Kran auf einem Wolkenkratzer: Bauen in schwindelerregender Höhe erklärt

Turmdrehkrane sind so konstruiert, dass sie mit dem vertikalen Wachstum eines Gebäudes Schritt für Schritt in die Höhe wachsen. Im Baufortschritt kommen spezielle Klettersysteme wie Hydraulikheber oder Klettervorrichtungen zum Einsatz, um den hohen Kranturm etappenweise auf höhere Stockwerke anzuheben. Dieser Aufstieg erfordert eine sorgfältige Koordination und strenge Sicherheitsvorkehrungen, damit er reibungslos und kontrolliert verläuft.

Der Anblick eines Turmdrehkrans auf einem im Bau befindlichen Wolkenkratzer ist zu einem ikonischen Symbol moderner Stadtlandschaften geworden. Diese gewaltigen Krane spielen eine entscheidende Rolle beim Bau von Hochhäusern, denn sie ermöglichen es, schwere Materialien und Ausrüstung in schwindelerregender Höhe zu heben und zu platzieren.

Krane werden mithilfe verschiedener Verfahren auf Wolkenkratzern montiert, etwa durch Außenklettern, bei dem der Kran an der Außenseite des Gebäudes nach oben wächst, oder durch Innenklettern, bei dem er im Gebäudeinneren aufsteigt. Bei Bedarf können auch Schwerlasthubschrauber Kranteile zur Baustelle transportieren. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Turmdrehkrane auf Gebäude gelangen.

Kranbetrieb und Sicherheitsaspekte

Krane auf ein Gebäude zu bringen, ist ein Vorhaben mit hohem Risiko, das strenge Sicherheitsmaßnahmen und Protokolle erfordert. Ein Turmdrehkran verfügt stets über ein Überlastsystem, zu dem Lastmomentanzeigen, Nennlastanzeigen und Anemometer. gehören. Diese sind für einen sicheren und effizienten Kranbetrieb unerlässlich:

Lastgrenzen und Tragfähigkeitsanzeigen

Krane haben je nach Faktoren wie Auslegerlänge, Reichweite und Windverhältnissen bestimmte Lastgrenzen und Nenntragfähigkeiten. Um Überlastungen und mögliche Unfälle zu verhindern, sind Krane ausgestattet mit:

• Lastmomentbegrenzern (LMI): Elektronische Systeme, die die Last und Auslegerkonfiguration des Krans laufend überwachen und dem Bedienpersonal Echtzeitdaten liefern.
• Nennlastanzeigen (RCI): Anzeigen oder Warnsysteme, die das Bedienpersonal darauf aufmerksam machen, wenn sich der Kran seiner Nenntragfähigkeit nähert.
• Abschaltung bei maximaler sicherer Arbeitslast: Diese Vorrichtung stoppt Kranbewegungen wie das Heben oder Ausfahren des Laufkatzes, die zu einer Überlastung über die Nenntragfähigkeit des Krans hinaus führen würden. Sie arbeitet mit dem LMI-System zusammen.

Wetterüberwachungssysteme

Wind und Wetter können den Kranbetrieb und die Stabilität erheblich beeinträchtigen. Krane auf Gebäuden sind üblicherweise ausgestattet mit:

• Anemometern: Geräte zur Messung von Windgeschwindigkeit und -richtung. So kann das Bedienpersonal den Betrieb anpassen oder bei starkem Wind einstellen.

Kletterverfahren für Krane

Wenn hohe Gebäude weiter in die Höhe wachsen, müssen Krane ebenfalls höher steigen können, um einen effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten. Dafür kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz.

Einsatz eines zweiten Krans

Bei dieser Methode wird ein weiterer Kran eingesetzt, um das Ziel zu erreichen. Obwohl dies möglich ist, kommt ein zweiter Kran auf Baustellen nicht oft zum Einsatz. Das Verfahren ist sehr gefährlich und nur erfahrene Bediener können zwei Krane gleichzeitig bedienen.

