Kräne heben in der Schifffahrts- und Baubranche mehr als ihr Gewicht

Ein Kran kann eine Last heben, Bewegen Sie es seitwärts und senken Sie es ab. Diese Vorgänge, die die Griechen vor 25 Jahrhunderten beim Bau von Marmortempeln einsetzten, werden heute jede Sekunde irgendwo auf der Welt durchgeführt, wenn große Ship-to-Shore-Portalkräne Containerschiffe leeren und neu beladen. Die beiden grundlegenden Unterschiede zwischen alten Kränen und den modernen Versionen betreffen die Materialien, aus denen diese Kräne bestehen, und die Energien, die sie antreiben.

Die Kräne der frühen griechischen Antike waren nur hölzerne Ausleger mit einer einfachen Rolle, deren mechanischer Vorteil durch das Aufwickeln der Seile mit Winden entstand. Im 3. Jahrhundert v. Chr. kamen Verbundscheiben zum Einsatz; Diese römischen Trispastos boten einen fast dreifachen mechanischen Vorteil – fast, weil es Reibungsverluste gab. Diese Verluste wurden unerschwinglich, als mehr als die fünf Seile der Pentaspastos hinzugefügt wurden.

Die stärksten Kräne in der römischen und späteren mittelalterlichen Zeit wurden von Männern angetrieben, die in Räder traten, oder von Tieren, die Ankerwinden in engen Kreisen drehten. Ihre Tragfähigkeit lag im Allgemeinen zwischen 1 und 5 Tonnen. Größere Fortschritte gab es erst im 19. Jahrhundert.

Archimedes sagte, dass ein Mann mit einem richtig platzierten Hebel die Welt bewegen könne; Kleine moderne Kräne können eine Giraffe heben. Und einige Modelle sind hoch genug, um beträchtliche Gewichte auf die Spitze einiger ziemlich berühmter Monumente zu heben.

UNIC URW-094: Kleinster Mobilkran Baujahr: 2009 Kapazität: 1 Tonne Maximale Hubhöhe: 5,7 Meter Radius: 7 Meter

LIEBHERR LTM 11200-9.1: Der stärkste Mobilkran Baujahr: 2014 Tragfähigkeit: 1.200 Tonnen Maximale Hubhöhe: 188 Meter Teleskopausleger: 18,3 bis 100 Meter

KRØLL K10000: Der stärkste Turmdrehkran Baujahr: 1976 Kapazität: 120 Tonnen Höhe: 121 Meter Überdachte Fläche: 3 Hektar (30.350 Quadratmeter)

TAISUN: Der stärkste Portalkran Baujahr: 2019 Kapazität: 20.000 Tonnen Höhe: 133 Meter Maximale Hubhöhe: 80 Meter Breite: 120 Meter Seillänge: 48 Kilometer

William Fairbairns größter Hafenkran, den er in den 1850er Jahren entwickelte, wurde von vier Männern angetrieben, die Winden drehten. Seine Leistungsfähigkeit wurde durch feste und bewegliche Flaschenzüge noch weiter gesteigert, was ihm einen mehr als 600-fachen mechanischen Vorteil verlieh und es ihm ermöglichte, Gewichte von bis zu 60 Tonnen zu heben und über einen Kreis mit einem Durchmesser von 32 Metern zu bewegen. Und in den frühen 1860er Jahren produzierte William Armstrongs Unternehmen jährlich mehr als 100 hydraulische Kräne (die Kräfte durch die unter Druck stehende Flüssigkeit übertragen) für englische Docks. Dampfbetriebene Kräne der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts konnten in Stahlwerken mehr als 100 Tonnen heben; Einige dieser Kräne hingen über dem Fabrikboden und bewegten sich auf Dachschienen. In den 1890er Jahren wurden die Dampfmaschinen durch Elektromotoren ersetzt.

Der nächste grundlegende Fortschritt erfolgte nach dem Ersten Weltkrieg, als Hans Liebherr einen Turmdrehkran erfand, der seine Lasten horizontal schwenken und auf der Baustelle schnell zusammenbauen konnte. Seine Turmspitze ist der Drehpunkt eines Hebels, dessen Hebearm (Auslegerarm) durch ein Gegengewicht ausgeglichen wird, und die Kapazität des Krans wird durch Riemenscheiben erhöht. Turmdrehkrane wurden zunächst zum Wiederaufbau zerbombter deutscher Städte eingesetzt; Sie haben sich schnell verbreitet und sind heute bei Bauprojekten auf der ganzen Welt zu sehen. Typische Tragfähigkeiten liegen zwischen 12 und 20 Tonnen, wobei der Rekord vom K10000 des dänischen Unternehmens Krøll Cranes gehalten wird. Bei einer maximalen Ausladung von 100 Metern kann er bis zu 120 Tonnen heben.

Kräne sind auch tragende Säulen des Welthandels: Ohne Kai-Portalkräne, die Lasten von 40 auf 80 Tonnen heben können, würde es Wochen dauern, die 20.000 Stahlcontainer in Standardgröße zu entladen, die in einem der heutigen riesigen Containerschiffe sitzen. Aber für die Montage der Kräne in einem eng koordinierten Einsatz mit Portalhubwagen und LKWs dauert die Arbeit jetzt weniger als 72 Stunden. Und 20.568 Container wurden im Juni 2017 in der Rekordzeit von 59 Stunden von der Madrid Maersk in Antwerpen entladen.

Ohne diese riesigen Kräne würde jedes Kleidungsstück, jedes Paar Schuhe, jeder Fernseher, jedes Mobiltelefon, das aus Asien nach Nordamerika oder Europa importiert wird, länger brauchen und in der Anschaffung teurer sein. Was die Tragfähigkeitsrekorde angeht, stellt Liebherr jetzt einen wirklich gigantischen Mobilkran her, der auf einem 18-Rad-Lkw sitzt und 1.200 Tonnen tragen kann. Und was angesichts der Dominanz Chinas in der Branche nicht überraschend ist, kann der Taisun, der stärkste Schiffbau-Portalkran, 20.000 Tonnen heben. Das ist etwa noch einmal halb so schwer wie die Brooklyn Bridge.

Dieser Artikel erscheint in der Printausgabe vom August 2020 mit dem Titel „Kraniche (die Maschinen, nicht die Vögel)“.