Windgeschwindigkeitsbegrenzung für Krane: Was Sie für sicheres Heben wissen müssen

Wind ist weltweit die zweithäufigste Ursache für Kranunfälle.

Das American National Standards Institute (ANSI) hat zwischen 2000 und 2010 weltweit 1.125 Unfälle mit Turmdrehkranen dokumentiert, die über 780 Todesopfer forderten. 231 dieser Vorfälle waren auf die Windeinwirkung zurückzuführen – ein Risiko, das bei Kranarbeiten oft unterschätzt wird.

Windverhältnisse stellen erhebliche Gefahren für die Kransicherheit dar und erfordern eine strenge Überwachung vor und während des Betriebs. Um die Auswirkungen zu verstehen, untersuchen wir die Grundlagen der Winddynamik.

Wind, die durch atmosphärische Schwankungen verursachte Bewegung von Luft zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten, verstärkt sich mit zunehmender Höhe und Druck. Gemessen in etwa 10 Metern Höhe über dem Boden, nimmt die Windgeschwindigkeit in größeren Höhen zu und übt eine größere Kraft auf Strukturen wie Kräne aus.

Eine noch heimtückischere Gefahr stellen jedoch Windböen dar – plötzliche, unvorhersehbare, schnelle Luftströmungen bei vorherrschenden Winden oder Stürmen. Im Gegensatz zu gleichmäßigen Winden treten Böen abrupt auf, oft mit einer Kraft, die die normale Windgeschwindigkeit bei weitem übersteigt. Ihre kurze Dauer (Sekunden bis Minuten) lässt ihr zerstörerisches Potenzial erahnen, da Betreiber solch schnelle Veränderungen selten vorhersehen. Diese Unberechenbarkeit macht Böen zu einem kritischen, oft übersehenen Risikofaktor, der manchmal die Gefahren anhaltender Winde selbst übertrifft.

Die Windgeschwindigkeitsgrenze eines Krans ist die höchste Windgeschwindigkeit, bei der ein Kran sicher eingesetzt werden kann. Sie hängt von Krantyp, Last und Konstruktion ab.

Für die meisten Kräne sind Windgeschwindigkeiten über 45 km/h gelten für die meisten Hebearbeiten als unsicher. Selbst leichte Gegenstände können bei starkem Wind unsicher werden.

Zu den wichtigsten Faktoren, die die Windgeschwindigkeitsbegrenzungen beeinflussen, gehören:

• Krantyp (z. B. Mobil-, Turm- oder Raupenkran)
• Form und Gewicht der Ladung
• Wetterbedingungen

Branchenrichtlinien für einen sicheren Betrieb

OSHA gibt keine feste Windgeschwindigkeitsgrenze an. Stattdessen heißt es, dass Kranarbeiten Bei Windgefahr muss der Betrieb eingestellt werden: Bei anhaltenden Windböen über 32 km/h in Arbeitshöhe müssen Personentransporte sofort von zertifizierten Fachkräften einer Sicherheitsbewertung unterzogen werden. Diese Bewertung entscheidet darüber, ob geplante Hebevorgänge abgebrochen oder der Betrieb eingestellt werden muss, wenn sich gefährliche Bedingungen entwickeln.

Die gemeinsamen technischen Richtlinien der britischen Sicherheitsbehörden legen fest, dass beim Betrieb von Turmdrehkranen in Großbritannien die folgenden Windbeschränkungen beachtet werden müssen:

•  Bei anhaltenden Windgeschwindigkeiten von 38 mph (16,5 m/s bzw. 60 km/h) den Standardbetrieb einstellen
• Führen Sie eine vollständige Betriebsunterbrechung durch, wenn die Windstärke 45 mph (20 m/s oder 72 km/h) überschreitet.

Dein Kranhersteller kann seine eigenen Grenzen haben und in den Handbüchern sind die Windgeschwindigkeitsgrenzen gemeinsam.

Krantypen und ihre Windgeschwindigkeitsgrenzen

Verschiedene Krantypen reagieren unterschiedlich auf Wind. Design, Höhe und Einsatzmöglichkeiten können beeinflussen, was bei Wind als sicher gilt.