Außenklettern

Das Außenkletterverfahren wird eingesetzt, wenn sich der Turmdrehkran außerhalb des im Bau befindlichen Gebäudes befindet. Dabei kommt ein Kletterrahmen oder Kletterkäfig zum Einsatz, der den Kranturm umschließt. Manche halten dies für die effektivste Methode, Krane bis nach oben zu bringen, da sie Ausfallzeiten minimiert. Die wichtigsten Schritte beim Außenklettern sind:

1. Fundamentbau: Errichten Sie ein Betonfundament für den Kran und setzen Sie einen Mobilkran ein, um den Turmdrehkran darauf aufzubauen. Das Fundament muss sehr stabil sein.
2. Montage des Kletterrahmens: Auf der gewünschten Höhe, an der der Turm verlängert werden soll, wird ein Kletterrahmen oder -käfig um den Kranturm montiert. Der Kletterrahmen ist eine Stahlkonstruktion, die den Kranturm umschließt und integrierte hydraulische Hebesysteme enthält.
3. Hydraulisches Anheben: Der Kletterrahmen ist mit hydraulischen Hebern ausgestattet, die strategisch um den Kranturm herum angeordnet sind. Diese Heber sind synchronisiert und heben den gesamten Kranturm stufenweise an, üblicherweise jeweils um 20 bis 30 Fuß (6 bis 9 Meter).
4. Einsetzen von Mastsegmenten: Während die Hydraulikheber den Kranturm anheben, werden neue Mastsegmente unter dem angehobenen Turm eingesetzt. Diese Segmente werden am Boden vormontiert und anschließend mithilfe des Hubwerks des Krans oder eines Hilfskrans an ihre Position gehoben.
5. Verschrauben und Sichern: Sobald die neuen Turmsegmente eingesetzt sind, befestigen die Arbeiter sie mit hochfesten Schrauben und Verbindungen am bestehenden Turm. So bleiben die strukturelle Integrität und Stabilität des verlängerten Turms gewährleistet. Versetzen des Kletterrahmens: Nachdem die neuen Turmsegmente verschraubt und gesichert wurden, wird der Kletterrahmen demontiert und auf der höheren Ebene wieder montiert. Dieser Vorgang wird mit dem Baufortschritt wiederholt, sodass der Kran gemeinsam mit dem Gebäude nach oben klettert.
6. Verankerungen: Wenn der Kranturm weiter in die Höhe wächst, wird er üblicherweise mithilfe von Stahlmanschetten oder Aussteifungssystemen an den tragenden Bauteilen des Gebäudes verankert. Diese Verbindungen bieten zusätzlichen Halt und Stabilität und verhindern, dass der Kranturm durch Windlasten oder andere Kräfte schwankt oder umkippt.

Innenklettern

Das Innenkletterverfahren kommt zum Einsatz, wenn der Kranturm im Zentrum des Gebäudes errichtet wird. Mit jedem neu hinzugefügten Stockwerk klettert der Kran mithilfe der tragenden Bauteile des Gebäudes als Stütze nach oben. Die einzelnen Schritte sind:

1. Der Kranturm wird zunächst durch oder neben dem Gebäudekern errichtet.
2. Während neue Stockwerke gebaut werden, wird die vertikale Bewegung des Krans durch Kletterschienen oder Führungsschienen am Gebäudekern gesteuert.
3. Ein in den Kranturm integrierter Hydraulikzylinder hebt den Kran schrittweise bis zur Höhe des nächsten Stockwerks an. Anschließend können die Arbeiter die Stahlträger verschieben, um ein neues Fundament zu schaffen.
4. Der Vorgang wird wiederholt, während das Gebäude weiter in die Höhe wächst.

Schwerlasthubschrauber / Skycrane

In bestimmten Situationen, besonders bei Bauarbeiten in abgelegenen oder schwer zugänglichen Gebieten, kommen Schwerlasthubschrauber für Kranarbeiten aus der Luft zum Einsatz. Mit langen Anschlagseilen können diese Hubschrauber schwere Lasten präzise heben und platzieren. Das Verfahren muss jedoch Teil für Teil durchgeführt werden und kann recht teuer sein. Daher wird es nicht besonders empfohlen, um Krane nach oben zu bringen. Zu den wichtigsten Vorteilen von Schwerlasthubschraubern zählen:

1. Zugang zu abgelegenen Einsatzorten ohne Straßen oder Bodeninfrastruktur
2. Schnelle Verlegung und Umsetzung von Ausrüstung und Materialien
3. Präzises Platzieren von Lasten auf engem Raum oder in dicht bebauten Bereichen
4. Geringere Umweltbelastung als bei herkömmlichen bodengestützten Kranen

Schwerlasthubschrauber werden häufig bei Infrastrukturprojekten im Versorgungsbereich, bei Bauarbeiten in abgelegenen Gebieten, in der Luft- und Raumfahrt, bei der Brandbekämpfung und bei Katastropheneinsätzen genutzt, wenn herkömmliche Krane nicht ohne Weiteres eingesetzt werden können.

Alle drei Kletterverfahren für Krane eignen sich je nach Projektanforderungen, Standortbedingungen und logistischen Einschränkungen für unterschiedliche Einsatzbereiche. Demontage und Abtransport des Krans

Nach Abschluss eines Wolkenkratzerprojekts müssen Demontage und Abtransport des Krans sorgfältig durchgeführt werden. Diese Phase ist ebenso entscheidend wie Montage und Betrieb und erfordert eine präzise Planung sowie die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften.

