Foto des Monats – Juli 2013

[English version]

Immer wieder Stahl … 

Es ist doch verwunderlich, warum schwere Ladung immer wieder ins Rutschen gerät und dabei schwere Schäden anrichtet. Auch in diesem Fall rutscht die Ladung, es handelt sich um Stahlträger mit einem Gewicht von etwa 24 Tonnen.

Der Fahrer des Sattelkraftfahrzeuges befuhr die Autobahn mit einer Geschwindigkeit von noch etwa 50 km/h, als er sich einem Stauende annäherte. Hier musste er sein Fahrzeug mit Hilfe einer "Vollbremsung" bis zum Stillstand abbremsen.

Seine Ladung fuhr zu diesem Zeitpunkt mit der gleichen Geschwindigkeit. Der Fahrer schaffte es teilweise, das Fahrzeug unter den Stahlträgern "weg zu bremsen". Dass dies nicht seine Absicht war, kann sich jeder Betrachter dieser Seite sicherlich vorstellen.

Wie auf der Abbildung 1 zu sehen, ist die Stahlladung etwas mehr als einen Meter nach vorn aus dem Auflieger herausgerutscht. Dies konnte auch die Stirnwand nicht verhindern. Teile der Stirnwand legten sich wie eine Manschette vorn um die Stahlbündel.

Soviel zum Thema "Meine Stirnwand hält fünf Tonnen".  

Aber vielleicht hält die Stirnwand unter bestimmten Voraussetzungen ja doch so viel; dazu später mehr.

Der Stahl stoppte erst, nachdem er den Formschluss mit dem Führerhaus hergestellt hatte, wie in der Abbildung 2 zu erkennen ist (Auf den ersten beiden Fotos war die Sattelzugmaschine schon etwas nach vorn gezogen worden).

Alle Versorgungsleitungen, die zum Auflieger führten, waren abgerissen.

Sogar ein Teil des vorderen Rahmens war am Auflieger einfach abgerissen.

Sehen wir uns die Ladung auf der Ladefläche an:

Die Ladung besteht aus fünf Bunden I-Profilen (oder Doppel-T-Träger). Jeder Bund für sich ist mit Stahlbändern zu einer Ladeeinheit zusammengebunden.

Direkt auf der aus Holzsiebdruck bestehenden Ladefläche liegen drei Bunde auf Kanthölzern. Darauf liegen die restlichen beiden Bunde, ebenfalls auf Kanthölzern. Reibungserhöhende Matten sind auf keinem Bild zu erkennen.

Die Ladung lag, wie man es anhand der Rutsch-Spuren auf der Ladefläche erkennen konnte, etwa 50 cm hinter der Stirnwand. Es war daher nach vorn kein Formschluss gegeben.

Auch zur Seite war kein Formschluss  vorhanden. Nach jeder Seite und nach hinten war noch eine Freifläche von etwa 60 cm vorhanden.

Als Sicherung wählte der Fahrer das Niederzurrverfahren. Er benutzte dafür insgesamt fünf Zurrgurte, die mit Kurzhebelratschen vorgespannt wurden.

Angeblich soll er gegenüber der Polizei gesagt haben: "Die Gurte halten jeder fünf Tonnen, das sollte für meine Ladung mehr als genug sein".

Leider wird noch auf vielen Gurten ein Symbol gezeigt, dass einem auf dem Kopf stehenden "U" sehr nahe kommt. Unter diesem Symbol steht "5.000 daN". Dieses Symbol soll bedeuten, dass ein doppelt genommener Gurt, der im geraden Zug 2.500 daN an Sicherungskraft bereitstellt, 5.000 daN hält. Dies gilt natürlich nur, wenn die Ladungssicherungspunkte auch jeweils 2.500 daN an Sicherungskraft aufnehmen können (was sehr selten der Fall ist) und wenn der Gurt als Direktsicherung eingesetzt wird. Eine Niederzurrung ist aber eine Direktsicherung gegen Wegfliegen nach oben. Diese Sicherung ist hier aber nicht gefragt. So wirkt diese Sicherung nur über die von Hand aufgebrachte Vorspannung und dann auch nur über die Reibung. Dadurch kommt es leider häufig zu diesen Fehlannahmen, die zu großem Unverständnis führen.

