Betriebliche Krananlagen: Bedienung & Sicherheit im Alltag

Technisch: Überlastbegrenzung, Lastanzeige, redundante Haltesysteme bei Magnet/Vakuum nach Stand der Technik, Feinfahrprofile, Sway-Control.

Organisatorisch: Sperrbereiche/Exclusion Zones, Last nie über Personen führen, definierte Transportkorridore, Pre-Lift-Briefing, Festlegung von Wettergrenzwerten.

Persönlich: PSA (Sicherheitsschuhe, Helm mit Kinnriemen), klare Kommunikationsregeln, sichere Standorte der Beteiligten.

Technisch: Antikollisionssysteme, Endanschläge/Puffer, Geschwindigkeitsbegrenzung, Zonenschaltung.

Organisatorisch: Verkehrsregelung, Vorfahrtsregeln, Einweiserpflicht bei eingeschränkter Sicht, Mehrkran-Koordinationsplan.

Technisch: Eindeutige Kennzeichnung (WLL, Prüfdatum), Haken mit Sicherung, Formschluss wo möglich.

Organisatorisch: Auswahl nach Lastgeometrie und Anschlagart, Winkelbegrenzung, Kantenschutz, Ablegereife-Regeln, Sichtprüfung vor Einsatz.

Persönlich: Qualifizierte Anschläger, Vier-Augen-Prinzip bei kritischen Hüben.

Technisch: Richtig dimensionierte Einsatzgruppe (FEM/ISO), Seilführung nach Herstellervorgabe, Endlagenschalter, Zustandsüberwachung (Betriebsstundenzähler, Lastkollektiv).

Organisatorisch: Prüf- und Schmierpläne, dokumentierte Ablegekriterien, Tausch vor Erreichen der Grenzwerte.

Technisch: Schutzmaßnahmen gemäß EN 60204-32, Schutzleiter-/Isolationsüberwachung, Not-Halt, Verriegelungen.

Organisatorisch: LOTO-Verfahren, Freischalt- und Prüfprotokolle, Prüfen vor Arbeiten.

Technisch: Fest installierte Zugänge (Leitern, Laufstege), Anschlagpunkte, Absturzsicherungen.

Organisatorisch: Permit-to-Work, Rettungsplan für Höhenarbeiten, qualifizierte Monteure.

Technisch: Wetterstationen/Anemometer bei Außenportalen, Frostschutzkonzepte.

Organisatorisch: Betriebsgrenzwerte, Räum- und Streupläne, zusätzliche Sicht- und Freigabekontrollen.

Organisatorisch: Schicht- und Pausenplanung gegen Ermüdung, Reduktion von Störreizen, klare Aufgabenverteilung Kranführer/Einweiser.

Persönlich: Training zu Wahrnehmungsfehlern, Stressmanagement, konsequente Funkdisziplin.

Sichtprüfung Haken (Maulweite, Sicherheitsfalle), Kette/Seil (Drall, Drahtbrüche, Verschleiß).

Funktionsprüfung Not-Halt, Bremsen, Endschalter, Warnsignal.

Kontrolle Pendant-/Funksteuerung (Tastenfunktion, Akku), Energiezuführung.

Sichtkontrolle Fahrweg/Kranbahn, Freigängigkeit, Beleuchtung, Sperrbereiche.

Sichtprüfung/Identifikation der anzuwendenden Anschlagmittel und Lastaufnahmemittel.

Geltungsbereich, Rollen, Qualifikationsanforderungen.

Gefährdungen und Schutzmaßnahmen (TOP), Betriebsgrenzen (Last, Wind, Sicht).

Arbeitsablauf: Pre-Use-Check, Anschlagen, Heben/Transport, Absetzen, Abstellen.

Handzeichen/Funkregeln, Sperrflächen, Koordination Mehrkranbetrieb.

Verhalten bei Störungen/Notfällen, LOTO, Meldungspflichten.

PSA-Vorgaben, Ver- und Gebote, Piktogramme.

Anlagen- und tätigkeitsspezifisch, verständlich, zweckmäßige Sprache und Visualisierungen.

Versionierung, Freigabe, Aushang/Verfügbarkeit am Einsatzort, Integration in digitale Systeme.

