Die Tragfähigkeit eines Lastaufnahmemittels, also die zulässige Tragfähigkeit (WLL), wird in der Konstruktionsphase durch Festigkeitsberechnung oder Prüfung bestimmt – nicht durch Multiplikation der Lastmasse mit einem einzigen Sicherheitsfaktor. Nach der Norm für lose Lastaufnahmemittel SFS-EN 13155:2020+A1:2025 wird die Festigkeit entweder rechnerisch nachgewiesen und das Ergebnis durch eine Prüfbelastung bestätigt, oder allein durch Prüfung. Für den Benutzer ist die Tragfähigkeit als WLL-Wert auf dem Lastaufnahmemittel gekennzeichnet, der nicht überschritten werden darf.
Was bedeuten Tragfähigkeit und WLL?
WLL (Working Load Limit) ist die größte Last, die ein Lastaufnahmemittel im normalen Betrieb tragen darf. Sie muss auf dem Lastaufnahmemittel gekennzeichnet sein, und ein Lastaufnahmemittel ohne diese Kennzeichnung darf nicht verwendet werden. Bei älteren Lastaufnahmemitteln kann derselbe Wert als SWL (Safe Working Load) angegeben sein. Mehr zu den Kennzeichnungen im Artikel Kennzeichnungen und Farbcodes von Lastaufnahmemitteln: Ein Leitfaden für den sicheren Gebrauch.
Die Tragfähigkeit ist nicht die Bruchlast. Das Lastaufnahmemittel muss die zulässige Tragfähigkeit während seiner gesamten Lebensdauer wiederholt ohne bleibende Verformung aufnehmen, daher bleibt bis zum Bruch stets ein deutlicher Abstand. Die Eigenmasse des Lastaufnahmemittels ist im WLL-Wert nicht enthalten, sondern wird gesondert angegeben. Die Tragfähigkeit des Krans muss daher für die Gesamtmasse aus Last und Lastaufnahmemittel ausreichen.
Wie wird die Tragfähigkeit nach EN 13155 nachgewiesen?
Die Fassung SFS-EN 13155:2020+A1:2025, die am 13.3.2026 unter der Maschinenrichtlinie harmonisiert wurde, bietet zwei Wege, um nachzuweisen, dass ein Lastaufnahmemittel die dafür angegebene Last trägt.
| Berechnung und Prüfbelastung | Nur Prüfung | |
|---|---|---|
| Wie die Festigkeit nachgewiesen wird | Durch Festigkeitsberechnung nach EN 13001-1 und EN 13001-2 | Durch Prüfbelastung, ohne Berechnung |
| Was untersucht wird | Die kritischen Stellen der Konstruktion: Werkstoff, Schweißnähte, Anschlagpunkte, Stabilität und bei Bedarf Ermüdung | Das Verhalten der Konstruktion unter der Prüflast |
| Prüflast | Bestätigt die Berechnung: 1,5 × WLL bei WLL ≤ 20 t · (1,56 − WLL/350) × WLL bei 20 t < WLL < 160 t · 1,1 × WLL bei WLL ≥ 160 t | Typ: 2 × WLL ohne bleibende Verformung und 3 × WLL ohne Lösen der Last. Einzelnes Exemplar: 2 × WLL |
| Eignet sich in der Regel für | Einzeln gefertigte Lastaufnahmemittel sowie Serien, bei denen Konstruktion und Masse optimiert werden sollen | Lastaufnahmemittel, bei denen sich eine hohe Prüflast leicht aufbringen lässt – kann eine leichtere Konstruktion ergeben |
Auf dem Berechnungsweg reicht die Berechnung allein nicht aus, sondern das Ergebnis wird durch eine Prüfbelastung bestätigt. Mehr zu den Änderungen der Norm und zur Prüfbelastung im Artikel Prüfbelastung von Lastaufnahmemitteln und Aktualisierung der EN 13155.
Warum reicht ein „Sicherheitsfaktor 4:1“ für die Bemessung nicht aus?
Im Internet wird oft empfohlen, die Tragfähigkeit eines Lastaufnahmemittels zu ermitteln, indem man die Bruchlast durch den Faktor 4 teilt. Feste Faktoren gehören jedoch zu den Produktnormen von Standardkomponenten wie Ketten, Drahtseilen und Hebebändern. Die Tragfähigkeit eines kundenspezifischen Lastaufnahmemittels aus Stahl, etwa eines Hebebalkens oder Greifers, beruht nicht auf einem einzigen Faktor.
Der Konstrukteur wählt den Sicherheitsfaktor danach, womit die Festigkeit verglichen wird, zum Beispiel mit der Streckgrenze oder der Zugfestigkeit des Werkstoffs. Außerdem können verschiedene Arten von Konstruktionsdetails eigene Sicherheitsfaktoren haben, die zu berücksichtigen sind. Ein Faktor 4 bezogen auf die Zugfestigkeit liegt oft auf der sicheren Seite, als allgemeine Regel lässt er sich aber nicht verwenden. Die schwächste Stelle der Konstruktion bestimmt die Tragfähigkeit.
