Formschluss und Kraftschluss in der Ladungssicherung

Formschluss Ladungssicherung Beim Straßentransport von Frachtgütern etwa im Lkw können physikalische Bewegungskräfte ein Verrutschen der Ladung auslösen. Bei einer Kurvenfahrt oder plötzlicher Ausweichbewegung kann sich die Ladung bei mangelhafter Ladungssicherung seitlich verschieben, verrutschen oder umfallen und gefährliche Situationen auslösen. Ladungssicherung ist in Deutschland per Gesetz geboten (§ 22 StVO, "Ladung") und die Techniken und anerkannten Regeln der Sicherung sind Bestandteil von Richtlinien (VDI 2700 ff), Verordnungen (DGUV) sowie Informationsschriften der Berufsgenossenschaften und Europäischen Normen (DIN EN). Im Fall nicht ordnungsgemäßer Ladungssicherung sind der Fahrer, das Verladepersonal und der Versender haftbar. Die Gesetze und Richtlinien gelten für den Transport von Lasten sowohl im Lkw als auch im privaten Pkw oder Anhänger. Bei der Ladungssicherung werden folgende Arten voneinander unterschieden: die Ladungssicherung durch Formschluss, die Ladungssicherung durch Kraftschluss und die kombinierte Ladungssicherung.

Was ist Formschluss?

Die Ladungssicherung durch Formschluss wird durch lückenloses Verladen der Last oder die Zurrtechnik des Direktzurrens realisiert.

Was ist Kraftschluss?

Die Ladungssicherung durch Kraftschluss wird durch Niederzurren der Ladung auf der Ladefläche des Fahrzeugs gewährleistet. Dabei wird die Ladung auf die Ladefläche gepresst, wodurch sich die Reibung erhöht.

Betriebssichere Verladung durch Formschluss

Tipp: Nicht jedes Fahrzeug eignet sich für eine Ladungssicherung durch Formschluss. Abhängig ist dies von der Aufbaufestigkeit Ihres Nutzfahrzeugs oder Anhängers gemäß DIN EN 12642.

Bündiges Verladen

Eine formschlüssige Ladungssicherung gegen das Verrutschen kann durch bündiges und lückenloses Verladen der Fracht in Verbindung mit der Stirnwand und den Seitenwänden des Fahrzeugs erfolgen. Als Hilfsmittel werden bei dieser Technik der Ladungssicherung Zurrgurte und Spanngurte verwendet. Stausäcke kommen dabei zum Einsatz, um die Ladung vor Bewegungen zu schützen.

Die Sicherungsmethoden des Direktzurrens

Direktzurren ist eine Zurrtechnik der formschlüssigen Sicherung. Dabei wird die Fracht mithilfe von Zurrmitteln in ihrer Position auf der Ladefläche gehalten. Ladebalken oder Stirnwand werden durch Spanngurte ersetzt und wirken somit als Laderaumbegrenzung. Es gibt drei Varianten für die formschlüssige Ladungssicherung mittels Direktzurren:

Diagonalzurren

Für das Diagonalzurren benötigen Sie Zurrgurte oder Spanngurte mit Ratsche, rutschhemmende Unterlagen wie Antirutschmatten, Kantenschützer, um die Kanten und Ecken Ihrer Ladung zu schützen sowie eine optimale Kraftübertragung der Vorspannkraft. Es gibt drei Techniken des Diagonalzurrens, deren Beschreibung Sie auf unseren Ratgeberseiten finden.

Schrägzurren

Beim Schrägzurren werden vier Zurrgurte in Quer- und Längsrichtung vom Ladegut aus zum Fahrzeugboden gespannt, wobei ein vertikaler Winkel zwischen Ladefläche und Sicherungsgurt von 90° entsteht (Zurrwinkel α). Beim Schrägzurren wird in alle Richtungen gesichert, sodass auftretende Massenkräfte über die Zurrmittel auf die Ladefläche übertragen werden.

Vorsicht: Je niedriger der Wert des Winkels α, desto höhere Kräfte sind für die Sicherung erforderlich. Winkel unter 30° sind nicht zulässig, Winkel unter 83° müssen bei der Berechnung berücksichtigt werden.

