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Wirtschaftlich fahren und transportieren (Teil 7) Transportorganisation und Transportleistung Dr.-Ing. Dieter Lemser, Taunusstein

In den ersten beiden Teilen der Artikelserie in BauPortal 2/2010, S. 74 und 4/2010, S. 210 wurden Motoren und Alternativen für den Antrieb von Baumaschinen und Baufahrzeugen betrachtet. Hybride wurden besonders herausgestellt. Im Teil 3 in BauPortal 1/2011 S. 14 wurden die Entstehung und die Möglichkeiten der Reduzierung der Emissionen erläutert, Fahrzeugarten für den Bauprozess sind in BauPortal 9/2011 S. 18 und 11/2011 S. 29 erklärt. Im Beitrag 5 in BauPortal 3/2012 S. 25 und 4/2012 S. 25 wurden die prinzipiellen Funktionen der Hauptbaugruppen der Baufahrzeuge dargestellt. In BauPortal 9/2012 S. 22 sind im Teil 6 die Grundlagen der Fahrmechanik behandelt. Diese Artikelserie wird mit der Betrachtung der Transportleistung von Fahrzeugen und Transportsystemen in 2 Teilen fortgesetzt und abgeschlossen.

Bauunternehmen sind á priori keine Transportunternehmen. Das ist so, obwohl im weiten Sinne das Wort „Bauen heißt transportieren“ auch heute seine volle Bedeutung hat. Die Komplexität des Bauprozesses bedingt, dass beim Bauen immer, wenn auch in recht unterschiedlichen Umfängen, Transportleistung für • große Transportgutumfänge (Massengut), • hohe Lasten (Schwerlasttransporte), • kleinteilige Elemente für Ausbau und Gebäudeausrüstung, • witterungs- und schlagempfindliche Bauelemente (Glas, Kunststoffe), • große Abmessungen des Ladegutes (Fertigteile und vorgefertigte Konstruktionen) und das Transportieren der Maschinen zur Fertigungsstelle (Baustelle) – übrigens ein Spezifikum der Bauproduktion – geplant und durchgeführt werden müssen. Für Transporte für das Bauen werden alle üblichen Transportwege, wie Straßen, Schienen und Wasserwege genutzt. Häufig werden auch Luftfahrzeuge verschiedenster Systeme eingesetzt, z.B. Schwerlast-Hubschrauber. Einen groben Überblick über die eingesetzten Transportmaschinen und ihren Einsatzbedingungen gibt die Tabelle 12.

Was wird transportiert? Für das Bauen werden nahezu alle vorkommenden Arten an Frachtgütern transportiert. Immer bestimmen die Eigenschaften der Ladung das Transportmittel und meist auch die Transportorganisation. In der Tabelle 13 sind auswahlweise Beispiele der Abhängigkeiten der Transportmittel von Eigenschaften der Ladung als Übersicht aufgeführt.

Wer transportiert? Betrachtet man die Beteiligten an den Transporten, steht am Anfang der Logistiker. Er zieht gewissermaßen in der Vielfalt der Be-

Gleisförderung

Lademaschine Lademaschine und Flachbagger- und und Lkw Muldenkipper Radladerbetrieb

Fahrbahn

Gleise/ Schienen

Baustraße

gemischt Gelände und Baustraße

Gelände

max. Steigung

2,5 %

10 %

bis nahe 100 %

nahezu unbegrenzt

wirtschaftliche Förderweite

5–20 km

3–10 km

bis 5 km

bis 1000 m

Bodentragfähigkeit

10 N/cm2

50–80 N/cm2

50–80 N/cm2

5–30 N/cm2

Hilfsgeräte

Grader, Dozer, Lader

Tabelle 12: Überblick über die für Baustellentransporte eingesetzten Transportmaschinen und ihre Einsatzbedingungen

Tabelle 13: Übersicht über Abhängigkeiten der Transportmittel von Eigenschaften der Ladung

Ladung, Frachtgut

Eigenschaften, die das Transportmittel bestimmen

Besondere Eigenschaften, die den Transport bestimmen

Gebinde, Lastaufnahmemittel, Verpackungsmittel

Formen der Aufnahme der Ladung

Stückgut staubförmig (Bauteile, (Zement) Baumaschinen)

gefährlich (Kraftstoff, Öl, Anstriche)

lose ohne Umhüllung

Mulden

Schüttgut (Erdstoff)

halbflüssig (Beton)

Witterungsempfindlich (Bindemittel)

stapelfähige Paletten

Ladeflächen

Massengüter (Ziegel)

flüssig (Wasser)

Behälter (Fässer, Silos Big Bags für Schüttgüter und Baustellenabfälle)

Flüssigkeit (Wasser)

heiß (Bitumen)

Container

Koffer

extrem schwer (Baumaschinen, Fertigteile)

Bündel

Behälter mit Heizung

extreme Abmessungen (Bewehrungsstahl, Baumaschinen)

Spezialaufbauten

Kratz- und schlagempfindlich (Glas, Kunststoffe)

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ziehung zur Durchführung von Transporten die Fäden, ohne selbst zu transportieren. Er übernimmt auch zusätzliche Leistungen zur Abwicklung des Transportes, wie Frachtanfrage und -vergabe. Die Transportorganisation übernimmt ein Spediteur. Er kann auch den Transport mit eigenen Fahrzeugen ausführen (Selbsteintritt). Er übernimmt die Auswahl der Transportstrecke z.B. nach Durchfahrthöhe und zugelassene Lasten von Brücken auf der Strecke und spricht das mit den Verkehrsbehörden ab. Den Transport führt der Frachtführer auf Grund eines Beförderungsvertrages aus. Er erhält dafür ein Entgelt, das als Fracht bezeichnet wird. Also nicht die Ladung oder das zu transportierende Gut wird als Fracht bezeichnet, sondern das dafür zu entrichtende Entgelt. Die Ladung ist korrekt als Frachtgut zu bezeichnen. Am Ende dieser Kette arbeitet der Kraftfahrer. Er hat nicht nur die Verantwortung für das sichere Bewegen des Fahrzeuges zwischen Start und Ziel, für die Einhaltung der StVO, sondern auch die Verantwortung für die sichere und sachgemäße Ladung, sowie die Einhaltung der StVZO mit seinem Fahrzeug, bevor er eine Fahrt antritt. Er ist bei dem Frachtführer beschäftigt. Wenngleich im Bauprozess immer auch Transportprozesse enthalten sind, die das Bauunternehmen realisiert, erfordert der Umfang und die Komplexität des Transportes für das Bauen ein hohes Maß an Arbeitsteilung und somit auch den Einsatz von Spezialkapazitäten für den Transport. Diese Kapazitäten sind entweder Fremdfirmen als Nachauftragnehmer der bauausführenden Bauunternehmung oder zur Bauunternehmung gehörende eigenständige Betriebe bzw. Profitcenter. Dafür 2 Beispiele. Für die Transporte haben sich Spezialunternehmen entwickelt, teilweise als Töchter großer Bauunternehmen. So besteht z.B. in der Firmengruppe Max Bögel die Max Bögl Transport und Geräte GmbH mit 1.400 Straßenfahrzeugen als eigenständiges Unternehmen, das auch Transportleistungen außerhalb des Konzerns anbietet und realisiert. So ein Unternehmen verfügt über Lastkraftwagen, Zugmaschinen, Plattformauflieger, Tiefbettauflieger, Dollies und verschiedene Nachläufer und selbstverständlich über die entsprechenden Servicefahrzeuge für die Transportmittelflotte. Es verfügt über die Spezialisten mit Spezialkenntnissen und einer ausgezeichneten Vernetzung, die sehr hilfreich im Wust verschiedenster Vorschriften und teilweise kleinstaaterisch geprägter Bestimmungen und Genehmigungsverfahren ist. Üblicherweise hat ein Bau- oder Dienstleistungsunternehmen für seine wichtigsten Transportaufgaben, z.B. die Umsetzung von Baumaschinen, eine Reihe von Spediteuren 42