Aktualisierung bei Änderungen, Ereignissen und turnusmäßigem Review.

Zielgruppen: Kranführer, Anschläger/Einweiser, Instandhalter, befähigte Personen (spezifische Fachkunde), Führungskräfte (Verantwortungskenntnis).

Inhalte: Rechtsgrundlagen und Verantwortlichkeiten, Betriebsanweisungen.

Gerätekunde: Funktionen, Grenzen, Anzeigen, Warnungen.

Anschlagen von Lasten: Anschlagarten, Winkel, Schwerpunkt, Auswahl geeigneter Mittel, Ablegereife.

Kommunikation: Handzeichen, Funksprache, Rollenverständnis, Readback.

Störungen/Notfälle: Not-Halt, kontrolliertes Absenken, Stromausfall, eingeklemmte Lasten, Erste Hilfe, Evakuierung.

Spezielle Szenarien: Tandemhub, Außenbetrieb/windige Bedingungen, Ex-Zonen, Arbeiten nahe Kanten/Gruben.

Erstunterweisung vor Tätigkeitsaufnahme, jährliche Wiederholung; anlassbezogen nach Änderungen/Ereignissen.

Theorie und Praxis mit Kompetenznachweis (z. B. Fahr- und Anschlagprüfung).

Dokumentation: Inhalte, Teilnehmer, Datum, Prüfergebnis; Pflege von Qualifikationsmatrizen.

Funkbedienung, Speziallastaufnahmemittel (Magnet/Vakuum), Höhenrettung für Instandhalter, NDT-Grundlagen für Prüfassistenten.

Es kommuniziert genau eine weisungsgebende Person (Einweiser). Der Kranführer folgt ausschließlich deren Anweisungen, außer bei erkennbarer Gefahr (Stop hat stets Vorrang).

Readback-Prinzip bei Funk: Jede Anweisung wird bestätigt, kritische Informationen (Lastgewicht, Fahrweg, Stop) werden zurückgelesen.

Handzeichen: Verwendung der standardisierten Zeichen (z. B. Heben, Senken, Katzfahrt, Kranfahrt, Stopp, Not-Stopp, Feinbewegung). Sichtverbindung sicherstellen; bei Verlust der Sicht: sofort Stopp.

Funk Kanaldisziplin: Rufzeichen, kurze klare Kommandos, keine Parallelgespräche, PTT nur während des Sprechens.

Standardformeln: „Stopp – Stopp – Stopp“ als universal verständiges Notkommando; „Bestätigt“/„Wiederholen“ für eindeutige Freigaben.

Technikcheck vor Einsatz: Batteriestand, Funktionstest, Ersatzgerät bereithalten.

Umgebung: Lärm, Sichtbehinderungen, reflektierende Oberflächen und Funkabschattung in die Gefährdungsbeurteilung einbeziehen; ggf. Zusatzmittel (Signalleuchten, Kameras).

Sicherheit vor Produktion: Bei Gefahr sofort Stopp, Last sichern/absetzen, Bereich räumen, Notruf einleiten.

Keine Lasten über Personen; niemals Lasten unbeaufsichtigt hängen lassen, außer wenn dies sicherer ist als das Absenken und organisatorisch abgesichert wird.

Herabfallende Last/Personenschaden: Stopp, Absperren, Erste Hilfe, Notruf, Erstmeldung an Betreiberverantwortlichen/Sifa, Unfallstellen-Sicherung; keine weiteren Bewegungen bis Freigabe.

Stromausfall/Steuerungsausfall: Notablass-/Notbetrieb gemäß Betriebsanweisung; nur eingewiesenes Personal; Kommunikation sicherstellen; nach Wiederkehr: Funktionsprüfung vor Fortsetzung.

Versagen Magnet/Vakuum: Redundanz prüfen, sofort kontrolliert absetzen; nach Ereignis: Sperrung und technische Überprüfung.

Seil-/Kettenverdrehung, Hakenblock am Endschalter: Last sichern, Ursache beseitigen, Funktionsprüfung der Endschalter.

Kollision/Entgleisung: Bereich räumen, mechanische Inspektion durch befähigte Person, Dokumentation, Freigabe nach Instandsetzung.

