GB/T 5905 Kranprüfung: Last- und Typprüfung

Last- und Typprüfungen sind das zentrale Instrument zur Verifizierung von Fertigungsqualität, Auslegungsparametern und Sicherheitsleistung eines Krans. Prüfverfahren, Bewertungskriterien und Betriebsablauf müssen dabei strikt den Vorgaben der Normen DIN EN 13000 und der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) für die Prüfung von Hebezeugen entsprechen. Dieser Artikel erläutert systematisch den gesamten Ablauf einer Kranprüfung – von der Vorbereitung über die Durchführung bis hin zur Dokumentation und Bewertung – und dient als praxisorientierte Referenz für Prüfingenieure und Betreiber.

Prüfarten und Anwendungsbereiche

Vorbereitung der Prüfung

Vor Beginn der Lastprüfung sind folgende Vorbereitungen zu treffen: Die Prüffläche muss eben und tragfähig sein; die Prüfschiene muss den Anforderungen der DIN EN 13000 entsprechen, die Endanschläge der Schiene müssen intakt sein und die lichte Höhe für die Prüfung ausreichend. Als Prüflast dienen Standardgewichte (Gusseisen- oder Betongewichte) oder spezielle Anschlagmittel. Die Prüflast muss kalibriert sein und über ein Prüfzertifikat verfügen; die Toleranz der Last darf ±1 % nicht überschreiten. Zur Instrumentierung gehören: Wegsensor oder Nivelliergerät (zur Messung der Durchbiegung des Hauptträgers, Genauigkeit ≥ 1 mm), Dehnungsmessstreifen (zur Messung der Spannung an kritischen Stellen, falls erforderlich), Stoppuhr (zur Messung der Hub- und Fahrzeiten, Genauigkeit 0,1 s), Stahlbandmaß (zur Messung von Wegen und Positionen, Genauigkeit 1 mm), Infrarot-Thermometer (zur Messung der Temperaturerhöhung von Antriebsmotor und Frequenzumrichter) sowie ein Multimeter (zur Messung elektrischer Parameter). Das Prüfteam besteht mindestens aus einem Prüfleiter, einem Kranführer, einem Mess- und Dokumentationsverantwortlichen sowie einer Sicherheitsaufsicht. Der Prüfleiter muss über eine Qualifikation als Kranprüfer verfügen. Vor der Prüfung ist ein Prüfplan zu erstellen, der Prüfgegenstände, Prüfbedingungen, Betriebsschritte und Zulässigkeitskriterien festlegt.

Leerlaufprüfung

Die Leerlaufprüfung ist der erste Schritt der Lastprüfung und dient dazu, die einwandfreie Funktion aller Mechanismen ohne Last zu bestätigen. Die Prüfung umfasst: dreimaliges vollständiges Heben und Senken des Hubwerks (Überprüfung der Geschwindigkeitsstabilität beim Heben und Senken, der Synchronisation und Ansprechzeit der Bremse sowie der Zuverlässigkeit der Endschalter), zweimaliges vollständiges Verfahren der Kranbrücke über die gesamte Spannweite (Überprüfung der Laufruhe, der Wellenausrichtung der Laufräder der Kranbrücke zur Schiene sowie der Zuverlässigkeit von Kranpuffern und Endschaltern), zweimaliges vollständiges Verfahren der Laufkatze über den gesamten Fahrweg (Überprüfung der Laufruhe sowie der Zuverlässigkeit von Katzenpuffern und Endschaltern) sowie ein kombinierter Test mit gleichzeitigem Betrieb mehrerer Mechanismen (Überprüfung der Stromversorgungskapazität und der Kommunikationsstabilität des elektrischen Systems bei Mehrfachbetrieb). Während der Leerlaufprüfung sind zudem Geräuschentwicklung und Vibrationen der Mechanismen auf Normalität zu prüfen und die Schmierstellen auf Ölleckagen zu kontrollieren. Jegliche Anomalien, die während der Leerlaufprüfung festgestellt werden, müssen vor der weiteren Prüfung behoben werden.

Nennlastprüfung

Die Nennlastprüfung wird gemäß DIN EN 13000 mit 110 % der Nennlast durchgeführt. Ablauf: Zuerst wird die Nennlast (100 % Q) ca. 100 mm angehoben und 10 Minuten gehalten; dabei wird die Durchbiegung des Hauptträgers in der Mitte gemessen. Anschließend wird die Last auf 110 % Q erhöht und folgende Manöver durchgeführt: dreimaliges vollständiges Heben und Senken des Hubwerks (Überprüfung der Hubgeschwindigkeit und des Bremswegs beim Senken; der Bremsweg darf 1/5 der stabilen Hubstrecke innerhalb von 1 Minute nicht überschreiten), zweimaliges Verfahren der Kranbrücke über die gesamte Spannweite (Überprüfung der Fahrstabilität und der Synchronisation der beiden Antriebsmotoren), zweimaliges Verfahren der Laufkatze über den gesamten Fahrweg (Überprüfung der Fahrstabilität und der Positioniergenauigkeit) sowie ein kombinierter Test (gleichzeitiger Betrieb von Heben, Kranfahren und Katzfahren für mindestens 5 Minuten). Während der Prüfung werden folgende Werte gemessen und dokumentiert: maximale Durchbiegung des Hauptträgers in der Mitte (unter Nennlast nicht mehr als L/700 bis L/1000, abhängig von der Triebwerksgruppe), bleibende Verformung (Restverformung des Hauptträgers nach dem Entlasten nicht mehr als 0,1 % der Spannweite), Motorstrom und Temperaturerhöhung der einzelnen Mechanismen, Bremsweg und Bremstemperatur, Fahrgeschwindigkeiten sowie Geräuschpegel in Dezibel.