In einer geschweißten Konstruktion sind die Schweißverbindungen oft die bemessungsrelevante Stelle. Deshalb berücksichtigt der Konstrukteur in der Berechnung die Bewertungsgruppe der Schweißnähte, und der Hersteller verwendet eine qualifizierte Schweißanweisung (WPS) – mehr dazu im Artikel WPS und Schweißanweisungen bei Lastaufnahmemitteln.
Welche Faktoren beeinflussen die Tragfähigkeit bei der Konstruktion?
- Masse und Schwerpunkt der Last: Ein außermittiger Schwerpunkt erhöht die Belastung eines einzelnen Anschlagpunkts und kann die Last kippen lassen.
- Hebeverfahren und Neigungswinkel: Schräg verlaufende Ketten und Hebebänder erhöhen die auf die Konstruktion wirkenden Kräfte (Tabelle unten).
- Dynamische Lasten: Anheben, Abbremsen und Pendeln der Last erhöhen die Belastung kurzzeitig.
- Nutzungshäufigkeit: Bei häufig wiederholten Hüben ist die Ermüdung vor der statischen Festigkeit bemessungsbestimmend.
- Umgebung: Temperatur, Korrosion und zum Beispiel Reinraumanforderungen beeinflussen die Werkstoffwahl.
Wenn zwei Ketten oder Hebebänder zu einem Punkt zusammenlaufen, nimmt die Kraft in jedem Strang mit wachsendem Winkel zu. Die Werte ergeben sich direkt aus der Geometrie:
| Winkel zwischen den Strängen | Strangkraft im Verhältnis zum senkrechten Hub |
|---|---|
| 0° (senkrechte Stränge) | 1,00 |
| 60° | 1,15 |
| 90° | 1,41 |
| 120° | 2,00 |
Deshalb gilt die WLL eines Lastaufnahmemittels nur bei den in der Betriebsanleitung festgelegten Winkeln und Hebeverfahren.
Lässt sich die Tragfähigkeit eines verwendeten Lastaufnahmemittels erhöhen?
Ja, aber nur durch eine Neubewertung. Der Konstrukteur berechnet die Konstruktion nach der geltenden Norm, die Tragfähigkeit wird bei Bedarf durch eine Prüfbelastung bestätigt, und für das Lastaufnahmemittel werden eine neue CE-Dokumentation und neue Kennzeichnungen erstellt. Ein neues Schild allein reicht nicht aus. Das Vorgehen beschreibt der Artikel CE-Kennzeichnung von Lastaufnahmemitteln.
Ist die Tragfähigkeitskennzeichnung eines verwendeten Lastaufnahmemittels verloren gegangen, darf es erst wieder verwendet werden, wenn die Tragfähigkeit geklärt und die Kennzeichnung erneuert ist. Die Prüfung verwendeter Lastaufnahmemittel beschreibt der Artikel Prüfung von Lastaufnahmemitteln.
So arbeitet Hefmec
Wir konstruieren Lastaufnahmemittel passend zum Werkstück und zum Hebevorgang des Kunden. Die Tragfähigkeit bemessen wir mit analytischer Berechnung und bei Bedarf mit FEM-Analyse; zum Leistungsumfang gehören auch die Planung der Prüfbelastung und die für die CE-Kennzeichnung erforderlichen technischen Unterlagen. Dasselbe leisten wir für vorhandene Lastaufnahmemittel, wenn ihre Tragfähigkeit ermittelt oder erhöht werden soll.
Häufig gestellte Fragen
Ist WLL dasselbe wie SWL?
In der Praxis ja. Beide bezeichnen die größte zulässige Betriebslast. WLL ist der Begriff der aktuellen europäischen Normen.
Darf man die Tragfähigkeit eines Lastaufnahmemittels selbst berechnen?
Ja, wenn der Berechnende die anzuwendenden Normen kennt. Der Hersteller des Lastaufnahmemittels ist dafür verantwortlich, dass Berechnung und Prüfbelastung durchgeführt und in den technischen Unterlagen dokumentiert sind.
Muss jedes Lastaufnahmemittel einer Prüfbelastung unterzogen werden?
Ein einzeln gefertigtes Lastaufnahmemittel wird immer einer Prüfbelastung unterzogen. Bei in Serie gefertigten Lastaufnahmemitteln wird die Typprüfung an mindestens einem Exemplar der Fertigungsserie durchgeführt, und die Stichprobe für den Einzelnachweis der übrigen Exemplare wird nach Fertigungsverfahren und Seriengröße festgelegt.
Haben Sie noch Fragen?
Bei Fragen zur Bemessung und Festigkeitsberechnung von Lastaufnahmemitteln wenden Sie sich direkt an Serviceleiter Aki Jalonen, +358 50 492 7579. Mehr dazu: Festigkeitsberechnung und Prüfbelastung.
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