Wetterextreme (Außenbetrieb): Betrieb bei Überschreiten der Grenzwerte einstellen, Kran sichern (Katz in Parkposition, Sturmverriegelung).

Alarm- und Gefahrenabwehrpläne, Rollen (Einsatzleiter, Ersthelfer, Absperrposten), Meldewege.

LOTO und Permit-to-Work bei Störungsbeseitigung; Freigabeprozedur zur Wiederinbetriebnahme (Vier-Augen-Prinzip, Probelauf).

Ereignisaufnahme: Fotos, Zeugenaussagen, Datenexport (z. B. Ereignisspeicher der Steuerung), Prüf der Eignung von Maßnahmen.

Systematische Analyse (5-Why, Ishikawa, Bow-Tie), Klassifizierung der Ursachen (Technik, Organisation, Mensch, Umfeld), Ableitung von Korrektur- und Vorbeugemaßnahmen.

Rückführung in Gefährdungsbeurteilung, Betriebsanweisungen und Unterweisungen; Wirksamkeitsprüfung der Maßnahmen.

Kennzahlen und Indikatoren: Führende Kennzahlen: Prüffristtreue, Unterweisungsquote, Rate abgeschlossener Pre-Use-Checks, Abarbeitung sicherheitskritischer Mängel innerhalb Frist, Anzahl Pre-Lift-Briefings bei Sonderhüben.

Nachlaufende Kennzahlen: Unfallrate, Beinaheereignisse, Wiederholmängel, Ausfallzeiten durch Sicherheitsmängel.

Audits und Begehungen: Regelmäßige Sicherheitsbegehungen im Betrieb, Stichprobenprüfungen an Anschlagmitteln, Beobachtung der Funk- und Handzeichendisziplin, Überprüfung der Sperrzonen.

Digitale Unterstützung: Mobile Checklisten, CAFM-Workflows für Mängel/Prüfungen, Ereignisspeicher und Nutzungsdaten zur risikoorientierten Wartung und Überprüfung der Lastkollektive; visuelle Dashboards.

Kultur und Verhalten: Niedrigschwellige Meldesysteme für Beinaheereignisse („Just Culture“), Anerkennung sicherheitskonformen Verhaltens, Führung als Vorbild.

Mechanik: Tragstruktur (Brücke/Portal/Schwenkausleger), Fahrwerke, Hubwerk, Bremsen, Endanschläge, Puffer.

Elektrische Ausrüstung: Energiezuführung (Schleifleitungen, Festoon, Energieketten), Schaltschrank mit Steuerung (SPS/Safety‑SPS), Frequenzumrichter (FU) mit integrierten Sicherheitsfunktionen, Feldbussysteme (z. B. PROFINET/PROFIsafe, EtherNet/IP/CIP Safety, EtherCAT/FSoE).

Bedien- und Anzeigeeinheiten: Hängetaster (Pendant), Funksteuerung, Bedienterminal/HMI, ggf. Kabine; optische/akustische Signale.

Sensorik/Aktorik: Last- und Wegaufnehmer, Endschalter, Näherungssensoren, Brems- und Temperaturfühler, Schwingungs- und Zustandsfühler.

Digitale Integration: Edge-Gateway, OPC UA/MQTT‑Schnittstellen, Anbindung an CAFM/CMMS/EAM, Datenpersistenz (Historian), Dashboards.

Hub- und Fahrendlagen: Zweikanalige Endschalter (Arbeits- und Sicherheitsendschalter) für Hubober- und Untergrenze sowie Fahrwegenden; mechanische Puffer als physische Reserve.

Referenzschalter/Geber zur Positionsbestimmung; bei Automatikfunktionen absolute Wegmessung (Inkremental-/Absolutgeber, Laser).

Überlast-/Zugkraftbegrenzung: Kraftmessbolzen (mit Dehnungsmessstreifen) in Haken-/Laschenlagerungen, Messachsen, Seilschlaffschalter, Motorstrom /Drehmomentbeobachtung als indirektes Maß; plausibilisierte Mehrkanaligkeit erhöht Manipulationssicherheit.

Lastanzeige am HMI/Funkhandgerät; Grenzwerte für Vorsignal und Abschaltung.