Hier sind einige allgemeine Richtlinien:

Krantyp	Gemeinsame Windgeschwindigkeitsbegrenzung
Allgemeine Kräne	20 mph (32 km/h)
Stahlmontage	45 km/h
Turmdrehkrane	60 km/h

Windwiderstand von Turmdrehkranen

Turmdrehkräne sind in der Regel die höchsten Kräne auf Baustellen. Aufgrund ihrer Höhe sind sie stärker vom Wind betroffen.

Die meisten Turmdrehkräne haben eine maximale Windgeschwindigkeit Grenze zwischen 35 und 45 Meilen pro StundeWenn der Wind sich dieser Grenze nähert, sollten Sie mit dem Heben aufhören und den Kranausleger in eine sichere, wetterfeste Position bringen.

Bei manchen Turmdrehkränen können Untergrenzen gelten, wenn sie besonders hoch sind oder große Ausleger haben.

Wichtige Punkte für Sicherheit von Turmdrehkranen:

• Stellen Sie die Arbeit ein, wenn die Windstärke den Grenzwert überschreitet.
• Parken Sie den Kran sicher.
• Verwenden Sie vor Ort ein zuverlässiges Anemometer.

Mobilkrane bei Wind

Für Mobilkrane gelten wesentlich geringere Windgeschwindigkeitsgrenzen als für Turmdrehkrane. Die meisten Mobilkrane sollten bei Windgeschwindigkeiten um 20 bis 30 Meilen pro Stunde.

Die Begrenzung kann sich je nach Auslegerlänge und Gewicht bzw. Form der Last ändern. Ein längerer oder höherer Ausleger fängt mehr Wind ein, daher sollten Sie die Windbegrenzung für diese Hebevorgänge reduzieren.

Bei Windstärken über die Sicherheitsgrenze hinaus muss der Ausleger immer eingefahren und abgesenkt werden. Dadurch bleibt der Kran stabil und ein Umkippen wird verhindert.

Checkliste für die Sicherheit von Mobilkranen bei Wind:

• Bei starkem Wind den Ausleger absenken und den Kran sichern.
• Beobachten Sie die Vorhersage und die Windgeschwindigkeiten in Echtzeit.

Portalkräne und andere Varianten

Portalkräne werden auf Schienen betrieben und kommen in Werften und Fabriken zum Einsatz. Auch sie sind Windrisiken ausgesetzt, ihre Windgrenzen unterscheiden sich jedoch.

Schwerlast-Portalkräne haben robuste Rahmen und können manchmal bei Windstärken bis zu 30 Meilen pro Stunde. Kleinere oder leichtere Portalkräne haben oft niedrigere Grenzwerte und sollten bei etwa 20 Meilen pro Stunde.

Portalkräne müssen bei Sturm durch Feststellen der Räder und Festbinden beweglicher Teile gesichert werden. 

Tipps zum Portalkran:

• Sperren Sie die Räder, wenn Sie sie nicht verwenden.
• Senken Sie den Balken oder Arm, wenn starker Wind erwartet wird.

Standortspezifische Risiken und Minderungstaktiken

Checkliste:

• Verwenden Sie einen geeigneten Absturzschutz
• Sichern Sie alle Materialien und Werkzeuge
• Überwachen Sie den Wind mit zuverlässiger Ausrüstung
• Stellen Sie die Arbeit ein, wenn die Böen ein sicheres Niveau überschreiten

Gerüste und Hubarbeitsbühnen neben Kränen

Gerüste und Hebebühnen in der Nähe von Kränen benötigen aus Sicherheitsgründen zusätzliche Maßnahmen. Wind kann die Stabilität dieser Konstruktionen beeinträchtigen, insbesondere wenn Kräne Lasten über ihnen bewegen.

Überprüfen Sie Gerüste und Aufzüge vor jeder Schicht auf lose Verbindungen. Überprüfen Sie nochmals, ob Geländer stabil sind und alle Verankerungen fest sitzen.

Versuchen Sie niemals, einen Lift oder ein Gerüst zu bewegen, wenn die Windgeschwindigkeit höher ist als vom Hersteller empfohlen, da die Gefahr eines Umkippens besteht. Halten Sie Gerüste frei von losem Schutt.

Wenn Sie eine Plane oder ein Netz verwenden, entfernen Sie diese bei windigem Wetter, damit sie nicht wie ein Segel wirken.