Welche Sicherungswirkung tatsächlich durch diese Niederzurrungen erreicht werden kann, lassen die Bilder erahnen. Es ist wieder mal an der Zeit darauf hinzuweisen, welche Sicherungskräfte Zurrgurte tatsächlich nur dann erbringen können, wenn sie unter bestimmten Voraussetzungen abgespannt werden.

Sicherungskraft im Zurrgurt beim Niederzurren:

In den Zurrgurt werden Vorspannkräfte eingeleitet, die etwa den Angaben auf dem Zurretikett entsprechen. Sie sind dort aufgeführt als STF (Standard Tension Force, oder erreichbare Vorspannkraft).

Angenommen, ein Zurrgurt hat eine STF von 350 daN (dies ist ein reeller Wert für einen Zurrgurt mit Kurzhebelratsche). Dann ist das die Vorspannkraft, die der Anwender über die Ratsche in den Zurrgurt einleiten kann (je nach Kraft des Anwenders ist mehr oder weniger möglich).

Ein Teil der Kraft wird auf die andere Seite der Ladung übertragen, nämlich ca. die Hälfte. Somit befindet sich tatsächlich eine Vorspannkraft von 1,5 x 350 daN im Zurrgurt. Das sind dann 525 daN.

Wie viel dieser Vorspannkraft tatsächlich als Sicherungskraft auf die Ladung wirken kann, hängt davon ab, in welchem Winkel der Zurrgurt gespannt ist und welche Reibung zwischen Ladung und Ladefläche wirkt.

Angenommen, der Zurrgurt ist in einem optimalen Bereich zwischen 90° und 60° abgespannt und die Reibung beträgt, wie in diesem Fall, etwa μ = 0,3 (Stahl mit Walzhaut und etwas Rost auf Holz). Dann muss ich die Vorspannkraft mit dem Gleitreibbeiwert multiplizieren und erhalte die tatsächlich Sicherungskraft.

525 x 0,3 = 157,5 daN.

Dieser Zurrgurt würde also im Optimalfall eine Sicherungskraft von knapp 160 daN erbringen.

Die Ladung auf diesem Foto wiegt 24.000 kg. Um diese nach vorn ausreichend zu sichern, müssen Sicherungskräfte von 80% des Ladungsgewichtes, nämlich 19.200 daN aufgebracht werden. Da wir von einem Reibwert von μ = 0,3 ausgehen, haben wir bereits Sicherungskräfte von 0,3 x 24.000 = 7.200 daN. Diese können wir von den erforderlichen Sicherungskräften abziehen:

19.200 – 7.200 = 12.000 daN.

Die noch fehlenden Sicherungskräfte von 12.000 daN müssen nun noch durch die Zurrgurte erbracht werden. Wenn alle Gurte, wie oben beschrieben, eine Sicherungskraft von knapp 160 daN erbringen, werden noch 75 Zurrgurte benötigt, um die Ladung ausreichend gegen Verrutschen zu sichern.

Hier stellt sich die Frage, ob es andere Lösungen gibt.

Und die gibt es.

Zunächst sollte die Reibung erhöht werden. Werden Antirutschmatten (ARM) verwendet, dann erhalte ich bei sauberer Ladefläche und gut erhaltenen ARM einen Reibwert von μ = 0,6. Dringend sollte darauf geachtet werden, dass es sich bei dem AR-Material um durchvulkanisiertes Material mit einer hohen Flächenpressung handelt, denn die I-Träger bringen mit einer extrem schmalen Auflagefläche einen sehr hohen Druck auf die Ladefläche bzw. auf die Matte. Handelt es sich dann um die normalen AR-Matten, besteht die Gefahr, dass diese zerstört werden. Das wäre kontraproduktiv.

Dies allein ergibt schon eine Sicherungskraft von 14.400 daN. Die fehlenden 4.800 daN würden aber immer noch 16 Zurrgurte erfordern, was deutlich zu viele sind.

Lädt man die Ladung direkt an die Stirnwand, ohne dass sich dort Ladelücken einstellen und sorgt auch dafür, dass der Druck gleichmäßig auf die Stirnwand verteilt wird, dann würde die Stirnwand im vorliegenden Fall (wenn keine Beschädigungen vorhanden sind) 5.000 daN Sicherungskraft erbringen. Dies ist nach vorn schon ausreichend, wenn man dafür sorgt, dass die Reibung durchgängig aufrechterhalten wird.