Bremsen und Bremsüberwachung: Federkraftbremsen (stromlos geschlossen) am Hub- und Fahrantrieb; sensorgestützte Überwachung von Bremslüftweg/-verschleiß, Bremsmomentprüfung im Servicemodus.

Antikollision und Bereichsüberwachung: Distanzsensorik (Laser, Radar, Ultraschall) zwischen Kranen/Last und Hindernissen; Zonenschaltung (Geofencing) zur Geschwindigkeits- oder Funktionsreduzierung in engen Bereichen.

Skew-/Schräglaufüberwachung bei Brückenkranen (Differenz der Endwagenpositionen/ Ströme).

Pendeldämpfung und Assistenz Sway Control: Algorithmische Dämpfung des Lastpendels durch vorausschauende Antriebsregelung (Hub-/Fahrprofil); Feinfahrfunktion für präzises Positionieren.

Temperatur, Vibration, Schmierung: Motor /Getriebetemperatursensoren, Ölstand/-qualität (Partikel, Feuchte), Lager Vibration (MEMS/IEPE Sensoren), Ketten-/Seilschmierung mit Durchflussüberwachung.

Infrastruktur- und Umweltsensorik: Anemometer für Außenportale, Eissensoren, Licht-/Sichtdetektion (Kamera als Assistenz, nicht als Sicherheitsfunktion), Netzqualität (Spannungseinbrüche, Oberschwingungen).

Die Auswahl und Platzierung der Sensorik folgt der Gefährdungsbeurteilung und der geforderten Performance der Sicherheitsfunktionen.

Not‑Halt: PLe, Kategorie 3/4, mit durchgängiger Energieabschaltung sicherheitsrelevanter Antriebe.

Überhub/Unterhubbegrenzung: PLd, Kat. 3, zweikanalig mit Zwangsöffnung; zusätzliche mechanische Endstopps.

Überlastabschaltung: PLc–PLd, abhängig von Risiko und Lastkollektiven; Plausibilisierung über zweite Messgröße erhöht Diagnosedeckungsgrad.

Sichere Geschwindigkeitsbegrenzung (SLS) in Zonen/Feinfahrt: PLd; Nutzung drive‑integrierter Safety (IEC 61800‑5‑2).

Sichere Drehmoment-/Drehzahlfreigabe (STO/SS1): PLe für Hubantriebe; Bremssteuerung sicher (SBC) inklusive Überwachung des Bremslüftens.

Endlagen Fahrwege: PLd, Kat. 3; bei Automatik zusätzlich sichere Positionsüberwachung (SLP/SLS).

Antikollision Mehrkranbetrieb: PLd, je nach Architektur (zweikanalige Distanzmessung, sicherheitsgerichtete Logik).

Safety‑SPS mit sicherem Feldbus (PROFIsafe/FSoE/CIP Safety), zweikanalige Signalpfade, sichere Ausgänge zu Antrieben (STO/SS1) und zu Schaltgeräten.

Frequenzumrichter mit integrierten Sicherheitsfunktionen (STO, SS1, SLS, SOS) reduzieren Verdrahtungsaufwand und erhöhen Diagnosemöglichkeiten.

Parametermanagement: Sicher geschützte Parameter (Passwort, Berechtigungen), Änderungsprotokoll, Freigabeverfahren (Vier‑Augen‑Prinzip).

Sicherheitsfunktionen werden geplant (SRS – Safety Requirements Specification), implementiert und durch Try‑out/Proof‑Tests validiert.

Wiederkehrende Funktionsprüfungen (z. B. Endschalter, STO, SLS) mit dokumentierten Testprozeduren; Testintervall aus Risikobetrachtung.

Eindeutige, redundante Anzeigen (z. B. Last, Status Safety, Warnungen); haptisch eindeutige Not‑Halt‑Taster.

Bedienlogik gegen Fehlanreize (z. B. keine Umgehung der Überlastwarnung durch Mehrfachtipp).

Drahtseil/Kette: Lastkollektive (Zyklenzählung gemäß Einsatzgruppe), Schwingungs-/Geräuschauffälligkeiten der Kettenführung, Kettenlängung, Seilaufwicklung (Flottenwinkel, Kreuzlagen), Drahtbrüche (manuell geprüft; digitale Assistenz durch Bild-/Schallanalyse im Pilotstadium).