und Frachtführern an der Hand. Die Beziehungen sind eingespielt und laufen über PC und Telefon. Die Aufträge werden nach dem Vergleich von Angeboten erteilt, die auf ebenfalls über PC und Telefon erfolgten Anfragen und Ausschreibungen für Transportaufgaben, eingehen. Das ist in großen Unternehmen, die allein eine große Anzahl von Baumaschinenumsetzungen zu bewältigen haben, mühevoll und birgt große Reserven. Zeppelin ist ein so großes Unternehmen, das mit seinen Tochterunternehmen Zeppelin Baumaschinen GmbH (ZBM) und MVS Zeppelin GmbH (MVZ) große Transportkapazitäten vorhält. Mit „Transporeon“ verfügt Zeppelin über eine internetbasierte Logistikplattform, mit der Zeppelin die Frachtausschreibung und die Baumaschinentransporte für die Zeppelintöchter abwickelt und alle Logistik-Prozesse effizienter macht. 40 Vertriebs- und ServiceStandorte bei ZBM und 100 Mietstationen der MVZ wickeln bis zu 50 Transporte täglich ab. Darunter auch solche mit Frachtgütern extremer Ausmaße und Massen. Frachtanfrage und -vergabe gehen an einen „geschlossenen Spediteurstamm“. Damit ist sichergestellt, dass nur von Zeppelin freigegebene Frachtführer zum Einsatz kommen. Die Spediteure erhalten alle Daten für den Auftrag. Sie geben ihr Angebot online ab und erhalten den Zuschlag ebenso online. Sie sehen alle deutschlandweit eingestellten Frachtaufträge und können schnelle Kombinationen mit Rückladung und sog. Dreiecksfahrten organisieren. Dem kommt der Wegfall des Kabotageverbotes in der EU entgegen. Besonders für den Baustofftransport und den Transport großer Baumaschinen ist es von Bedeutung, dass i.d.R. auch ausländische Transportunternehmen Leistungen gegen Entgelt anbieten und durchführen dürfen. Man nennt das Kabotagefreiheit. Dabei geht die Entwicklung zur generellen Kabotagefreiheit im EU-Gebiet, also zur Aufhebung von Einschränkungen oder Kabotageverboten für einzelne Länder. Allerdings können derzeit einzelne EU-Staaten noch mittels nationaler Bestimmungen die Kabotage einschränken. Innerhalb der Europäischen Union wird zwischen der großen Kabotage, die den Transport zwischen 2 EU-Staaten durch den Frachtführer eines dritten Staates bezeichnet, und der kleinen Kabotage, dem Inlandtransport durch einen ausländischen Frachtführer unterschieden. Diese Plattform wird übrigens auch von anderen Unternehmen im Bauwesen, die ihre Materialien häufig umsetzen müssen, wie beispielsweise der Schalungshersteller Doka, genutzt. Für Bewerbungen bisher nicht einbezogener Transporteure ist das System offen. Sogar ausländische Spediteure können einbezogen werden, wenn das Kabotageverbot wegfällt.

Organisation des Transportes Für Bautransporte stehen verschiedene Transportsysteme bzw. Organisationsformen zur Verfügung (Abb. 229). Beim Pendelverkehr fahren die Transporteinheiten zwischen Be- und Entladestelle hin und her. Sie haben an Be- und Entladestelle eine Wartezeit für das Manövrieren und das Be- bzw. Entladen. Dieses Transportsystem ist im Erdbau mit Muldenkippern üblicherweise eingesetzt. Beim Wechselverkehr wird ein Anhänger oder Auflieger an der Entladestelle vom Zugmittel getrennt und gegen eine bereitstehende leere Einheit ausgetauscht. Be- und Entladezeiten entfallen für das Zugmittel. Wechselverkehr wird bei einer großen Anzahl wiederkehrender Transporteinheiten, wie Fertigteile, organisiert. Die Anlieferung von Baumaterialien auf eine Baustelle ist mehr oder weniger eine Transportfahrt von einem Hersteller (Zwischenlager) zum Ziel. Die Organisation fällt i.d.R. nicht in die Kompetenz und Aufgaben der Baustelle. Man kann dieses Transportsystem als Ziel- oder Verteilerverkehr bezeichnen. Allgemein bekannt und gebräuchlich ist der Begriff „Just in Time“. Das meint die Anlieferung eines Transportgutes genau zu dem Zeitpunkt, an dem es im Prozess zur Weiterverarbeitung bzw. zum Einbau gebraucht wird. Wenn es sich um verschiedene Waren handelt und sie auch noch so auf dem Transportfahrzeug geladen sind, dass sie in der Reihenfolge entladen werden können, wie sie eingebaut werden sollen, nennt man das Cross Docking bzw. Kreuzverkupplung. Für Produktionen mit einem hohen Automatisierungsgrad, wie Montagebänder in der

Abb. 229: Organisationsformen für Bautransporte (B = Beladestelle, E = Entladestelle)

Pendelverkehr

Wechselverkehr

Ziel- bzw. Verteilerverkehr

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Automobilindustrie, werden die Teile genau zum geforderten Zeitpunkt und natürlich in der richtigen Reihenfolge durch den Transport bereitgestellt. Diese Weiterentwicklung des Just in Time Regimes bezeichnet man als „Just-In-Sequence“. Auch wenn letztgenannte Organisationsformen des Transportes für Bauprozesse nicht erforderlich sind, sind ihre wesentlichen Merkmale wie Einsparung an Lagerkapazität am Fertigungsort, Pünktlichkeit und Präzision auch für komplexe Baustellen erforderlich. Insbesondere bei Baustellen in beengten Plätzen mit bereits bebautem Umfeld (Bauen im Bestand) sind sie nützlich. Im nationalen und grenzüberschreitenden Güterverkehr wird eine Transportkette verwendet, bei der die Güter mehrmals umgeladen werden. Schiene, Wasserstraße und Straße werden miteinander verbunden. Auf den langen Transportwegen werden so die jeweiligen Vorteile der verschiedenen Verkehrswege genutzt. Man bezeichnet diese Organisationsform als „Kombinierten Verkehr“. Hierfür werden große Ladeeinheiten, wie z.B. Container, gebildet und vom Lkw direkt auf Eisenbahnwagen umgeladen. In der StVZO sind für diesen Zweck durch Ausnahmeverordnungen höhere zulässige Gesamtgewichte (zGG) eingeräumt (z.B. 44 statt 40 t).

Wahl der geeigneten Fahrzeugart Man kann davon ausgehen, dass heute bereits serienmäßig für alle gängigen Transportaufgaben die optimale Fahrzeugart zur Verfügung steht. Im Teil 4 dieses Beitrages sind die Fahrzeuge beschrieben (BauPortal 9/2011 S. 18). Zudem sind die Fahrzeughersteller auch in ihrer Kooperation mit Ausrüstern in der Lage und bereit, für jedwede Aufgabe spezielle Lösungen anzubieten. Dabei ist der Trend, dass die Fahrzeughersteller die kompletten Fahrzeuge direkt liefern, weil dadurch die Lieferzeit verkürzt wird. Das Bauunternehmen kann sich also entscheiden, welches Fahrzeug für seine Aufgaben gut geeignet ist. Trotz riesiger Auswahl ist das eine nicht einfache Entscheidung.

Abb. 230: Leichte Nutzfahrzeuge bis 3,5 t dominieren auch bei den vielen kleinteiligen Transporten für das Bauen (Crafter von VW)

Die 4 x 2-Fahrzeuge sind gut geeignet die Baustellen zu versorgen und auf den heute i.d.R. gut ausgebauten und gepflegten Baustellenstraßen können sie sich problemlos bewegen. Am häufigsten fahren sie als Kipper oder Pritsche mit Ladekran. Geht es über unbefestigte Verkehrswege oder ins Gelände (Offroad-Bereich) kommen bei den schweren Fahrzeugen die 8 x 4 und 6 x 4 und natürlich die schweren Muldenkipper am häufigsten zum Einsatz. Dazu kommen die für ihre speziellen Transportaufgaben mit speziellen Aufbauten wie Fahrmischern ausgerüsteten Fahrzeuge. Auch landwirtschaftliche Betriebe führen zur Auslastung ihrer Maschinenparks oder als willkommene Zusatzeinnahmen Transporte großer Massengüter mit Traktoren durch. Dass sie sich mit ihrer LOF-Zulassung (grünes Kennzeichen) nicht unbegrenzt auf der Straße bewegen dürfen, wird hin und wieder übergangen. Bei der Auswahl des geeigneten Fahrzeuges spielt es eine große Rolle, dass die Fahrzeuge leer gegenüber der Nutzlast eine geringe Masse bewegen müssen. Zur Charakterisierung der besonderen Eigenschaften eines Fahrzeuges wird der Nutzlastfaktor als Verhältnis von Nutzlast zu Eigen- bzw. Leergewicht (-masse) angegeben. Allerdings sind für den groben Baustelleneinsatz die Robustheit und Verschleißfestigkeit entscheidend. Der Leichtbau hat nämlich seine Grenzen. Weiches Material wie Sand oder Kies schmirgelt an leichten Bordwänden, große Steine und Abbruchmaterial beschädigen, fügen Beulen zu, zumal, wenn sie geworfen werden. Lademaschinen, wie Löffel und Schaufeln treffen oftmals die Bordwände unsanft und das verlangt robuste Konstruktionen.

lieger-Achse über der Achse und kommen somit nicht mit dem Boden in Berührung. Sie ragen auch nicht über das Rad nach hinten hinaus und werden so z.B. beim Heranfahren an Straßenfertiger nicht beschädigt. Für Massentransporte werden die Muldenkipper mit ihren großen Mulden eingesetzt. Dabei dominieren im Baubetrieb die knickgelenkten Muldenkipper und im Miningbetrieb sind hauptsächlich die mit starrem Rahmen eingesetzt. Die Knicklenker sind schmaler, dafür etwas länger und können so leicht mit dem Tieflader zum Einsatzort gebracht werden, weil sie die zulässige Breite nicht überschreiten. Im täglichen Baustellenverkehr haben sie dadurch einen weiteren Vorteil: die Baustraßen können etwas schmaler und damit billiger sein. Die leichten Nutzfahrzeuge bis 3,5 t, darunter v.A. die Kastenwagen und Pritschenwagen, dominieren zahlenmäßig den deutschen Markt der Nutzfahrzeuge (Abb. 230). Das ist nicht nur mit ihrer wirklich universellen Einsatz- bzw. Brauchbarkeit, sondern auch mit der Größe und Häufigkeit deutscher Baustellen begründet. Wenn aber Personen und Material schnell gemeinsam transportiert werden müssen, bieten sich immer mehr die Pick-ups an (Abb. 231). Mit einer einfachen oder Doppelkabine, meist mit Vorderradantrieb, die größeren auch mit Allradantrieb, eignen sie sich auch als Zugfahrzeuge mit hoher zugelassener gebremster Anhängelast.

