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Ladungssicherung: Berechnung

Ladungssicherung: Berechnung auf den Grundlagen der Physik

Nach der Jahrtausendwende wurden die Europäischen DIN-Normen EN 12195-2 „Zurrgurte“, EN 12642 „Aufbauten an Nutzfahrzeugen“ (z .B. Lkw) und weitere eingeführt. Diese enthalten genaue Informationen über die materiellen Eigenschaften und die ordnungsgemäße Verwendung von Ladungssicherungsmitteln und -Hilfsmitteln sowie Transportträgern.   

Im Jahre 2004 trat schließlich die die VDI-Richtlinie VDI 2700 „Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen“ in Kraft. Diese gilt als Standardwerk auch bei der gerichtlichen Beurteilung von Verstößen gegen den Paragrafen 22 der Straßenverkehrsordnung. Laien und Nichtfachkundige kann die Berechnung der Ladungssicherung (LaSi) schnell überfordern, da hierbei verschiedene physikalische Kräfte, die beim Transport von Ladung wirken, berücksichtigt werden müssen. Die VDI 2700 enthält dafür physikalische Formeln für das Berechnen der Ladungssicherung.

Kraftschlüssige und formschlüssige Ladungssicherung

Der sogenannte Kraftschluss wird durch Niederzurren gewährleistet. Die Ladung wird dabei z. B. mit Zurrgurten auf die Ladefläche gepresst, wodurch die Reibungskraft erhöht und ein Verrutschen der Fracht verhindert wird. Reibwerterhöhende Unterlagen wie Antirutschmatten verstärken diesen Effekt. Eine Berechnung der erforderlichen Ladungssicherung (Vorspannkraft) berücksichtigt das Ladungsgewicht, den vertikalen Zurrwinkel der verwendeten Zurrmittel, den Beschleunigungsfaktor sowie den Übertragungsbeiwert und den Gleitreibbeiwert. Unabhängig von der Berechnung müssen jedoch mindestens zwei Sicherungsmittel (z. B. Zurrgurt) verwendet werden. Bei einer ausschließlich kraftschlüssigen Sicherung müssen Spannmittel mit hohem STF-Wert wie etwa Langhebelratschen zum Einsatz kommen. Beim Formschluss wird die Ladung entweder durch bündiges und lückenloses Verladen, mittels Diagonal- oder Schrägzurren sowie mithilfe der Kopf- oder Buchtlaschung gesichert. Diese Varianten sind jedoch nur erlaubt, wenn der Fahrzeugaufbau hinsichtlich seiner Stabilität die auftretende Kraft aufnehmen kann. Gemäß EN 12642 Code L ist die Aufbaufestigkeit von Lastkraftwagen und Anhängern europaweit vorgeschrieben und beträgt für die

  • Stirnwände 40 Prozent der Nutzlast, maximal 5000 daN,
  • Rückwände 25 Prozent der Nutzlast, maximal 3100 daN,
  • Seitenwände 30 Prozent der Nutzlast, maximal 3100 daN

Bei einem verstärkten Aufbau gemäß EN 12642 Code XL müssen

  • die Stirnwand 50 Prozent der Nutzlast,
  • die Rückwand 30 Prozent der Nutzlast,
  • und die Seitenwand 40 Prozent der Nutzlast aushalten.

Dabei müssen Prüfzertifikate gemäß der Richtlinie über die aufzunehmenden Kräfte vom Fahrer mitgeführt werden.

 

Die Formel für die Berechnung der Gesamtvorspannkraft beim Niederzurren

Mithilfe dieser Formel kann der 'Anwender die gesamte Vorspannkraft (FV) berechnen, die zur Sicherung der Ladung im geraden Zug und somit auf der Seite des Spannelementes (z. B. der Ratsche der Zurrmittel) als STF (Standard Tension Force) gemäß dem Kennzeichnungsetikett aufgebracht werden muss.

 FV =  ((cx,y - µ) : µ) x FG:k

Diese Berechnung bezieht sich auf das Niederzurren in einem Winkel von 90° bis 83°. Bei einem Winkel von unter 83° muss dieser bei der Sicherung der Fracht in die Berechnung der Formel als Sinuswert aufgenommen werden. In diesem Fall lautet der mathematische Satz für die Berechnung der Ladungssicherung:

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

Das Ergebnis wird nun durch die vom Hersteller angegebenen Vorspannkräfte der Zurrmittel geteilt und man erhält die Anzahl der zu verwendenden Gurte.

Dabei bezeichnen:

cx,y = Beschleunigung,
wobei es sich um festgelegte Werte handelt: 0,8 FG nach vorne und 0,5 FG zur Seite und nach hinten

µ = Gleit-Reib-Beiwert:
Dieser lässt sich aus der Tabelle der VDI-Richtlinie 2700 Blatt 2: 07/2014 ableiten und muss an die realistischen Ladebedingungen angepasst werden.

k =  Übertragungsbeiwert
Er beschreibt die Zurrkraftverteilung beim Niederzurren auf beiden Strängen eines Gurtes. Bei nur einer Ratsche an beiden Strängen des Gurtes beträgt der Wert 1,5, bei Ratschen an beiden Strängen beträgt er 2.

FG = Gewicht der Ladung in kg
Aufgrund der Komplexität der Formeln beim Schräg- und Diagonalzurren empfiehlt es sich, unser Ladungssicherungs-Berechnungsprogramm, Apps, Tabellen, Programme für den Computer oder Diagramme zu verwenden.


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