Hubgetriebe/Lager: Vibration (Beschleunigung, Hüllkurve), Temperatur, Ölzustand (Partikelzählung, Ferrographie), Geräuschsignatur.

Bremsen: Schaltzyklen, Lüftweg, Anlegezeit, Drehzahlabfall bei SS1 als Indikator für Bremsmoment.

Antriebe/Elektrik: Motorstrom/‑Drehmoment, Zwischenkreisspannung, Temperatur, Fehlerraten der Umrichter.

Kranbahn/Fahrwerk: Antriebsstrom‑Asymmetrien (Skew), Radsatztemperatur, Spurkranzverschleiß, Kollisionsereignisse.

Lastaufnahmemittel/Anschlagmittel: Nutzungszählung via RFID/QR, Sichtprüfungsbefunde, Ablegedaten.

Steuerungs-/Umrichterdaten via OPC UA, Diagnoseprotokolle, Edge‑Sensorik (Vibration, Öl, Klima) via IO‑Link/Condition‑Monitoring‑Module.

Ereignislogging: Überlastversuche, Not‑Halt‑Betätigungen, Endschalteransprachen, Kollisionwarnungen.

Regelbasierte Schwellen (Warn-/Alarmgrenzen) und Trendanalysen (z. B. Anstieg der Lager‑Hüllkurvenamplitude).

Modelle/Anomalieerkennung: Vergleich von Motorstrom‑Signaturen je Last/Geschwindigkeit, Residuenanalyse für Unwuchten/Fehlstellungen; pragmatisch starten, komplexe ML‑Modelle gezielt nachnutzen.

Lebensdauerrechnung: Restlebensdauer nach Einsatzgruppe (FEM/ISO) mit realen Lastkollektiven („digitaler Nutzungszähler“) zur risikoorientierten Wartung.

Von zeitbasiert zu zustands- und risikobasiert: Prüfintervalle und Umfang dynamisch anpassen, wenn Datenlage dies zulässt und rechtlich gedeckt ist.

Eventbasierte Maßnahmen: Bremsenjustage bei Überschreiten Lüftweg, Seilprüfung bei Auffälligkeiten in Aufwicklung/Lastkollektiven.

Dashboards: Verfügbarkeit, MTBF/MTTR, A‑Mängel offen, Prüffristtreue, Lastkollektivheatmap, Anzahl Überlastwarnungen.

Alerting: Eskalationsketten bei Sicherheitsrelevanz; Verknüpfung mit Workflows in CMMS.KPI-Katalog für Betrieb, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit

Sicherheit und Compliance

Prüffristtreue (% fristgerecht abgeschlossene Prüfungen je Zeitraum).

A-Mängel offen (Anzahl/Trend) und durchschnittliche Behebungszeit A/B/C.

Unterweisungsquote (% Mitarbeiter mit gültiger Qualifikation).

Wiederholbefundequote (Anteil identischer Mängel in Folgeprüfungen).

Ausfallrate (Störungen pro 1.000 Betriebsstunden).

MTBF/MTTR je Kranart/Einsatzgruppe.

Technische Verfügbarkeit (%) inkl. Trennung geplante/ungeplante Stillstände.

Erstbehebungsquote (First Fix Rate) und Rework-Quote.

Instandhaltungskosten pro Kranjahr und pro 1.000 Betriebsstunden.

Kosten pro gehobener Tonne bzw. pro Tonnenmeter (normalisiert).

Ersatzteilumschlag und Verfügbarkeit kritischer Teile.

Administrationsaufwand Prüf-/Dokudaten (Std/Monat) vor/nach Digitalisierung.

Lastkollektiv-Index (Relation realer zu ausgelegten Lastzyklen).

Seil-/Kettennutzungsgrad bis Ablegegrenze (%).

Anzahl Überlastwarnungen/Abschaltungen (als Indikator für Fehlbedienung/Prozessrisiken).

Stammdatenvollständigkeit (% Pflichtfelder).

Ticket-zu-Asset-Zuordnungsquote.

Anteil mobiler, fotobelegter Prüfungen.