Mit verschiedenen konstruktiven Maßnahmen versucht man einen Kompromiss zu erzielen. So reduziert man das Eigengewicht durch Alu-Räder, Alu-Luftbehälter u.Ä.. Auch die von Meiller für den Baubetrieb entwickelten und bei den Kippsattelaufliegern serienmäßig eingesetzten DLO-Achsen (DirektLuft-Achsen mit oben liegender Feder) bringen eine Gewichtsreduzierung. Bei ihnen liegen die Luftfederbälge der letzten Auf-

Schüttgüter, wie Erdstoffe, Zuschlagstoffe und Abbruchmaterial werden durch Fahrzeuge mit Mulden transportiert. Die Mulden nehmen die Schüttgüter auf und entladen sie durch Kippen entweder nur nach hinten oder wahlweise nach hinten oder seitlich. Die sehr stabilen Halbschalenversionen der Mulden (Halfpipe) werden durch Verschweißen von Boden- und Seitenblechen aus 5–8 mm hochfestem vergütetem Stahl oder durch mehrfaches Abkanten des Bodens und der Seitenwände ausgebildet. Sie bieten eine hohe Stabilität und Verschleißfestigkeit und ihre Verschleißbleche sind einfach austausch- und einsetzbar. Sie wirken wie aus einem Stück und werden wie in der Abbildung 232 gezeigt, entleert.

Abb. 231: Pick-ups sind für schnellen gemeinsamen Transport von Personen, Material und kleinen Maschinen immer häufiger im Einsatz

Abb. 232: Entlademöglichkeiten von Muldenkippern

mit Frontzylinder

mit Unterflurzylinder

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mit Hakenlifting

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Abb. 234: Scherenstabilisator gegen das Kippen von langen Mulden in extremer Hochlage

Abb. 236: Verschiedene Muldenformen auf Muldenkippern

Abb. 233: Fahrzeug mit Abdeckplane (Rollplane) gegen Staubentwicklung (Meiller)

Hinter- und Dreiseitenkipper (Trucks) haben solche „monolithen“ Mulden oder Mulden mit beweglichen Bordwänden. Die Fahrzeuge sind außer nach dem Transportgut nach den Umfeldbedingungen, den technologischen Bedingungen beim Beladen, auf der Fahrstrecke und beim Entladen auszuwählen. Dabei gilt: • Da Baufahrzeuge immer für die Umgebung eine Belästigung darstellen, sind die von ihrem Betrieb ausgehenden Emissionen, nicht allein die durch den Motor erzeugten, gezielt und wirksam zu reduzieren. Dazu zählen Abdeckplanen gegen das Aufwirbeln von Staub vom Ladegut (Abb. 233). Sie wirken auch gegen Abkühlung bituminösen Mischgutes während der Fahrt zum Fertiger. • Zur Reduzierung des Beladegeräusches sollten die Mulden eine Auskleidung mit Gummi o.Ä. haben, was auch das Anbacken von Material verhindert. Als ein Beispiel sei das Beschichtungssystem von Rema Tip Top GmbH, Poing bei München, genannt. Festsitzende Verschlüsse verringern oder verhindern die Geräuschentwicklung der Bordwände bei Leerfahrten. • Für die Muldengröße sind aus der verfügbaren Nutzlast heraus deutliche Grenzen gesetzt. Es gilt immer G = V • γ°, und bei Schüttgut wie Kies und Sand mit γ = 1,5–2,0 t/m3 ist die zulässige Nutzlast mit einem Muldenvolumen von 20–25 m3 schnell erreicht. Bei zu großer Mulde besteht die Gefahr der Überladung oder es wird leeres Muldenvolumen nutzlos herumgefahren. • In der täglichen Ladepraxis ist es zur Regel geworden, die vordere Hälfte der Mulde stärker zu beladen, damit beim Beladen und während der Fahrt nicht zu

viel Material über das Muldenheck wieder herunter fällt. • Beim Beladen sind die Aufstellmöglichkeit des Fahrzeuges in Bezug auf die Lademaschine (Bagger, Lader, Förderband) und die unbehinderte Manövrierfähigkeit an der Ladestelle (Silo- oder Bunkeröffnung) leistungsbestimmend und bergen zugleich Gefahren für die Sicherheit. Das Anheben der Mulde geschieht sehr schnell und die Mulde kann sehr steil gestellt werden. Besonders bei langen Mulden mit sehr langen Hydraulik-Hubzylindern, bei denen der Gesamtschwerpunkt der ganzen Transporteinheit nach oben wandert, werden zur Sicherung einer hohen Kippstabilität Systeme wie ein Scherenstabilisator (Abb. 234) eingesetzt. Sie stabilisieren das Fahrzeug in sich, die Standsicherheit bei hochliegendem Schwerpunkt muss allerdings durch sicheres Aufstellen gewährleistet sein (Abb. 235). Eine neue elektronische Steuerung des Kippens der Mulde schützt das Fahrzeug vor gefährlichen Situationen, sollte sich etwa der Fahrer anschicken, mit angehobener Mulde

loszufahren. Ab beispielsweise 18 km/h bremst die Steuerung das Fahrzeug automatisch ab. • Die Fahrstrecke ist nach zu befahrenden Steigungen, Ebenheit der Fahrbahnoberfläche, Fahrbahnbreite zu beurteilen, damit kein Ladegut abgeworfen wird und Ausweichmöglichkeiten für Gegenverkehr vorhanden sind. Wichtig ist, dass auch bei extremen Steigungen und bei Beschleunigung und Bremsvorgängen die Mulde kein Schüttgut verliert. Dafür sind die Mulden so gestaltet, dass der geladene Erdstoff während der Fahrt nicht herausfallen kann oder sie sind hinten mit einer Rückwand verschlossen. Der Muldenboden kann nach vorn geneigt sein (Abb. 236). Damit gibt die Mulde Platz für die Federung der Hinterachse.

Schnelles und zielgenaues Entladen Wesentliche Hilfe im Bauprozess sind die verschiedenen Möglichkeiten des Entladens von Schüttgut (Abb. 237):

Abb. 237: Verschiedene Entlademöglichkeiten von Kippern

einfaches Abschütten zu einem Haufwerk

Abschütten auf einer Kippe durch Überstand der Mulde über die Hinterräder

Abb. 235: Verschiebung des Schwerpunktes beim Kippen

Schubschild als Entladehilfe Gurtbandförderer am Boden der Mulde als Ladehilfe

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dosierendes Ablegen mit teilgeöffneter Heckbordwand

Beschicken eines Straßenfertigers

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• Das Entladen von Schüttgütern erfolgt nach mehr oder auch weniger genauer Positionierung des Fahrzeuges an der Entladestelle durch Kippen der Mulde nach hinten oder durch seitliches Abkippen. Dabei steht das Fahrzeug oder es bewegt sich ganz langsam in Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt. Durch das Abkippen einer hinten offenen Mulde und langsamer Fahrt oder durch gesteuertes Öffnen der Heckklappe(n) kann das Schüttgut dosiert abgelegt werden. Das erspart oder minimiert den Einsatz von Verteilermaschinen (Dozer). Mit Fahrzeugen, bei denen die Entlade- bzw. Rutschkante der Mulde ein Stück hinter den Rädern endet, kann der Inhalt auch über Kanten, wie z.B. bei Kippen, abgekippt werden. • Eine Besonderheit des Entladens stellt das Beschicken von Straßenfertigern während dessen Fahrt mit Vorwärtsschieben des Fahrzeuges dar (Abb. 237). • Bei verschiedenen Einsatzfällen haben Entladehilfen entscheidende Vorteile. Manchmal sind sie sogar eine Voraussetzung, um Schüttgut in niedrigen Hallen und anderen Orten, wo das Kippen einer großen Mulde nicht möglich ist, heranzubringen. Das sind Schubschilde, (gewissermaßen eine hydraulisch nach hinten geschobene vordere Bordwand) oder durch am Ladeflächenboden bewegte Bänder. Beispiele sind die Schubschildentleerung beim Abschiebewagen ASW Stone von Fliegl (Abb. 238) und der Rollbandwagen Bandit von Krampe Fahrzeugbau mit einer reißfesten gummierten Gewebematte, die sich am Boden der Ladefläche in Entladerichtung bewegt. Diese Lösung wird hauptsächlich in der Landwirtschaft eingesetzt, wo das Schüttgut eine geringere Wichte hat. Beim Entladen mit Entladehilfe und Heckklappe ohne zu kippen, stehen die knickgelenkten Muldenkipper auf geneigter Standfläche sicherer, als bei hochgehendem Schwerpunkt des Hinterwagens beim Entladen von Kippern mit Starrrahmen.