Dazu können Zurrgurte verwendet werden. Bei einer Ladelänge von etwa 12 Metern sollten vier Zurrmittel ausreichen. Durch die Verwendung dieser Gurte sind über die Reibung von μ = 0,6 automatisch die Voraussetzungen für eine Sicherung zu den Seiten und nach hinten mit erfüllt.

Wenn die Ladung aber aus Lastverteilungsgründen weiter nach hinten geladen werden muss, wie es im vorliegenden Fall offensichtlich der Fall war, dann muss vor die Ladung eine künstliche Stirnwand gebaut werden, um diese bei entsprechend auftretenden Beschleunigungen aufzuhalten.

Ein Beispiel, wie so etwas aussehen könnte, zeigt das folgende Foto:

Hier wurden fünf Kantholzstücke miteinander verbunden und vor die Ladung gestellt. Jeweils im unteren und oberen Bereich wurde ein Zurrgurt vor dieser "künstlichen Stirnwand" angebracht und beidseitig nach hinten abgespannt. Dies ist eine Direktsicherungsvariante, bei der wesentlich mehr Kräfte vom Gurt aufgebracht werden, als dies beim Niederzurren der Fall ist. Hier ist für jede Seite der LC-Wert (im geraden Zug) maßgeblich, der auf dem Zurretikett, wie oben beschrieben, zu finden ist. Das dürften bei den hier eingesetzten Gurten etwa 2.500 daN sein. Da aber die Zurrpunkte nur eine Festigkeit von 2.000 daN haben, begrenzt er die Sicherung auf 2.000 daN (die Abspannwinkel sind nicht berücksichtigt).

Beide Gurte würden somit zusammen eine Sicherungskraft von ca. 8.000 daN erbringen. Das ist mehr als die Festigkeit einer Stirnwand eines Standardfahrzeuges.

Genaue Beobachter haben gleich entdeckt, dass der untere Gurt sehr kurz und mit sehr schlechten Winkeln gespannt ist. Da eine Direktsicherung ihre hohe Sicherungswirkung nur dann aufbringen kann, wenn sich die Ladung ein Stück weit in die Sicherung hineinbewegt (also rutscht), sollten die Direktzurrungen unbedingt gleiche Längen aufweisen. Denn sonst wird der "kurze" Gurt zuerst belastet und reißt bei Überlastung, weil er zuerst mehr oder weniger die ganze Last alleine aufnehmen muss. Nachdem der erste Gurt gerissen ist, muss der zweite Gurt die ganze Last alleine aufnehmen, was auch er nicht kann, denn die Sicherung war ja auf zwei Gurte berechnet und ausgelegt. Sind hingegen beide Gurte gleich lang, dann werden sie bei einem Verrutschen der Ladung gleichmäßig belastet und können die Ladung gemeinsam halten.

Die Abbildungen 6 und 7 sollen das verdeutlichen:

Zum Abschluss noch ein Wort zu den Stirnwänden und ihren Sicherungskräften.

In Fahrzeugen, die nach der Norm EN 12642 gebaut werden, wird die Stirnwandfestigkeit in Abhängigkeit der Nutzlast des jeweiligen Fahrzeuges beschrieben.

Und zwar beträgt die Festigkeit 40% der Nutzlast, maximal aber 5.000 daN.

Ist das Fahrzeug nach der EN 12642 Code XL gebaut, dann wird die Festigkeit sogar mit 50% der Nutzlast (ohne Grenze) angegeben.

Wichtig dabei ist, dass diese Festigkeit nur garantiert werden kann, wenn die Ladung formschlüssig an die Stirnwand herangeladen, der Druck auf der Stirnwand gleichmäßig verteilt wird und die Stirnwand unbeschädigt ist.

Wird das nicht gemacht und auch keine andere ausreichende Sicherung herbeigeführt, dann rutscht die Ladung, baut eine kinetische Energie relativ zum Fahrzeug auf und durchstößt – wie beim diesem Foto des Monats – die Stirnwand.

Bei höheren Geschwindigkeiten entstehen jedoch noch höhere Energien, so dass auch eine völlige Zerstörung des Führerhauses möglich ist. Weitere Folgen möchten wir uns hier nicht ausmalen …

Allzeit gute und sichere Fahrt wünschen Ihnen
Ihre Ladungssicherungskolumnisten

Zurück zum Anfang