Sway-Control der nächsten Generation: modellprädiktive Regelung (MPC) kombiniert mit adaptiven Parametern, um Pendeln bei variabler Lastgeometrie zu minimieren.

Trajektorienplanung und „Soft-Path“-Fahren: vorgeplante, kollisionsgeprüfte Fahrprofile mit dynamischer Geschwindigkeitsadaption (Zonen, Nähe zu Personen/Anlagen).

Intelligentes Lastmanagement: automatische Erkennung von Schrägzug, Hakenblockverdrehung, asymmetrischer Lastverteilung; assistierte Korrektur.

Tandemhub-Assistenz: Synchronisierung mehrerer Krane mit Lastverteilungsregelung und Prioritätslogik; visuelle Freigabe über HMI.

Sway-Control der nächsten Generation: modellprädiktive Regelung (MPC) kombiniert mit adaptiven Parametern, um Pendeln bei variabler Lastgeometrie zu minimieren.

Trajektorienplanung und „Soft-Path“-Fahren: vorgeplante, kollisionsgeprüfte Fahrprofile mit dynamischer Geschwindigkeitsadaption (Zonen, Nähe zu Personen/Anlagen).

Intelligentes Lastmanagement: automatische Erkennung von Schrägzug, Hakenblockverdrehung, asymmetrischer Lastverteilung; assistierte Korrektur.

Tandemhub-Assistenz: Synchronisierung mehrerer Krane mit Lastverteilungsregelung und Prioritätslogik; visuelle Freigabe über HMI.

Punkt-zu-Punkt-Positionierung: Anfahren hinterlegter Zielkoordinaten, optional mit optischer Landmarkenunterstützung (Kamera/Lidar) für Feinkorrekturen.

Geofencing und virtuelle Puffer: softwaredefinierte Verbots- und Langsamfahrzonen; dynamisch pflegbar aus dem Leitstand.

Kollisionsvermeidung: Sensorfusion (Radar/Lidar/Ultraschall) mit sicherheitsgerichteter Reaktionskette (Warnung – Geschwindigkeitsreduktion – Stop).

Präzise, stabile Positionsreferenzen (absoluter Weggeber, Laser, ggf. UWB/RTLS in Hallen).

Standardisierte, validierte Safety-Funktionen (SLS/SLP/SS1/STO) als „harte Kante“.

Kommunikationsqualität: störfeste Funksteuerungen; für Teleoperation oder Flottenkoordination optional Campus-5G/zeitkritisches Ethernet auf Anlagenniveau.

Höhere Reproduzierbarkeit und Taktfähigkeit, geringere Kollisions-/Anschlagschäden, verbesserte Ergonomie; in Außenbereichen erhöhte Betriebssicherheit durch Wettersensorik und adaptive Grenzen.

Zustandsdiagnostik: Unüberwachte Anomalieerkennung in Vibrations-, Strom- und Drehmomentverläufen (Autoencoder, Isolation Forest) für Lager/Getriebe/Antriebe.

Seil-/Kettenbewertung: Bild- und Akustikanalyse zur Detektion von Drahtbrüchen, Quetschungen, unregelmäßiger Aufwicklung (Assistenzsysteme zur Vorselektion – finale Bewertung bleibt bei der befähigten Person).

Nutzungs- und Fehlbedienungsmuster: Mustererkennung in Fahr-/Hubprofilen (z. B. häufige Schrägzüge, harte Anschläge) mit Feedback an Schulung/Prozess.

Edge-KI nahe an der Anlage für Latenz- und Datenschutzanforderungen; Training/Feinjustage zentral, Rollout als signierte Modelle (MLOps).

Datenstandardisierung (z. B. OPC UA for Machinery-Basismodelle) erleichtert Skalierung und Lieferantenmix.

„Human-in-the-loop“: KI schlägt vor, Menschen entscheiden bei sicherheitsrelevanten Konsequenzen.

Validierung/Drift-Überwachung: kontinuierliche Güteprüfung, Re‑Training mit kuratierten Datensätzen; dokumentierte Versionierung.

Abgrenzung zu Safety: KI darf sicherheitsgerichtete Funktionen nicht ohne nachgewiesene funktionale Sicherheit ersetzen; KI bleibt Assistenz, Safety bleibt deterministisch und validiert.