Heckklappen und Bordwände Besondere Aufmerksamkeit muss den Heckklappen und Bordwänden geschenkt werden.

Abb. 240: Hydraulisch betätigte Heckklappe (Krampe)

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außenliegende Pendelrückwand

hydraulisch öffnende und schließende Heckklappe

Abb. 238: Lkw mit Schubschildentleerung (ASW Stone von Fliegl)

Das sind die beweglichen Teile, die ganz intensiv mit dem Schüttgut in Kontakt kommen und dabei geht es nicht gerade sanft zu. Entscheidender Vorteil einer Heckklappe ist, dass durch sie eine um 15–20 % größere Ladelänge zur Verfügung steht, weil die Mulde auf voller Länge zum Beladen genutzt werden kann. Die Hinterachse wird dadurch stärker belastet und breite Schaufeln großer Radlader beladen schneller, ohne dass viel Schüttgut hinten herunter fällt. Die Heckklappen der Mulden sind unterschiedlich angeordnet (Abb. 239 bis 242): • innenliegend oder außen schräg oder senkrecht anliegend, • 1-teilig oder 2-teilig die ganze Muldenhöhe abschließend, wobei das obere Klappenteil pendelnd aufgehängt ist und das Unterteil während des Kippvorgangs nach unten abklappt und auch als Schüttschurre fungieren kann oder • nur ca. die untere Hälfte abschließend. So verschieden die Heckklappen ausgebildet sind, so unterschiedlich ist auch der Mechanismus für das Öffnen. Die Heckklappen der Muldenhinterkipper öffnen sich beim Heben der Mulde und schließen sich ebenso beim Absenken hydraulisch oder durch einen Kettenzug selbsttätig. Pendelrückwände öffnen durch die Schwerkraft, nachdem der Fahrer den mechanischen Klauenverschluss an der Unterkante gelöst hat. Die hydraulische Öffnung ist vom Fahrer einstellbar und der Anstellwinkel geht über

Abb. 241: Pendelnde Heckklappe, nach Lösen der Verriegelung durch Schwerkraft öffnend (Krampe)

geteilte Rückwand (Heckklappe)

innenliegende Heckklappe

Abb. 239: Möglichkeiten der Anordnung und Bewegung von Heckklappen

45° hinaus. In der Endstellung arretiert sie automatisch. Neben der maximalen Öffnung kann der Öffnungswinkel der Rückwand unabhängig vom Kippvorgang gesteuert werden. Dann ist dosiertes Ablegen des Schüttgutes möglich. Wesentlich ist, dass alles Ladegut schnell aus der Mulde herausrutschen kann und dass der Fahrer das Öffnen sicher steuern kann. Da die Klappen meist an den Seitenwänden oben durch einfache und robuste Gelenke gehalten werden, ist beim Transport von grobstückigem und sperrigem Abbruchmaterial darauf zu achten, dass sich dieses nicht verhakt und die Mulde dadurch nicht verlässt. Besser ist es dann, Fahrzeuge statt mit Pendelrückwand mit einer unten befestigten und nach unten öffnenden Klappe einzusetzen. Nicht nur die Heckklappen oder die hinteren Bordwände, sondern alle Bordwände müssen als Grundvoraussetzung für einen reibungslosen Betrieb des Transportmittels kontinuierlich gewartet werden und durch fachgerechtes Beladen sind Beschädigungen unbedingt zu vermeiden oder schnellstens zu beheben. Allgemeine Anforderungen an die

Abb. 242: Beispiel einer geteilten Heckklappe (Meiller)

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Bordwände werden von den Fahrzeugherstellern bzw. den Ausrüstern erfüllt. Neuerungen, die die Bautransporte technisch und zunehmend auch ergonomisch immer güns tiger machen, stellen wesentliche Wettbewerbsvorteile dar und werden auch entsprechend hervorgehoben.

Abb. 243: Möglichkeiten der Seitenwandabklappung

unten befestigte seitliche Bordwand kann, wenn sie z.B. hydraulisch oder durch Ketten gehalten wird, beim Abschütten die Radspur freihalten

Einige seien als Beispiele genannt: • Die Seitenwände müssen nahezu 180° abklappen können, damit auch Stapler nahe genug an das Fahrzeug heranfahren können (Abb. 243). • Auch die schweren Bordwände großer Kipper sind leicht zu öffnen und zu schließen. Dazu sind sie hydraulisch betätigt, zumindest wird das körperlich anstrengende Hochklappen durch Rückholfedern unterstützt. Meiller baut unter die Ladefläche Hydraulikzylinder zum automatischen Öffnen und Schließen. Beispiel dafür ist die Meiller-Bordmatik, die mit ihrer Kraft und Regelung feine Schüttdosierung bei Teilentladung vornehmen kann. • Wenn der beabsichtigte Ankippwinkel erreicht ist, erfolgt die Arretierung, d.h. das Festhalten der Mulde selbsttätig. Das ist ein wesentlicher Punkt der Sicherheit beim Einsatz. • Die Seitenwände sind mit unterschiedlichsten Verschlussarten ausgestattet. Das geht vom einfachen, robusten Hakenverschluss bis zur vollautomatischen, hydraulisch betätigten Seitenwand. Gegen das bei längerem Gebrauch auftretende Klappergeräusch bei Leerfahrt gibt es selbstnachstellende Verschlüsse. • Grundsätzlich sind keine Verschlussteile im Inneren der Mulde angeordnet, um Materialstau und Verformungen zu vermeiden. • Damit feiner Sand nicht zwischen Bordwand und Boden hindurch rieselt, sind die Fugen mit niedrigen Spaltmaßen so gestaltet, dass das Material den Spalt verstopft oder beim Schließen anliegendes Schüttgut weggedrückt wird und dadurch die Mulde dicht abschließt.

oben pendelnd befestigte seitliche Bordwand

um 180° herunterschwenkende Bordwand ist Voraussetzung für günstige Beladung mit Stapler

• die Lkw sind entweder mit einem Ladekran ausgerüstet oder für die Ausrüstung mit einem heckmontierten Ladekran vorbereitet, • die hintere Bordwand ist als hydraulisch zu betätigende Ladebordwand ausgeführt (Hubladebühne), • die Lkw führen Mitnehmstapler oder Huckepackstapler mit.

• ein Dreiseitenkipper,

Im allgemeinen Straßenverkehr sind die Wechselsysteme für die Fahrzeugausrüstung sehr verbreitet. Sie rangieren bei einigen Aufbauarten noch vor dem Festaufbau. Der Grund dafür ist, dass das Fahrzeug mit Fahrer teuer ist und stets rollen muss und dass andererseits das Frachtgut und seine Eigenschaften oft wechseln. Der Transporteur muss mit den Fahrzeugen ein hohes Maß an

Abb. 244: Fahrzeuge verfügen über bordeigene Arbeitsausrüstungen, um Stückgut wirtschaftlich zu be- und entladen

Ladekran

• In seltenen Fällen kann das Ladevolumen durch Aufsteckvorrichtungen auf die Bordwände erhöht werden.

Verschiedene Baustoffe und Ausbauelemente werden als Stückgut oder palettiert transportiert. Sie sind außerdem witterungsgeschützt und die Umverpackungen dürfen beim Umschlagen nicht beschädigt werden. Abkippen oder Abwerfen verbietet sich. Aber das dürfte wohl zu den seltensten Sünden bei Bautransporten gehören. Für die teilweise recht schweren und empfindlichen Teile oder Gebinde stehen natürlich Krane und Stapler zur Verfügung. Aber die Fahrzeuge können auch über bordeigene Ladevorrichtungen verfügen (Abb. 244, 245): BauPortal 4/2013 – www.baumaschine.de/Erdbaumaschinen + Nutzfahrzeuge

Nicht nur die Zug- bzw. Antriebseinheiten sind variabel, sondern die Aufbauten sind sehr verschieden und sogar gegeneinander austauschbar. So kann ein Fahrzeug durch die auswechselbaren Aufbauten ganz unterschiedliche Fahrzeugarten darstellen, so z.B.: • ein Kipper,

Wechselsysteme

Entladen von Stückgut

Flexibilität haben, um Aufträge für Transporte verschiedenster Art gewinnbringend abarbeiten zu können.