Umgekehrte Montagereihenfolge

In vielen Fällen erfolgt die Demontage des Krans in umgekehrter Reihenfolge zur Montage und zum Aufbau:

1. Trennen der elektrischen und Steuerungssysteme: Die elektrischen Systeme, Steuerpulte und Sicherheitseinrichtungen des Krans werden sicher getrennt und entfernt.
2. Entfernen der Gegengewichte: Die Gegengewichte werden vorsichtig entladen und von der Baustelle abtransportiert.
3. Demontage von Ausleger und Wippausleger: Der horizontale Ausleger oder Wippausleger wird abmontiert und auf den Boden oder eine niedrigere Gebäudeebene abgesenkt.
4. Demontage von Turm/Mast: Die Turm- oder Mastabschnitte werden systematisch demontiert und abgesenkt, oft mithilfe eines Mobilkrans oder des Krans selbst im Rahmen eines selbstständigen Demontageprozesses.
5. Abbau der Basis: Die Kranbasis wird demontiert und der Bereich für weitere Bauarbeiten oder die Wiederherstellung geräumt und vorbereitet.

Demontage der Kransegmente

Bei Kränen mit modularen Kletterabschnitten oder Mastsegmenten kann die Demontage Folgendes umfassen:

• Kontrolliertes Einfahren: Die Höhe des Krans wird schrittweise verringert, indem die Kletterabschnitte nacheinander eingefahren oder entfernt werden.
• Absenken der Segmente: Einzelne Kransegmente werden abmontiert und mithilfe von Mobilkränen oder Schwerlasthubschraubern auf den Boden oder eine niedrigere Ebene abgesenkt.

Reinigung und Wiederherstellung des Geländes

Nach der vollständigen Demontage und Entfernung des Krans wird die Baustelle gründlich gereinigt und wiederhergestellt:

• Beseitigung von Rückständen: Verbliebene Rückstände, Materialien oder Ausrüstung im Zusammenhang mit dem Kraneinsatz werden von der Baustelle entfernt.
• Wiederherstellung der Oberflächen: Betonplatten, Verankerungspunkte und andere durch die Kraninstallation beeinträchtigte Oberflächen werden repariert oder in ihren ursprünglichen Zustand versetzt.
• Baustelleninspektion: Abschließende Kontrollen stellen sicher, dass die Baustelle sicher und für die nächsten Bauphasen oder die Nutzung bereit ist.

Wichtige Aspekte:

• Planung der Rückwärtslogistik: Detaillierte Pläne für den Transport und die Entsorgung der demontierten Krankomponenten erstellen.
• Sicherheitsmaßnahmen: Während der Demontage strenge Sicherheitsmaßnahmen umsetzen, etwa Sperrzonen, Absturzsicherungen und Prüfverfahren für Kräne.
• Einhaltung von Umweltvorschriften: Die ordnungsgemäße Entsorgung gefährlicher Stoffe oder Abfälle sicherstellen, die beim Abbau des Krans anfallen.

Häufig gestellte Fragen

Wozu dienen die Kräne auf Wolkenkratzern?

Kräne in solchen Höhen dienen vor allem dazu, Baumaterialien anzuheben und zu platzieren. So ermöglichen sie einen effizienten Hochhausbau und verringern den Bedarf an bodengestützten Hebegeräten, die bei hohen Gebäuden oft weniger praktikabel sind oder mehr Zeit in Anspruch nehmen.

Wie gelangen Kranführer zur Kabine eines Hochhaus-Turmdrehkrans?

Kranführer erreichen die Krankabine in der Regel über eine Kombination aus Aufzügen und Leitern. Der letzte Teil des Aufstiegs erfolgt oft über eine Leiter im Kranmast. Diese führt zur Kabine, in der sie ihren Arbeitstag verbringen.

Gibt es Toiletten für Kranführer, die in großer Höhe arbeiten?

Einige Hochhaus-Turmdrehkräne verfügen in der Krankabine über eine kleine, einfache Toilette. So müssen Kranführer während des Arbeitstags nicht immer wieder absteigen. Das ist jedoch nicht üblich.

Was sind die Hauptbestandteile eines Turmdrehkrans?

Zu den Hauptbestandteilen eines Turmdrehkrans gehören die Basis, der Mast, der dem Kran seine Höhe verleiht, die Drehbühne, der Ausleger zur Aufnahme der Gegengewichte, die Krankabine und der Lasthaken.