstände** DIN EN 13586:2009-05 Zugang** DIN EN 14985:2012 Ausleger-Drehkrane DIN EN 14502-1:2010-11 Hängende Personenaufnahmemittel DIN EN 15056:2010-02 Krane – Anforderungen an Spreader zum DIN EN 14502-2-2009-05 Höhenverstellbare Steuerstände** Umschlag von Containern** * Typ C-Normen – produktspezifische Normen – Stand 12. 2014 ** Diese europäischen Normen (EN) sind zur Richtlinie 2006/42/EG im Amtsblatt veröffentlicht – Konformitätsvermutung Quelle: BG H+M, Kunze f+h 1-2/2015 71

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