Mitnehmstapler

• ein Abrollkipper, • ein Silo- oder Tankwagen oder • ein Betonmischer. Bei Baufahrzeugen überwiegen jedoch die Festaufbauten. Allerdings ging mit der großen Variabilität, den großen Ladevolumina und der Möglichkeit der Trennung von Antriebs- und Beladebzw. Funktionseinheit auch eine, volkswirtschaftlich betrachtet, grenzwertige Entwicklung einher. Die Transportkapazitäten sind stark vergrößert und sind sehr disponibel. Sie ermöglichen die Ausnutzung der Transportkapazität einschließlich der Straße als Lager oder Zwischenlager. Produktionskosten werden scheinbar verringert, allerdings zu Lasten der Infrastruktur. An dieser Entwicklung ist das Bauwesen allerdings v.A. auf Grund seiner standortgebundenen Produktion nicht maßgeblich beteiligt.

Abb. 245: Lkw mit einem Ladekran

Hubladebühne

Brückeninspektionsgerät

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Das Bauwesen führt Fertigteiltransporte mit Montage direkt vom Fahrzeug und den Transport von Ausbaumaterialien in Containern aus, um Beispiele für die Einbeziehung der Straße in den bautechnologischen Prozess zu nennen. Letztlich ist auch ein ISOContainer ein gut schützender Lagerraum auf der Baustelle und zugleich ein idealer Wechselaufbau beim Transport, weil er sich als Ladungsträger/-behälter vom Trägerfahrzeug trennen lässt. Für das Wechseln der Aufbauten bzw. Ladungsträger werden i.W. diese Methoden und zugehörigen Konstruktionen angewendet: • Auf- und Abnehmen der Aufbauten vom Lkw mit Hebezeug, Stapler oder Winden. Das wird angewendet, wenn nicht häufig gewechselt werden muss. Die kompletten Aufbauten werden automatisch angekuppelt oder auch am Lkw-Rahmen angeschraubt. • Abrollen mit einem Hakenlift und • Wechseln mit sog. Wechselbrücken (Abb. 246 und Abb. 247). Die Wechselbrücken sind am Aufbau befestigte Rahmen mit ausklappbaren Stützen. Diese Stützen sind während der Fahrt seitlich an den Unterkanten des Wechselaufbaus eingeklappt und werden von Hand oder mit Hydraulikzylindern aus der Arretierung gelöst, nach unten geklappt und mit einer Strebe fixiert. Danach kann das Fahrzeug abgesenkt und unter dem abgestellten Aufbau herausgefahren werden. Wenn es der Federweg der Fahrzeugfederung hergibt, wie z.B. beim Volvo FH 16, kann der Hubweg auch durch die Luftbälge der Federung realisiert werden. Selbstverständlich sind die Abmessungen der Brücken und der Anschlussstellen genormt, so dass die Austauschbarkeit auch gewährleistet ist. Man findet die Bezeichnung „BDF-Brücken“, was auf Wechselbrücken verweist, die in ihren Abmaßen den vom „Bundesverband des Deutschen Güterfernverkehrs“ vereinheitlichten entsprechen. Wechseleinrichtungen haben ein Eigengewicht, das bei kleinen Fahrzeugen bedeutungsvoll wird und die Kleinen am Anfang der Entwicklung vom Vorteil der Wechseleinrichtungen ausschloss. Das ist überwunden

Abb. 247: Wechselbrücke (Kögel)

Abb. 246: Wechseln der Fahrzeugausrüstung mit Wechselbrücke

und es gibt Wechselsysteme von mehreren Herstellern kleiner Nutzfahrzeuge. Beispielsweise ist der Daily von Iveco als Kipper und als Abroller zu erhalten (Abb. 248).

Der Einsatz von Traktoren führt zu Diskussionen Insbesondere hinsichtlich des Einsatzes von Traktoren mit Anhängern, gibt es Stolpersteine und Gründe zur kritischen Diskussion. Das hat betriebswirtschaftliche und technische Gründe. Der Terminus „Traktor“ kommt in manchen Vorschriften gar nicht vor (z.B. in der Fahrzeug-Zulassungsverordnung FZV der EG, die die StVZO schrittweise ablösen wird). Sie werden hier als Zugmaschinen geführt. Es sind Kraftfahrzeuge, die i.W. mit der von ihnen erzeugten Zugkraft zum Ziehen von Anhängern in land- oder forstwirtschaftlichen Betrieben bestimmt sind. Dazu kommen das Tragen und der Antrieb von auswechselbaren Geräten für land- oder forstwirtschaftliche Arbeiten. Neben dieser Bestimmung sind sie natürlich auch dazu geeignet, in anderen Wirtschaftszweigen zu arbeiten und dort auch Transporte durchzuführen, darunter in der Bauwirtschaft. Damit sind sie nicht mehr landoder forstwirtschaftliche Zugmaschinen und diese Tendenz wird dadurch unterstützt, dass die Traktoren immer vielfältiger werden. Man könnte sie als universelle selbstfahrende Antriebs- und Hydraulikaggregate bezeichnen, die in allen Wirtschaftszweigen eingesetzt werden. Auch Hersteller von Traktoren und Anhängern unterstützen diesen Trend durch Entwicklung entsprechender Fahrzeuge und entsprechende Werbung für die Vorteile solcher Transportmittel. Sie zielen erfolgreich auf Einsatzgebiete außerhalb der LOF-Zulassung ab. Genannt seien als Beispiele die Fendt Vario700 mit einem Leergewicht von 7.000 kg, einem zGG von 12.500 kg und einer max. Stützlast der

Abb. 248: Der kleine leistungsfähige Daily von Iveco kann seine Aufbauten wechseln – hier als Abrollkipper

Anhängekupplung von 2.000 kg. Mit ihrer Antriebsleistung fahren sie bis 50 km/h und sind „bestens für Transporte auf Straßen und unbefestigtem Gelände geeignet“ – so Fendt. Die Vario 900 fahren sogar 60 km/h und bewegen Muldenkipper und Abschiebewagen auch außerhalb des Geltungsbereiches der LOF-Zulassung. Für die Traktoren (Zugmaschinen) gibt es die Führerschein-Klasse L (für Transporte ausschließlich bei landwirtschaftlicher Tätigkeit „genügt“ der Führerschein T) und die besondere LOF-Zulassung (LOF = Land- oder Forstwirtschaftliche Zulassung) mit grünen Nummernschildern für den ausschließlichen Einsatz von Traktoren und Anhängern in Landund Forstwirtschaft. Im Sinne der besonderen Förderung landwirtschaftlicher Betriebe, werden Halter von Fahrzeugen mit LOF-Zulassung vom Gesetzgeber für die Durchführung der zu ihrer Produktion gehörenden Transporte finanziell gefördert. Auch versicherungsrechtlich sind sie besonders gestellt. Betriebe der Landund Forstwirtschaft erhalten auf Antrag für den nachgewiesenen Verbrauch von Dieselkraftstoff eine teilweise Rückvergütung der Mineralölsteuer. Sie sind außerdem steuerfrei. Aus betriebswirtschaftlichen Gründen im landwirtschaftlichen Betrieb drängen Traktorenbesitzer auch in den Bereich der Transportdienstleistungen u.A. für Bauunternehmen. Sie werden mit diesem zusätzlichen Geschäftsfeld gewerblich tätig und müssten damit aus dem bevorzugten Kreis der Landund Forstwirtschaft ausscheiden. Es gibt auch Transportbetriebe auf der Basis von Traktoren mit Anhängern, wie beispielsweise Alasco und John Deere, die einen eigenen Erdbaubetrieb u.A. mit einem Muldenanhänger mit 13,5 m3 und einer Nutzlast von 25 t betreiben. Die technischen Möglichkeiten der Traktoren, v.A. aber die Bevorzugung der LOF-Maschinen wecken Begehrlichkeiten und öffnen ein weites Feld für Diskussionen über Definitionen und eindeutige Zuordnungen. Deshalb wird aus betriebswirtschaftlichen Gründen auf den Einsatz der Traktoren durch die beteiligten Wettbewerber besonders aufmerksam geschaut. Auch die mehr oder weniger großzügige Durchsetzung der Bestimmungen durch Ordnungshüter schürt die Diskussionen. Die eigentlich harten Argumente in der Diskussion, wenn Traktoren v.A. mit Anhängern erfolgreich in „fremden Einsatzgebieten