Sicherheitsmaßnahmen vor der Verwendung:

1. Stellen Sie sicher, dass alle Schrauben und Kabelbinder fest sind.
2. Überprüfen Sie die Windgeschwindigkeitsbegrenzungen des Herstellers für Aufzüge.
3. Entfernen Sie Abdeckungen oder Bildschirme, in denen sich der Wind verfangen könnte.
4. Achten Sie auf über Kopf liegende Lasten.

Anpassung der Hubkapazität an Windgeschwindigkeiten

Bei steigender Windgeschwindigkeit müssen Sie den Kran absenken Tragfähigkeit um sicher zu bleiben. Wind erzeugt zusätzlichen Seitendruck, den sogenannten Windwiderstand.

Dieser Windwiderstand kann gegen den Kran und die Last drücken, wodurch das Heben riskanter wird.

Diese Diagramme zeigen, wie viel Sie bei aufkommendem Wind sicher heben können.

Zum Beispiel:

Windgeschwindigkeit (mph)	Maximale Hubkapazität (%)
0-10	100
11-20	75
21+	Nicht anheben

Bei Windgeschwindigkeiten von fast 32 km/h sollten Sie in der Regel das Hebegewicht reduzieren. Manche Kräne müssen bei Windgeschwindigkeiten über 32 km/h den Hebevorgang einstellen.

Bei längeren Auslegern oder beim Heben von Lasten mit großer Oberfläche sind die Windeinwirkungen stärker. In diesen Fällen muss die Tragkraft ggf. noch weiter reduziert werden.

Achten Sie besonders auf Böen. Schon kurze, stärkere Windstöße können beim Heben große Probleme verursachen.

Windstärke bei gegebenen Geschwindigkeiten

*Quelle: UNFALLVERHÜTUNGSHANDBUCH FÜR INDUSTRIEBETRIEBE,
8. Ausgabe, National Safety Council, S. 43

Windkraft bei gegebenen Geschwindigkeiten
Meilen pro Stunde (V)	Fuß pro Minute	Fuß pro Sekunde	Kraft in Pfund pro Quadratfuß (0,004V2)	Beschreibung
1	88	1.47	0.004	Kaum Percussion.
2 3	176 264	2.93 4.40	0.014 0.036	Nur Percussion.
4 5	352 440	5.87 7.33	0.064 0.1	Sanfte Brise
10 15	880 1,320	14.67 22.0	0.4 0.9	Angenehme Brise
20 25	1,760 2,200	26.6 29.3	1.6 2.5	Lebhafter Sturm
30 35	2,640 3,080	44.0 51.3	3.6 4.9	Starker Wind
40 45	3,520 3,960	58.6 66.0	6.4 8.1	Sehr starker Wind
50	4,400	73.3	10.0	Sturm
60 70	5,280 6,160	88.0 102.7	14.4 19.6	Großer Sturm
80 100	7,040 8,800	117.3 146.6	25.6 40.0	Hurrikan

Häufig gestellte Fragen

Wie unterscheiden sich die Windgeschwindigkeitsgrenzwerte für Turmdrehkrane von denen für Mobilkrane?

Turmdrehkrane unterliegen in der Regel höheren Windgeschwindigkeitsgrenzen als Mobilkrane. Viele Turmdrehkrane können bis zu 61 km/h sicher betrieben werden. Bei höheren Windgeschwindigkeiten sollte der Kran jedoch gestoppt und in den Sicherheitsmodus versetzt werden.

Wie sind die Windgeschwindigkeitsbeschränkungen bei Raupenkranen im Vergleich zu denen anderer Kräne?

Raupenkrane unterliegen ähnlichen Windgeschwindigkeitsgrenzen wie Mobilkrane.

Normalerweise sollten Sie Hebevorgänge bei Windgeschwindigkeiten von etwa 32 bis 40 km/h einstellen, sofern in den Anweisungen des Herstellers nichts anderes angegeben ist.

Überprüfen Sie immer die Kranhandbuch für spezifische Anleitungen.

Welche Sicherheitspraktiken gelten für Kranführer?

Kranführer benötigen eine spezielle Sicherheitsschulung zum Umgang mit hohen Windrisiken. Sie lernen darin, Windgeschwindigkeitsmesser abzulesen, Wetterberichte zu prüfen und zu erkennen, wann die Arbeit unterbrochen werden muss.

Sie sollten wissen, wie Ihre Ausrüstung zu prüfen und zu pflegen ist. Üben Sie den Umgang mit Absturzsicherungen, damit Sie vorbereitet sind, falls etwas schiefgeht.