Kranlasten-Diagramm
Von Tord Martinsen, CEO · Januar 2026
Ein Kranlasten-Diagramm gibt die maximale sichere Arbeitslast (SWL) an, die ein Kran bei verschiedenen Auslegerlängen und Winkeln heben kann. Für Offshore-Operationen muss das Standard-Landkartendiagramm herabgestuft werden, um die durch Wellenbewegungen verursachten dynamischen Lasten zu berücksichtigen.
Der dynamische Lastfaktor (ψ) stellt dar, wie viel zusätzliche Kraft die Nutzlast aufgrund der Relativbewegung zwischen Kranhaken und Nutzlast erfährt. Ein dynamischer Faktor von 1,0 bedeutet keine zusätzliche dynamische Last, während 1,5 bedeutet, dass die Last 50% schwerer ist als ihr statisches Gewicht.
Warum dynamische Lastfaktoren wichtig sind
Bei Offshore-Hebeoperationen verursachen Wellen das Stampfen des Schiffes. Wenn eine Nutzlast vom Kran aufgehängt ist, erfährt sie Kräfte durch:
- Schwerkraft — das statische Gewicht der Nutzlast
- Schiffsstampfen — der Kranhaken bewegt sich mit dem Schiff auf und ab
- Nutzlastträgheit — die Nutzlast widersteht Bewegungsänderungen
- Stoßlasten — plötzliches Anziehen des Drahtes, wenn Spiel aufgenommen wird
Der dynamische Lastfaktor erfasst diese Effekte in einer einzigen Zahl, die auf das Kranlasten-Diagramm angewendet wird.
Wie berechnet man die Relativgeschwindigkeit?
Nach den Regeln der Klassifizierungsgesellschaft wird die Relativgeschwindigkeit typischerweise wie folgt angegeben:
v_r =\frac{1}{2}v_L + \sqrt{v_c^2+v_d^2}Wobei v_r die Relativgeschwindigkeit ist, v_L die Hubgeschwindigkeit des Krans ist, v_c die Vertikalgeschwindigkeit des Krans durch Wellenbewegung ist und v_d die Deckgeschwindigkeit durch Wellenbewegung ist.
Wir können bei der Schätzung von v_c und v_d unter Verwendung von Simulationstools helfen oder konservative Ansätze können verwendet werden.
Wie berechnet man den dynamischen Faktor und die zulässige Nutzlast?
Normale Kräne haben den dynamischen Faktor, der wie folgt berechnet wird:
\psi =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}Wobei v_r die Relativgeschwindigkeit ist, g die Erdbeschleunigung ist, k die Kransteifheit ist (die je nach Kranwinkel etc. variiert) und m die Nutzlast ist.
\psi wird üblicherweise verwendet, um die Kran-Hubkapazität während Offshore-Hebevorgängen zu reduzieren, es ist jedoch normalerweise nicht erlaubt, mit einem Wert unter 1,3 zu arbeiten.
Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben einen Kran mit SWL 10t Hubkapazität für Deckelhebungen und hat einen dynamischen Entwurfsfaktor von 1,3. Wie hoch ist die Hubkapazität außenbords, wenn der berechnete dynamische Faktor 1,2 und 1,8 beträgt?
Im ersten Fall ist es 10t, da es keine Rolle spielt, ob der dynamische Faktor unter 1,3 liegt. Im zweiten Fall ist die zulässige Hubkapazität:
m = 10 \cdot \frac{1.3}{1.8} = 7.2\ \text{t}
Durch die Verwendung von Stoßdämpfern ist es möglich, die volle Kapazität beizubehalten, da der dynamische Faktor normalerweise auf 1,3 oder weniger gehalten werden kann.
Vollständige Krankapazität mit Stoßdämpfern aufrechterhalten
Die zentrale Erkenntnis aus der Analyse von Kranlasten-Diagrammen: dynamische Faktoren reduzieren Ihre effektive Hubkapazität, manchmal dramatisch. Ein für SWL 10t bewerteter Kran kann bei rauer See nur 5-6t sicher heben.
Stoßdämpfer lösen dieses Problem, indem sie den dynamischen Faktor unabhängig von den Seebedingungen auf 1,3 oder weniger begrenzen. Das bedeutet:
- Vollständige Krankapazität in höheren Seezuständen
- Breitere Betriebswetterfenster — weniger Wetterverzögerungen
- Sicherere Operationen — kontrollierte Kräfte, keine Stoßlasten
- Kosteneinsparungen — kleinere Kräne können dieselben Nutzlasten verarbeiten
Der POLARIS Krantstoßdämpfer von Norwegian Dynamics ist speziell für diese Anwendung entwickelt. Er erreicht eine Effizienz von über 90% in einem einfachen Zylinder-Design, das leichter, kleiner und kostengünstiger als herkömmliche Multi-Zylinder-Lösungen ist.
Standards und Klassifizierung
Kranlasten-Diagramme für Offshore-Operationen werden von DNV ST-0378, DNV RP-N202, API 2C und EN 13852 geregelt. Norwegian Dynamics Produkte sind nach DNV ST-0378 entworfen und klassifiziert.