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wildern“, sind technische Gründe. Ein Traktor hat einen hoch liegenden Schwerpunkt und seine sehr teuren großen Reifen verschleißen schnell und sind relativ weich. Das verringert die Fahrstabilität besonders bei höheren Geschwindigkeiten und beim Anhängerbetrieb. An erster Stelle steht aber das Verhältnis der Massen von Zugfahrzeug (Traktor) und Anhänger. Ein schwerer Traktor hat eine Eigenmasse von 6 t, alle Anhänger mit mehr als 6 t würden gegen den § 34 der StVO verstoßen. Im gewerblichen Betrieb lässt der § 42 bei Zügen mit durchgehender Bremsanlage das 1,5-fache des zGG des ziehenden Fahrzeuges als Anhängelast zu. Wenn schwere Anhänger von ungeeigneten, weil zu leichten Zugfahrzeugen gezogen werden, ist die Unfallgefahr erheblich. In der Praxis sind solche Einsätze aber durchaus anzutreffen und die darauf zurückzuführenden schweren Unfälle sind nicht selten. Obgleich das nach § 42 Abs. 1 3. StVZO und § 34 Abs. 5 2.c StVZO gar nicht erlaubt ist, werden z.B. 3-achsige 33-t-Zentralachsanhänger von 5–6 t schweren Traktoren nicht nur auf Baustellen sondern auch auf Bundesstraßen und sogar auf BAB gezogen. Es stellt sich die Frage, beherrscht die Zugmaschine den Anhänger, oder ist es umgekehrt (Abb. 249). Ein 7 t schwerer Traktor kann eben einen 30-tAnhänger nicht sicher ziehen und beherrschen, auch wenn es auf ebener Verkehrs-

Abb. 249: Was macht M mit m oder „wer – wen“ ist hier die Frage

fläche so aussieht und er es mit Einschränkungen und ausnahmsweise darf. Bei den Stützlasten, § 44 StVZO, für gewerblich, d.h. außerhalb der LOF-Zulassung eingesetzte Zugfahrzeuge (Traktoren), werden auch Bedenken laut, weil • Anhängerkupplungen von Traktoren nur bis 3 t Stützlast zur Verfügung stehen und die Hersteller die Stützlasten ihrer schweren Anhänger auch mit 4 t (mit Verweis auf deutsche Vorschriften) angeben, • sich ein Starrdeichselanhänger, schon allein aus der Anordnung der Achsen am Anhänger resultierend, mit einer wesentlich höheren Last auf der Traktorkupplung abstützt und • sich Traktoren auf öffentlichen Straßen und Baustellen (Geltungsbereich der

StVZO) bewegen, die der Abbildung 249 prinzipiell entsprechen.

Fahrzeuge auf Straßen und Baustellen sicher bewegen Nicht nur auf Straßen, sondern auch auf Baustellen müssen Fahrzeuge sicher bewegt werden und in den meisten Fällen sind auch auf Baustellen die Bestimmungen der StVO einzuhalten. Das ist auf flächenmäßig großen Baustellen besonders wichtig, weil hier ein reger Verkehr herrscht und ein verzweigtes Straßennetz vorliegt. Einige Regeln für sicheren Fahrzeugbetrieb seien genannt: • Nach hinten darf die Ladung bis zur Transportentfernung von 100 km höchstens

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Abb. 250: Sicherung des Transportes durch Anfahrschwelle und Fahne am Ende überstehender Ladung

3 m, sonst 1,5 m überstehen. Bei mehr als 1 m Überstand muss ein rotes Schild/ Fahne das kenntlich machen (Abb. 250). Beim Hängerbetrieb ist bei Rückwärtsfahrt ein Einweiser einzusetzen. Beim rückwärts Heranfahren an Bodenvertiefungen ist eine Anfahrschwelle zu legen (Abb. 250). Die Ladung ist mit Zurrmitteln gegen Rutschen und Kippen zu sichern. Die Ladung darf seitlich nicht über das Fahrzeug hinausragen. Von Gräben und Böschungen gemäß der Abbildung 251 sind Abstände nach Tabelle 14 einzuhalten. Beim Ankuppeln von Anhängern immer das Motorfahrzeug an den Hänger heranführen und nicht umgekehrt (Abb. 252).

• •

• • •

•

Abb. 251: Abstand der Fahrzeuge von Gräben und Böschungen beim Befahren von Baustellen

Abb. 253: Mit Reifenwaschanlagen wie die MobyDick von Frutiger kann der Verschmutzung von Verkehrsflächen durch Baustellenschmutz entgegen gewirkt werden

Der einzuhaltende Böschungswinkel ist für • nichtbindige weiche Böden • steife, halbfeste bindige Böden • Fels

β = 45° β = 60° β = 80°

Sauber macht sicherer Fahrzeuge, die eine Baustelle verlassen, haben an ihren Reifen häufig erhebliche Mengen von Dreck. Der an den Reifen anhaftende Boden befreit sich auf der Fahrstrecke und verschmutzt die öffentlichen Verkehrswege in unzulässiger Weise. Dagegen sind Vorkehrungen zu treffen. Durch eine einfache Rüttelstrecke verliert das Fahrzeug nicht anbackendes Material wie Sand, bindiges und nasses Material haftet aber ganz fest an Reifen und Fahrzeug. Um auch die dadurch verursachte Verschmutzung der Verkehrswege zu vermeiden, werden Reifenwaschanlagen eingesetzt. Die MobyDick-Anlagen von Frutiger (Abb. 253) sind Durchfahranlagen, bei denen kräftige Wasserstrahlen anhaftendes Material von Reifen und Chassis während langsamer Durchfahrt entfernen. Das dafür erforderliche Betriebswasser wird in zur Anlage gehörenden Becken bereitgehalten. Je nach Baugröße haben diese Becken ein Volumen

in der Größenordnung von 150 m3. In einem Absetzbecken wird das Wasser gereinigt und kann damit in einem Kreislauf verwendet werden. Damit das Absetzen schneller vor sich geht, wird manchmal ein Flockungsmittel zugesetzt. Mit Bagger oder Radlader wird das abgesetzte Material aus dem Absetzbecken entfernt. Damit ist ein regelrechtes Recyclingsystem, teilweise aus mehreren Becken bestehend, für das Betriebswasser installiert. Für den sicheren Einsatz von Fahrzeugen und fahrenden Baumaschinen auf Baustellen gibt es neben den Rückspiegeln und Warnblinkern zur Unterstützung des Fahrers Rückraumüberwachungs-Systeme (Rückfahrkameras) und den Piepton beim Rückwärtsfahren von Baumaschinen. Aber welchen Nutzen haben diese, wenn sie verschmutzt sind oder der Warnton im normalen Baulärm untergeht? Also reagieren Hersteller mit Lösungen. Beispiele hierfür seien genannt: • Einen Piepton, der immer 5–10 dB(A) lauter als der Umgebungslärm ist und deshalb besser warnt, ist der bbs-tek von Brigade, Neumünster. Er misst den Umgebungslärm und stellt danach seinen Warnton zwischen 77 und 97 dB(A) ein.

Tabelle 14: Abstand von Fahrzeugen und Baugeräten von Böschungen und verbauten Gräben

Abb. 252: Ankuppeln von Anhängern

Sicherheitsabstände von Fahrzeugen und Baugeräten bei verbauten Baugruben und Gräben mit waagerechtem Normverbau nach DIN 4124 (gilt für Rad- und Kettenfahrwerke gleichermaßen) Straßenfahrzeuge nach StVZO allgemein zugelassen bis 44 t zul. Gesamtgewicht ≥ 0,60 m Baufahrzeuge nach StVZO allgemein zugelassen während der Arbeit

≥ 0,60 m

Fahrzeuge mit höheren Achslasten, schwerer als in StVZO genannt

≥ 1,00 m

Baufahrzeuge während der Arbeit, die wegen ihrer Achslasten auf öffentlichen Straßen nicht zugelassen sind

≥ 1,00 m

Deichsel in entsprechende Höhe bringen

Motorfahrzeug an den Hänger heranfahren – Bediener aus dem Zwischenraum heraus!

einkuppeln

50

Sicherheitsabstände von Fahrzeugen und Baugeräten bei Baugruben und Gräben mit Böschungen Baugeräte bis 12 t Fahrzeuge, die die Achslasten nach StVZO § 34 nicht überschreiten

≥ 1,00 m

Baugeräte über 12 t bis 40 t Fahrzeuge, die die Achslasten nach StVZO § 34 überschreiten

≥ 2,00 m

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• Rückfahrkameras sind allerlei Gefahren ausgesetzt und müssen eine geschützte Bauart haben (z.B. IP 69 K = geschützt gegen starkes Strahlwasser, staubdicht und vollständiger Schutz gegen Berührung). Das ist nicht einfach zu realisieren, wenn man bedenkt, an welchen Stellen der fahrenden Maschine diese empfindlichen Teile angeordnet sein müssen. Eine Lösung bietet Carlights aus Tschernitz mit der Kamera CM-IP 69 K an. Sie verfügt über einen Schutz gegen Salz (Winterbetrieb) und eine automatische Tag/ Nacht-Umschaltung. Mit einer Nanobeschichtung ausgestattet, perlt Wasser vom Glas ab und beschlägt nicht. Als Ausrüstung für die Fahrzeuge sind außerdem vorgeschrieben: • Verbandskasten, dessen Verfallsdatum nicht abgelaufen ist, • Warnweste(n) für das Fahrpersonal, • Warndreieck bei Fahrzeugen bis 2,8 t zul. Gesamtgewicht, • Warnleuchte bei Fahrzeugen über 2,8 t zul. Gesamtgewicht, • 1 oder 2 Unterlegekeile, • für Transporter > 3,5 t Gesamtgewicht ist ein digitaler Fahrtenschreiber Pflicht. Wer jedoch definitiv in der 50 km-Zone bleibt, ist von einem EU-Kontrollgerät befreit.