Tipp: Verwenden Sie in Verbindung mit der Ladungssicherung durch Schrägzurren, abhängig von der Ladungsart, neben Gurten oder Ketten weitere Hilfsmittel wie:

Rutschhemmende Materialien (Antirutschmatten)
Antirutschhölzer
Kantenschutz
Keile
Ladebalken oder Sperrbalken
Zurrpunkte (Anschlagpunkte)
Staupolster

Kopflashing

Kopflashing wird bei der Ladungssicherung angewendet, wenn das Ladegut nicht an der Stirnwand beziehungsweise Rückwand des Fahrzeugs positioniert werden kann. Hier ist der Lastverteilungsplan des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Beim Kopflashing wird eine Rundschlinge um die vorderen oder hinteren Oberkanten der Ladung gelegt und mit jeweils einem Zurrmittel verbunden, welches auf der Gegenseite mit einem Anschlagpunkt auf dem Fahrzeugboden verbunden wird. Alternativ kann jeweils ein Kantenaufsatz auf die beiden oberen Vorderkanten des Ladeguts abgebracht werden, der als Halterung für ein Zurrmittel dient, welches dann von einem Anschlagpunkt auf dem linken Fahrzeugboden durch den Kantenaufsatz bis zu einem Anschlagpunkt auf dem rechten Fahrzeugboden geführt wird. Es kann zudem eine Palette vor oder hinter die Ladung gestellt werden, durch die das Zurrmittel von einem Anschlagpunkt auf dem linken Fahrzeugboden durch die Palette bis zu einem Anschlagpunkt auf dem rechten Fahrzeugboden geführt wird.

Buchtlashing

Beim Buchtlashing oder Umreifungszurren wird das Ladegut bei der Ladungssicherung von beiden Seiten mit jeweils mindestens zwei Zurrmitteln umspannt. Die Last wird quasi in eine Schlinge gelegt. Achten Sie bei der Verladung darauf, dass die Zurrmittel auf der Ladefläche nicht eingeklemmt werden, da sich die Ladung beim Transport in sich verdrehen kann und kein Formschluss entsteht. Diese formschlüssige Verbindung dient der Seitensicherung, das Ladegut wird weder nach vorne noch nach hinten gesichert. Gegen das Wandern sollte zusätzlich noch ein Gurt als Niederzurrung über die Ladung gelegt werden.

Hinweise für die Ladungssicherung mittels Direktzurren

Bei der Ladungssicherung durch Direktzurren sollten Sie diese wertvollen Tipps beachten:

Verwenden Sie stets Zurr- oder Spanngurte mit ausreichender LC (Lashing Capacity / zulässige Zugkraft) im geraden Zug
Verwenden Sie die Zurrpunkte des Fahrzeugs nach DIN EN 12640
Achten Sie auf die Belastbarkeit der Zurrpunkte, die anhand einer Beschilderung angegeben werden muss
Legen Sie die Zurrgurte im gleichen Winkel an
Legen Sie diese immer in gleichen Längen an
Halten Sie die Zurr- oder Spanngurte so kurz wie möglich. Beim Kopflashing: Je länger desto besser
Verwenden Sie immer die gleichen Zurrmittel, mischen Sie weder die Hersteller noch die Werte LC, SHF, STF
Benutzen Sie für die Ladungssicherung stets zugelassene Zurrgurte
Legen Sie diese nach Möglichkeit über dem Schwerpunkt an
Hängen Sie diese niemals im Fahrzeugrahmen ein
Spannen Sie die Zurrgurte nur so fest, dass Sie nicht durchhängen

Die Berechnung der benötigten Vorspannkräfte beim Direktzurren

Kraftschluss Ladungssicherung Bei der Vorausberechnung der beim Transport benötigten Zurrkräfte wird die Zugkraft LC im direkten Zug zugrunde gelegt. Dies ist physikalisch begründet, da Zurr- und Spanngurte die durch Fahrzeugbewegungen entstehenden Kräfte (Fliehkräfte, Bremskraft, Beschleunigung) direkt aufnehmen. Die verwendeten Gurte sollten nur mit Handkraft (max. 10 % des LC-Wertes) gespannt werden, um die Zugkraft nicht durch hohe Vorspannung zu mindern. Beim Direktzurren wird die Ladung nur gehalten. Ein flacher Winkel ist günstig. Wesentlich ist die Berechnung des Verhältnisses zwischen Zurrwinkel und Vorspannung. Dies erfolgt unter Zuhilfenahme von Tabellen, die Zurrmittel-Hersteller zur Verfügung stellen beziehungsweise in Informationsschriften des VDI oder der DGUV zu finden sind.

Tipp: Achten Sie darauf, dass die Beschaffenheit der verwendeten Gurte, Endbeschläge und Ratschen stets der Europäischen Norm DIN EN 12195-2 entsprechen muss.

Die Sicherung der Fracht durch Kraftschluss

Bei der kraftschlüssigen Ladungssicherung wird die Fracht mithilfe von Ladungssicherungsmitteln wie Zurrgurten, Ketten oder Netzen und vorhandenen oder nachträglich eingebauten Anschlagpunkten auf der Ladefläche kraftschlüssig fixiert. Der Gurt wird über die Ladung geführt, an beiden Seiten der Ladung in Zurrpunkte auf der Ladefläche eingehängt und gespannt. Die entstehende Druckkraft wird als Vorspannkraft (STF) bezeichnet. Unterschiedliche Spannelemente (Druckratsche, Langhebelratsche, ERGO-Ratsche) können bei der Transportsicherung durch Kraftschluss unterschiedliche Vorspannkräfte realisieren. Die benötigte Vorspannung richtet sich nach dem Gewicht der Ladung, den zu erwartenden Beschleunigungskräften sowie dem Gleitreibbeiwert.

