Die Lastmomentbegrenzung (LMB) zählt zu den wichtigsten Sicherheitseinrichtungen an Mobilkranen und Fahrzeugkranen. Sie überwacht kontinuierlich das Verhältnis zwischen Kippmoment und Standmoment und schützt den Kran vor drei kritischen Ereignissen: dem Herabfallen der Last, dem Umkippen des Kranes und dem Versagen der Krankonstruktion durch Überlastung. Anders als stationäre Krane besitzen mobile Krane keine konstruktive Verbindung zur Umgebung – sie stehen ausschließlich durch den Ausgleich der Massen von Kran und Last.

Welche Krane benötigen eine Lastmomentbegrenzung?

Die Ausrüstungspflicht mit einer LMB ist in der DGUV Vorschrift 52 klar definiert: Fahrbare und ortsveränderliche Krane mit Last am Ausleger benötigen für ihre kraftbetriebenen Hub-, Auslegereinzieh- und Katzfahrwerke Einrichtungen, die ein Überschreiten des zulässigen Lastmomentes verhindern. Konkret gilt die Pflicht zur Lastmomentbegrenzung für Krane mit einer maximalen Tragfähigkeit größer oder gleich 1000 kg oder einem Kippmoment größer oder gleich 40 000 Nm.

Von dieser Pflicht ausgenommen sind Krane, deren höchstzulässiges Lastmoment nicht mehr als 2 mt beträgt, Konsolkrane, Krane mit Auslegern an hängend angeordneten Katzen sowie Derrickkrane. Ebenfalls ausgenommen sind Krane, bei denen die Summe aller Standmomente mindestens dreimal so groß ist wie die Summe aller Kippmomente – eine Konstellation, die bei stark dimensionierten stationären Brückenkranen auftreten kann.

Wie funktioniert die Lastmomentbegrenzung?

Die LMB überwacht die Grenzen von Standsicherheit, Bauteilfestigkeit des Kranes und Kraft des Hubwerkes. Sie kann nur die durch den Kran selbst erzeugten Kräfte erfassen und begrenzen, nicht aber Einwirkungen aus der Umgebung wie Seitenzug, Windlasten oder Anfahrstöße. Die Überwachung erfolgt über mehrere Sensoren:

  • Lastsensoren: Erfassen die tatsächliche Last über Druckkraftaufnehmer in Hydraulikzylindern, Kraftmessbolzen oder Seilzugmessgeräte
  • Winkelgeber: Messen die Auslegerlage und bestimmen so den wirksamen Hebelarm
  • Längengeber: Registrieren bei Teleskopauslegern die aktuelle Auslegerstellung
  • Neigungssensoren: Überwachen die Kranstandfläche und erkennen seitliche Kippneigung

Die zentrale Recheneinheit ermittelt aus diesen Signalen kontinuierlich das aktuelle Lastmoment und vergleicht es mit den hinterlegten Grenzwerten aus der Lasttabelle des Herstellers. Bei Annäherung an die Grenze ertönt eine Vorwarnung, beim Erreichen der Grenze greift die automatische Abschaltung.

Was passiert bei Überlast?

Überschreitet das Lastmoment den zulässigen Wert, bringt die LMB automatisch alle Kranarbeitsbewegungen zum Stillstand, die eine Vergrößerung des Lastmomentes bewirken würden. Dazu zählen das Ausziehen oder Senken des Auslegers, das Ausfahren der Laufkatze oder das weitere Heben der Last. Arbeitsbewegungen, die eine Verringerung des Lastmomentes bewirken, müssen nach Ansprechen des Lastmomentbegrenzers hingegen noch möglich sein – beispielsweise das Einfahren des Auslegers oder das Absenken der Last.

Wird die Auslegergeometrie durch Teleskopieren unter Last verändert, muss die LMB diese Längenänderung selbsttätig erfassen. Bei manueller Änderung der Auslegergeometrie durch Ein- oder Ausbau von Zwischenstücken genügt eine manuelle Umstellung der Lastmomentbegrenzung. In vielen Systemen ist ein besonderer Schalter ohne Selbsthaltung im Handbereich des Kranführers vorgesehen, der nach dem Ansprechen der LMB bestimmte Rückwärtsbewegungen wieder freigibt.

Moderne LMB-Systeme für Produktions- und Hafenkrane

Neben den klassischen Fahrzeugkranen benötigen auch stationäre Brückenkrane, Containerkrane, Portalkrane und Hafenmobilkrane Überlastsicherungen. Moderne Systeme wie das GHC-0 wurden speziell für Altkrane mit einkanaligen Sensoren entwickelt und ermöglichen die Nachrüstung veralteter oder fehlender Überlastsysteme. Schaltverstärker vom Typ BSA verarbeiten Signale von einem oder zwei Lastsensoren mit Strom- oder Spannungsausgang und steuern bis zu drei Relais mit hoher Schaltleistung.

Hochsichere Systeme für sicherheitskritische Anwendungen arbeiten mit redundanter Sensor- und Elektronikstruktur. Sie ermöglichen die Erfassung von bis zu vier Lastsensoren und sind nach SIL-2 oder PL-d zertifiziert. Solche Systeme bieten zusätzlich Diagnosefunktionen für eine schnelle Fehlererkennung und dokumentieren alle Überlastereignisse für die spätere Auswertung.

Prüfpflichten und regelmäßige Wartung

Lastmomentbegrenzungen unterliegen als sicherheitsrelevante Einrichtungen der regelmäßigen Prüfpflicht. Die wiederkehrende Prüfung durch eine befähigte Person muss die Funktion aller Sensoren, die Plausibilität der Anzeigen, die Auslösung der Abschaltung bei Überlast sowie die Freigabe von Entlastungsbewegungen überprüfen. Dokumentiert werden müssen außerdem alle Kalibrierungen und Parametrierungen der Lasttabellen.

Besondere Aufmerksamkeit verdienen Sensoren, die mechanischen Belastungen oder Umwelteinflüssen ausgesetzt sind: Winkelgeber am Drehkranz, Längenmesstaster an Teleskopzylindern und Kraftmessdosen in Hydraulikleitungen. Verschmutzung, Korrosion oder mechanische Beschädigung dieser Komponenten führen zu Fehlmessungen und können die Schutzfunktion beeinträchtigen. Der Austausch defekter Sensoren darf nur durch autorisiertes Fachpersonal erfolgen, anschließend ist eine Neukalibrierung des Gesamtsystems erforderlich.

Integration in digitale Kransteuerungen

Moderne Kransteuerungen integrieren die Lastmomentüberwachung in umfassende Telematik-Systeme. Neben der reinen Überlastabschaltung erfassen sie Betriebsstunden nach Lastklassen, dokumentieren Grenzwertverletzungen und warnen bei drohender Überschreitung bereits präventiv durch stufenweise Verlangsamung der Kranbewegungen. Diese Systeme ermöglichen zudem eine Ferndiagnose durch den Hersteller und erleichtern die vorausschauende Wartung durch frühzeitige Erkennung von Sensor-Drifteffekten.

Die Vernetzung mit Flottenmanagement-Plattformen erlaubt Betreibern die zentrale Überwachung mehrerer Krane in Echtzeit. Kritische Ereignisse wie Überlastungen, Sensorausfälle oder unzulässige Betriebszustände werden automatisch an die Leitstelle übermittelt. Diese digitale Dokumentation unterstützt nicht nur die Arbeitssicherheit, sondern vereinfacht auch den Nachweis der ordnungsgemäßen Wartung gegenüber Berufsgenossenschaften und Aufsichtsbehörden.