Kurvenfahrt und Manövrieren Ganz bestimmt gehört das sichere Manövrieren eines Fahrzeuges zu den Künsten eines Kraftfahrers. Noch dazu, wenn engste Verkehrsflächen mit komplizierten Fahrzeugen befahren werden müssen. Dabei weiß jeder Kraftfahrer, dass man mit einem „geschickt“ vorwärts irgendwo eingefädelten Gespann von Zugmittel plus Anhänger gar nicht so einfach wieder herauskommt. Kann ein Lastzug gar an 3 Stellen einknicken (Dreigelenkzug), ist er gar nicht rückwärts rangierbar (Abb. 254). Einzelfahrzeuge und Fahrzeugkombinationen müssen bei einer Kurvenfahrt von 360° innerhalb des sog. BO-Kraft-Kreises bleiben (Abb. 255). Das sieht die StVZO als Bedingung für die Zulassung eines Fahrzeuges vor. Mit dieser maßstäblich gezeichneten Figur kann der Nachweis der Kurvenläufigkeit eines Fahrzeuges erbracht werden. Nützlich

dafür sind auch die entsprechenden Computerdarstellungen. In der StVZO § 32d findet sich unter dem Begriff Kurvenlaufeigenschaften die Begrenzung der zu durchfahrenden Fläche, die man als BO-Kraft-Kreis bezeichnet. Der Name kommt aus einer früheren Vorschrift, der Betriebsordnung für Kraftfahrunternehmen im Personenverkehr.

Sicherheit der Fahrzeugbewegung in Kurven Ganz allgemein unterliegt ein Fahrzeug in einer Kurve einer nach außen wirkenden Kraft, der Zentrifugal- oder Fliehkraft FF. Ist diese größer als die Kraft, die das Fahrzeug festhält (m • g • µ), entsteht eine gefährliche instabile Situation, die zur Folge haben kann: • seitliches Ausbrechen, d.h. Wegrutschen, • Kippen des Fahrzeuges, • Verschieben oder Kanten (Kippen) der Last auf der Ladefläche mit der damit verbundenen gefährlichen Schwerpunktverschiebung für das gesamte Fahrzeug (s. Ladungssicherung). Die nachfolgenden geometrischen Betrachtungen verstehen sich für konstanten Lenkeinschlag (stationäre Kurvenfahrt), was nur eine grobe Annährung an die Fahrpraxis bedeutet. Der Fahrer wird nämlich innerhalb der zur Verfügung stehenden Fahrbahn (ohne die Gegenspur) versuchen, die größte Kurve zu fahren. Er fährt die so genannte Ideallinie. Ein Begriff, den man auch von Rennsportreportagen kennt. Die Kräfte, die an einem Fahrzeug beim Durchfahren einer Kurve wirken, zeigt die Abbildung 256. Die in der Kurve wirkende Zentrifugaloder Fliehkraft FF entsteht durch die nach außen wirkende Zentrifugalbeschleunigung auf die Gesamtmasse bzw. auf die Einzelmassen, deren Wirkung man auf den Gesamtschwerpunkt wirkend addiert. Sie ist die Reaktion auf die Radialbeschleunigung, die bei Kurvenfahrt ständig aufgebracht werden muss und die zum Kurvenmittelpunkt hinzeigt. Die Fliehkraft FF berechnet sich aus m • v2 F F = m • r • w2 = r Alle Kräfte, die in der Kurve auf das Fahrzeug wirken (FR), müssen über den Kraftschluss FK

Abb. 254: So einen Lastzug mit 3 Gelenken kann keiner rückwärts rangieren

durch die Reifen auf die Fahrbahn übertragen werden. Das Fahrzeug bleibt so lange auch in der Kurve sicher auf der Fahrbahn, so lange gilt: FR < FK FR < m • g • µK FR ist dabei die Resultierende aus Antriebskraft (FT = ΣFW), Fliehkraft FF, Brems- oder Beschleunigungskraft und ggf. Seitenwindkraft. Reicht also bei Geradeausfahrt der Kraftschluss gerade noch aus, um das Fahrzeug sicher zu halten, bricht es bei Hinzukommen einer Fliehkraft FF, d.h. bei Einfahrt in eine Kurve aus, es rutscht weg. Wird in der Kurve gebremst, wird auch dafür der Kraftschluss in Anspruch genommen. Reicht er nicht aus, bricht das Fahrzeug in dieser Phase aus. Für die sichere Kurvenfahrt bleibt ein Rest an Kraftschluss, der nicht durch die Antriebskraft FT = FW „verbraucht“ wird: ΔFK = FK – FT Aus dem Rest an Kraftschluss ΔFK kann man die Grenzgeschwindigkeit v für eine sichere Kurvenfahrt bestimmen aus: FF = 2 = m • g • µK – FT FF = Fliehkraft [N] r = Kurvenradius auf den Massenschwerpunkt des Fahrzeuges bezogen [m] vF = Geschwindigkeit [m • s-1] w = Winkelgeschwindigkeit [s-1] m = Fahrzeugmasse [kg] µK = Kraftschlussbeiwert [-] FT = Antriebskraft als Summe der Fahrwiderstände [N] FQ = Querkomponente der Fliehkraft [N] s = Spurweite des Fahrzeuges [m] Das Fahrzeug kann, außer dass es wegrutscht, auch noch kippen. Nämlich dann, wenn die Seitenhaltekraft so groß ist, dass das Fahrzeug nicht nach außen geschoben wird und die Querkomponente FQ der Fliehkraft FF ein großes Kippmoment erzeugt. Die Kraft FQ wirkt nicht in Fahrbahnebene, sondern am höher gelegenen Schwerpunkt des Fahrzeuges. Daher erzeugt die Querkomponente FQ der Fliehkraft FF ein Moment um die sog. Rollachse des Fahrzeuges (Abb. 256). Dadurch werden die Räder an der Kurvenaußenseite stärker belastet als die inneren und es kommt zur Kurvenneigung des Fahrzeuges. Aber durch die Federung und Pendelachsen wird das kompensiert, so dass alle

Abb. 255: Der sog. BO-Kraftkreis, innerhalb dessen sich Fahrzeuge und Fahrzeugkombinationen bei Kurvenfahrt bewegen können müssen

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Abb. 258: Grundformen von Bewegungen der Fahrzeuge oder Baumaschinen auf Baustellen

Kurvenfahrt

Ausprobieren oder berechnen

Abb. 256: Kraftkomponenten am Fahrzeug in der Kurve

Räder volle Bodenberührung behalten und zur Kraftübertragung beitragen. In der Praxis spürt der Fahrer diese Bewegung des Fahrzeuges und versucht durch Änderung des Lenkeinschlags dem entgegenzuwirken. Die Sicherheit gegen das Kippen des Fahrzeuges ist gegeben, wenn das Kippmoment FQ • a kleiner als das Standmoment m • g • 0,5 • s ist, und wenn der Kraftschluss bzw. die Seitenführungskräfte das Fahrzeug am Ausbrechen hindern. Unberücksichtigt bleibt dabei die Querneigung der Fahrbahn a, in Folge derer die Horizontalkomponenten aus Fliehkraft FW • cos a und Eigenmasse m • g • sin a der Haftreibung helfen. Auch Bodenwellen und Bodensenken können bei entsprechender Geschwindigkeit der Bewegung des Fahrzeuges gefährlich werden. Sogar Resonanzerscheinungen treten auf und schaukeln das Fahrzeug bis zu unsicheren Bewegungszuständen auf. Für die Bodenunebenheiten (Wellen und Senken, Abb. 257) gelten diese Grenzgeschwindigkeiten: Wellen: νw ≤ √ r • g m/s Senken: νs ≤ √ r/2 • g m/s