Die Berechnung der benötigten Vorspannung

Die Formeln zur Kalkulation der Vorspannung (Standard Tension Force / STF) finden sich in der VDI Richtlinie 2700 ff. Diese sind jedoch kompliziert, besser geeignet sind Ladungssicherungsrechner oder Berechnungstabellen. Diese finden Sie auf unseren Ratgeberseiten oder bei den Herstellern von Ladungssicherungsmitteln.

Beschaffenheit von Zurrmitteln bei der kraftschlüssigen Ladungssicherung

Alle verwendeten Zurr- und Spanngurte müssen bei der Ladungssicherung durch Kraftschluss hinsichtlich ihrer Beschaffenheit und Kennzeichnung der Europäischen Norm DIN-EN 12195 entsprechen. Auf den Etiketten müssen folgende Informationen enthalten sein:

Name und Symbol des Herstellers
Prüfnummer und GS-Zeichen
Normen, nach dem der Zurrgurt hergestellt wurde
Nutzlänge des Zurrmittels
Werkstoff
Dehnung bei zulässiger Zurrkraft in %
Rückverfolgung
VDI-Konformität

Zudem finden sich darauf Angaben zu folgenden zulässigen Kräften:

Normale Handkraft SHF (Standard Hand Force) in daN
Vorspannkraft STF (Standard Tension Force) in daN
zulässige Zurrkraft (LC-Wert = Lashing Capacity) mit Symbol (im geraden Zug)

Die zulässigen Kräfte sind mit Symbolen und Kraftangaben in daN (1 daN = 10 N = 1 kp = 1kg) gekennzeichnet.

Die vereinfachte Berechnung der benötigten Zurrkräfte beim Kraftschluss

Bei einer Talfahrt oder Vollbremsung drückt etwa das 0,8-Fache Ladungsgewicht Richtung Fahrerhaus, bei Kurvenfahrten und beim Anfahren etwa die Hälfte des Gewichts des Transportguts in Richtung der Bordwände. Somit ließe sich folgende vereinfachte Rechnung aufmachen:

Frachtgewicht: 10.000 Kg
Kraft in Richtung Fahrerhaus: 8.000 Kg = 8.000 daN
Kraft in Richtung Bordwände: 5.000 Kg = 5.000 daN
Benötigte STF: 8.000 daN

In diesem Fall ließe sich die für die Ladungssicherung benötigte Vorspannkraft mit 20 Zurrgurten à 400 daN STF realisieren.

Genaue Kalkulation der benötigten Vorspannkraft bei der kraftschlüssigen Sicherung nach DIN EN 12195

Detaillierte Vorausberechnungen der Vorspannkraft bei der kraftschlüssigen Ladungssicherung verbinden mehr Faktoren als in der vereinfachten Berechnung dargestellt. So müssen etwa die Reibungskraft sowie der Übertragungsbeiwert in der Berechnung berücksichtigt werden. Folgende Werte werden benötigt:

cx,y = Beschleunigung, festgelegter Wert: 0,8 FG nach vorne und 0,5 FG zur Seite und nach hinten
µ = Gleit-Reib-Beiwert: vgl. Tabelle VDI-Richtlinie 2700 Blatt 2: 07/2014
k = Übertragungsbeiwert: Zurrkraftverteilung beim Niederzurren auf beiden Strängen eines Gurtes. Eine Ratsche an beiden Strängen des Gurtes 1,5, bei Ratschen an beiden Strängen 2.
FG = Gewicht der Ladung in kg

Es ergibt sich folgende Formel:

FV = ((cx,y - µ) : µ) x FG:k

Diese Formel ist nur zu verwenden, wenn sich ein Zurrwinkel von 90° bis 83° verwirklichen lässt. Bei einem Zurrwinkel von weniger als 83° muss der Sinuswert des Winkels in die Berechnung einfließen. Die Formel lautet in diesem Fall:

FV = ((cx,y - µ) : (µ x sin α)) x FG:k

Teilen Sie nun das Ergebnis durch die auf dem Etikett der Gurte angegebene Vorspannung und Sie erhalten die benötigte Anzahl der Gurte.

Tipp: Wenn Sie bei der Beladung und Ladungssicherung im Fahrzeug, sowohl bei der formschlüssigen als auch kraftschlüssigen Verbindung reibungserhöhende Unterlagen wie Antirutschmatten verwenden, benötigen Sie weniger Zurrmittel, da sich die Reibungskraft beziehungsweise Haftreibung erhöht.