Turmdrehkran-Einsatzplaner

Der Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der Technischen Universität München entwickelte in enger Zusammenarbeit mit Kranherstellern, Kranverleihern und Baufirmen im Rahmen eines AiF-Forschungsprojekts einen Turmdrehkran-Einsatzplaner zur Unterstützung der Beplanung von Baustellen mit Turmdrehkranen. Nach Abschluss des Projekts erfolgten, aufbauend auf dem Projektergebnis, weitere Entwicklungsstufen.
Der Turmdrehkran-Einsatzplaner besteht aus den drei Komponenten CAD-Tool, Datenbankmodul und Kostenkalkulator

Das Projektziel war die Bereitstellung eines Turmdrehkran-Einsatzplaners für die schnelle DV-gestützte Beplanung von Baustellen mit Baukranen. Die Beplanung mit diesem Tool beinhaltet den gesicherten und effizienten Kranbetrieb, die kostengünstige Montage und den wirtschaftlichen Transport der Kranbauteile. Der Kostenkalkulator liefert hierzu aktuelle Preise und mögliche Preisvorteile.

Im Datenbankmodul des Turmdrehkran-Einsatzplaners sind alle benötigten Krandaten, die früher aufwendig über Datenblätter, Prospekte und Kataloge gesucht werden mussten, durch benutzerfreundliche Menüführung schnell abrufbar. Das Datenbankmodul basiert auf dem weit verbreiteten Microsoft-Produkt Access.
Alle Auslegerlängen eines Krans sind zusammen mit den Traglastkurven und den zugehörigen Gegenballastwerten abrufbar. Auch die verschiedenen Turmkombinationen mit genauer Zusammensetzung, Unterbau, Hakenhöhe, Zentralballast und max. Eckdruck bzw. Fundamentlasten stehen zur Verfügung. Für jeden Krantyp ist außerdem der rasche Zugriff auf die Antriebsdaten, sowie die Transport- und Montagedaten der Kranbauteile in Form einer Kolliliste möglich.
Die Auswahl eines Krans kann direkt über die Typenbezeichnung oder durch die Abfrage „Hubaufgabe“ erfolgen. Hierbei können gezielt Krane für einen bestimmten Anwendungsfall, z.B. das Einheben von Fertigbetonteilen in ein Gebäude, selektiert werden. Nach Eingabe des gewünschten Last-, Ausladungs- und Hakenhöhenbereichs und ob der Kran stationär oder verfahrbar montiert werden soll, stellt das Programm alle möglichen Kran-/Turmkombinationen zusammen.
Nach Auswahl eines Kranes in der vom Hersteller ausgewiesenen Turmkonfiguration kann diese vom Nutzer individuell angepasst werden.

Je nach Anwendungsfall wählt der Benutzer zwischen Frei- bzw. Außenklettern mit Verankerung und Innen- bzw. Stockwerksklettern mit Kletterrahmen. Insofern das Klettern eines Kranes abschnittsweise zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgt, sind einzelne Kletterphasen festzulegen, denen im Zuge der späteren Angebotserstellung konkrete Zeiträume zugewiesen werden.

Ähnlich dem Klettern von Türmen werden bei der Festlegung einer Gleisanlage für Krane mit fahrbaren Unterbauten einzelne Gleisbauphasen definiert. Die einzubauenden Gleise definieren sich über den Schienen- und Schwellentyp, den maximal zulässigen Schwellenabstand sowie die Verlegerichtung der Schwellen – je nach Anwendung werden Kranschwellen quer oder längs zum Schienenverlauf angeordnet. In Abhängigkeit des Bettungsmoduls zur Einordnung der Bodenverhältnisse weist der Anwender den einzelnen Gleisen ihre maximal zulässigen Eckdrücke, die maximale Verformung sowie die maximale Bodenpressung zu.

Anschließend lassen sich die Krandaten anzeigen und ausdrucken. Außerdem kann der Kran mit dem CAD-Tool gezeichnet oder mit dem Kostenkalkulator ein Angebot erstellt werden.

Das CAD-Tool des Turmdrehkran-Einsatzplaners arbeitet auf Grundlage des bei Baufirmen weit verbreiteten CAD-Programms AutoCAD. Die Auswahl des Krans erfolgt mit Hilfe des Datenbankmoduls.
Damit stehen der Zusammenbau des Kranes aus seinen Komponenten und die Reihenfolge der Bauteile fest. Das CAD-Tool erzeugt automatisch aus den Kranbauteilen die CAD-Darstellung des Krans (s. Abbildung 2). Die Krane können maßstabsgerecht in vorhandene CAD-Baustellenzeichnungen eingefügt werden. Jeder Kran ist in der Draufsicht und in der Seitenansicht verfügbar, womit eine Baustelle sowohl im Grundriss als auch in Schnitten beplant werden kann.

Das CAD-Tool nutzt die Layertechnik von Auto-CAD, um die notwendigen Informationen für den Planer bereitzustellen. So sind z.B. Kranbauteile, Traglastkurven und Textinformationen wie max. Eckdrücke auf verschiedenen Layern abgelegt, die je nach Bedarf ein- oder ausgeblendet werden können.
Im Rahmen von 3D-Baustellenzeichnungen ermöglicht das Programm eine Kollisionskontrolle integrierter Krane mit deren direkter Umgebung. Dazu werden Hüllvolumen der Auslegerkinematiken gebildet und mit angrenzenden Objekten verschnitten

Mit dem Kostenkalkulator kann der Kranvermieter schnell auf Kundenanfragen reagieren, indem er den Kran mit dem Datenbankmodul konfiguriert und ein Vermietungsangebot erstellt. In der Kalkulation werden folgende Punkte berücksichtigt:

• Miete
• Transport
• Versicherung
• Autokraneinsatz
• Montage
• Kranzubehör

Zudem ermittelt das Tool die Globaldaten für den Fahrzeugkran, der für die Baukranmontage benötigt wird. Aus den Standortdaten von Fahrzeugkran und Baukran werden die Traglastpunkte des Fahrzeugkrans für die Baukranspitze, Auslegerspitze und Gegenausleger ermittelt.
Der Assistent Kostenkalkulator erstellt für den Kunden ein fertiges Angebot. Der Anbieter hat die Möglichkeit durch Nachkalkulation rasch auf eine veränderte Situation zu reagieren. Durch die Ablage in der Datenbank kann die Angebotsentwicklung dokumentiert und überprüft werden. Hieraus lassen sich wiederum regionale Markteigenschaften identifizieren und berücksichtigen.