Fahrzeuge und Baumaschinen müssen oft in eng begrenztem Arbeitsraum eingesetzt werden oder sie sind über sehr beengte Verkehrswege umzusetzen. Um in der Baustellen- bzw. Einsatzvorbereitung solcher Aufgaben zu überprüfen, ob die Maschine überhaupt entsprechend manövriert werden kann, kann man sich nach genauer Kenntnis der Geometrie der zu durchfahrenden Verkehrsfläche grafischer Methoden des Probierens mit maßstäblichen Flächenmodellen bedienen. Genauer und schneller arbeitet man am Computer mit grafischen PC-Programmen. Unternehmen, die auf den Transport langer komplizierter Lasten spezialisiert sind, bieten entsprechende Programme und Hilfeleistungen bei der Vorbereitung von Transporten an, z.B. Doll. Von Scheuerle gibt es das Salsa-Plus-Programm. Es kann besonders für die außergewöhnlichen Transporte: • Erstellung von Lenkschemata, Maßskizzen und Belastungsdiagrammen zur gewählten Kombination, • Erstellen von Schleppkurven in der Fahrzeugdraufsicht bei frei wählbaren Fahrstrecken, • Überprüfen von Problemstellungen auf der Transportroute mittels Luftbild oder Vermessungsdaten,

Wenden durch Rückwärtsschwenken

Wenden um 180°

Grundformen des Manövrierens (Abb. 258) kann man auch rechnerisch behandeln, sofern die geometrischen Abmessungen der Maschinen und der Verkehrsflächen (Abb. 259) bekannt sind. Konstanter Lenkeinschlag vorausgesetzt, kann man die folgenden Formeln verwenden: BA = RAV – √ (R0 – 0,5 B0)2 – (RAR – BE)2

(1)

BW = √ LV2 + (R0 + 0,5 B0)2 + LR

(2)

BW = √ LV + (R0 + 0,5 B0) + 2

2

√ LR2 + (R0 + 0,5 B0)2

(3)

• für die Kurvenfahrt (Abb. 258) gilt Formel 1, folgende Vereinfachungen können vorgenommen werden: für Maschinen mit LR < B0 gilt BEmin ≈ (1,05 bis 1,2 ) • B0 für Maschinen mit LR > B0 gilt BEmin ≈ 1,2 B0 mit BA ≈ RAV + 2 LR • für das Rückwärtsschwenken (Abb. 258) gilt Formel 2, mit BW = Breite der Wendefläche [m] • für das Wenden um 180° (Abb. 258) gilt Formel 3.

• Achsausgleichsberechnung für Rampenfahrt,

Die notwendige Fläche zum Manövrieren der Maschine kann durch den Weg von Nachläufern und durch auskragende Lasten bestimmt werden. Für die Kurvenfahrt mit langem Zwischenstück, wie z.B. Fertigteile, Langholz, Kranstücke und Nachläufer gemäß der Abbildung 260 gilt:

• Aufteilung der Last auf dem Lastzug zur Erzeugung zulässiger Achslasten.

L2 • cot a – B Ri = –––––––––––– 2

• Möglichkeit der Erfassung von Hindernissen mit Hilfe eines Positionserfassers direkt vor Ort,

Abb. 259: Geometrische Abmessungen eines Fahrzeuges in der Kurve

Abb. 257: Bodenwellen und Bodensenken beschränken die sicher zu fahrende Geschwindigkeit eines Fahrzeuges

Abb. 260: Kurvengeometrie für ein langes Zwischenstück und Nachläufer

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Abb. 261: So kamen mit einer Scheuerle-Idee die 3 Flügel der höchstgelegenen Windkraftanlage Europas in den Alpen von 1.600 auf 2.465 m Höhe. Dort kann die Anlage 3 GWh/a liefern

Abb. 262: Mit 35 m langer Last durch eine Kurve mit 15 m Radius – das gelang durch eine Hubund Senkeinrichtung auf einer 4-Achs-InterCombi Sattelkombination mit Plattenbrücke

L1 B RA = –––– + ––0 sin a 2 mit cot βl + cot βr β = arc cot –––––––––––– 2 und βl und βr die maximale Verstellung der Lenkräder. Beim Kurvenfahren von mehrgliedrigen Fahrzeugen treten große Unterschiede zwischen äußerem und innerem Kurvenradius auf. Die Folge ist ein großer Bedarf an Verkehrsfläche. Dem wird durch die kinematisch günstige Anordnung der nicht angetriebenen Räder und durch Selbst- und Zwangslenkungssysteme begegnet.

Auf Extremsituationen reagieren die Maschinenhersteller mit schlauen Lösungen Extrem lange Transportgüter, wie vorgefertigte Stahlkonstruktionen, erfordern besonders sorgfältige Vorbereitungen durch genaue Streckenbesichtigungen oder sogar Messungen. Ausprobieren mit der Last empfiehlt sich gar nicht.

Als ein Extrembeispiel sei die Lösung von Scheuerle für den Transport von 35 m langen Windflügeln durch sehr enge Kurven genannt. Um die 35 m langen Teile durch Spitzkehren mit 30 m Durchmesser und angrenzenden Böschungen zu fahren, entwickelte Scheuerle eine hydraulische Hebe- und Senkvorrichtung als Adapter auf der Sattelkombination. Damit wird während der Kurvenfahrt die Flügelspitze um bis 23° angehoben und weicht so funkgesteuert der Böschung aus (Abb. 261 und 262).

auch transportiert. Die häufigste Form des Umgangs mit gefährlichen Stoffen ist das Mitführen flüssiger Kraftstoffe (Dieselkraftstoff oder Benzin) in den Tanks der Kraftfahrzeuge und Baumaschinen und in mitgeführten Kanistern. Dafür gelten diese Mengenbegrenzungen:

Gefahr kann vom Transportgut ausgehen

Eine Auswahl gefährlicher Güter in der Bauwirtschaft gibt die Tabelle 15 an.

Zur Sicherheit der Fahrzeuge und des Transportgutes gehört auch die Sicherheit gegenüber gefährlichen Gütern. Zu dieser Problematik des Gefahrguttransportes sei auf einen Artikel in TIEFBAU 4/2003, S. 240 hingewiesen.

Ob es sich bei Produkten um Gefahrgut handelt, kann meist an den Verpackungen erkannt werden, da diese in der Regel gekennzeichnet werden müssen.

Im Bauprozess werden gefährliche Stoffe als Baustoffe (Lösungsmittel, Anstriche etc.) und als Betriebsmittel für die Fahrzeuge und Baumaschinen verwendet und demzufolge

Tabelle 15: Gefährliche Güter in der Bauwirtschaft (Auswahl)

explosive Stoffe und Gegenstände mit Explosivstoff

Sprengstoffe, Sprengzünder, Sprengschnüre, Zündschnüre, Kartuschen für Bolzensetzgeräte, Thermitanzünder

Klasse 1

Gase

Flüssiggas, Acetylen, Sauerstoff, Spraydosen

Klasse 2

entzündbare flüssige Stoffe

Benzin, Dieselkraftstoff, brennbare Lacke und Farben

Klasse 3

organische Peroxide

Härter für Styrol und Methylmethacrylat

Klasse 5.2

giftige Stoffe

chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Trichlorethen, Isocyanate, fluoridhaltige Holzschutzmittel

Klasse 6.1

ätzende Stoffe

saure Reiniger, alkalische Reiniger, Batteriesäuren, Epoxidharzhärter

Klasse 8

verschiedene gefährliche Stoffe und Gegenstände

erwärmter bituminöser Baustoff – ausgenommen Asphalte, Asbest, umweltgefährdende Stoffe wie Epoxidharz

Klasse 9

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• in den Tanks von Kraftfahrzeugen und Anhängern 1.500 l bzw. 500 l, • bis zu 60 l Kraftstoff in tragbaren Behältern (Kanistern) im Fahrzeug.

Innerhalb Deutschlands ist die Gefahrgutverordnung Straße und Eisenbahn (GGVSE) einzuhalten. Sie enthält u.A. die Regelungen zu den Pflichten der verantwortlichen Personen und zur Ahndung von Ordnungswidrigkeiten in diesem Zusammenhang und setzt das europäische Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route (ADR Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße) für den innerstaatlichen Bereich in Kraft. Vom ADR abweichende nationale Regelungen sind in den Anlagen zur GGVSE aufgeführt. Da in der Bauwirtschaft meist nur geringe Mengen transportiert werden, kann auf eine Vielzahl von Freistellungen zurückgegriffen werden. Für die Bauwirtschaft sind i.W. Gussasphalt, Asbest und Batterien (als Ladung) von den Bestimmungen des ADR freigestellt. Der Beitrag wird im BauPortal 6/2013 abgeschlossen.

Autor: Dr.-Ing. Dieter Lemser Freier Baufachjournalist

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