Statische Belastungsprüfung

Die Statische Belastungsprüfung wird mit 125 % der Nennlast durchgeführt, um die Tragfähigkeit der Hauptstruktur und deren bleibende Verformung unter Last zu verifizieren. Ablauf: Die Last wird ca. 100 mm angehoben und 10 Minuten gehalten; die Durchbiegung des Hauptträgers in der Mitte wird gemessen. Anschließend wird die Last auf 125 % der Nennlast erhöht und weitere 10 Minuten gehalten. Nach dem Entlasten wird die Durchbiegung erneut gemessen, um eine bleibende Verformung festzustellen. Zulässigkeitskriterien: Der Hauptträger darf unter 125 % Nennlast keine signifikante plastische Verformung aufweisen; die Restverformung nach dem Entlasten darf 0,1 % der Spannweite nicht überschreiten (d.h. bei einer Spannweite von 22,5 m maximal 22,5 mm). Während der Prüfung sind die kritischen Schweißnähte des Hauptträgers (Kehlnaht zwischen Flanschblech und Stegblech, Verbindungsnähte zwischen Steife und Stegblech sowie die Verbindungsnähte zwischen Hauptträger und Kopfträger) auf Risse oder Ablösungen zu untersuchen. Die Statische Belastungsprüfung ist sowohl bei der Werksabnahmeprüfung als auch bei der Typprüfung erforderlich. Bei der Werksabnahmeprüfung kann sie stichprobenartig erfolgen (erstes und letztes Gerät einer Charge), während sie bei der Typprüfung an jedem Gerät durchgeführt werden muss.

Die dynamische Belastungsprüfung wird mit 110 % der Nennlast durchgeführt, um die Tragfähigkeit und Sicherheitsleistung aller Triebwerke des Krans unter dynamischen Betriebsbedingungen zu verifizieren. Der Prüfzyklus der dynamischen Belastungsprüfung ist länger als der der Nennlastprüfung; die ununterbrochene Betriebszeit jedes Triebwerks beträgt mindestens 1 Stunde. Prüfablauf: Das Hubwerk führt 10 vollständige Hebe- und Senkvorgänge durch (einschließlich Not-Aus-Tests, bei denen jeweils ein Not-Aus während des Hebens und Senkens ausgelöst wird, um Bremsweg und Bremszuverlässigkeit zu prüfen). Das Kranfahrwerk führt 10 vollständige Hin- und Herfahrten durch (einschließlich Anfahren unter Nennlast und Not-Aus). Der Katzenmechanismus führt ebenfalls 10 vollständige Hin- und Herfahrten durch. Abschließend wird ein kombinierter Betrieb aller Triebwerke von mindestens 30 Minuten durchgeführt, um zyklische Arbeitsabläufe unter realen Einsatzbedingungen zu simulieren. Während der dynamischen Belastungsprüfung werden die Laufruhe aller Triebwerke, die Bremszuverlässigkeit, das Temperaturverhalten sowie die Ansprechkonsistenz des elektrischen Steuerungssystems überwacht. Nach Abschluss der Prüfung werden der Hauptträger auf Ermüdungsrisse und unzulässige Verformungen an kritischen Stellen, die Verbindungsschrauben aller Triebwerke auf Lockerung sowie der Verschleiß der Bremsbeläge auf normgerechte Werte untersucht.

Prüfprotokoll und Prüfbericht

Während der Prüfung sind alle Messdaten und Beobachtungsergebnisse lückenlos zu dokumentieren. Das Prüfprotokoll umfasst mindestens folgende Angaben: Basisdaten des Krans (Typ, Tragfähigkeit, Spannweite, Hubhöhe, Triebwerksgruppe, Fertigungsnummer), Prüfdatum und Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit), Art und tatsächliches Gewicht der Prüflast, Messdaten aller Prüfpunkte (tabellarisch erfasst mit Auslegungswert, Istwert und prozentualer Abweichung), etwaige während der Prüfung aufgetretene Anomalien und deren Behebung sowie das Prüfergebnis (bestanden/nicht bestanden mit Angabe der Abweichungen). Der Prüfbericht ist vom Prüfleiter zu unterzeichnen, vom technischen Verantwortlichen des Herstellers zu prüfen und von der Prüfstelle per Stempel zu bestätigen, bevor er archiviert wird. Der Bericht über die Typprüfung muss zusätzlich von der Prüfstelle für Spezialausrüstung geprüft und hinterlegt werden. Die Aufbewahrungsfrist des Prüfberichts darf die rechnerische Nutzungsdauer des Krans (in der Regel 20 Jahre) nicht unterschreiten.

Häufige Fragen zur Kranlastprüfung