Folge 8: Formschluss im Container

Die Ladungssicherung im Container ist eigentlich kein Problem, aber die Kontrollpraxis und die Schadensquote zeigt, dass doch viele Verlader/Stauer mit dem „Gewusste wie!“ ihre Schwierigkeiten haben.

In dieser Folge will ich die Grundsätze für das formschlüssige Stauen/Packen und die Möglichkeiten der Umsetzung erläutern. An vielen Stellen wurde der Unterschied zwischen Kraftschluss und Formschluss bereits erläutert, weshalb hier darauf verzichtet werden soll.

Formschluss im Container bedeutet, dass sich die Ladung durch Beschleunigungen, die hauptsächlich durch das Rollen und Stampfen des Schiffes erzeugt werden, nicht relativ zum Container bewegen sollen/dürfen.

Die Formel

Die Berechnung der Ladungssicherung gem. CTU-Code 2015 wird mit folgender Formel vorgenommen:

C _x,y * m * g  ≤  r _x,y * P * g + µ * C_z * m * g + F_sec

Die Formel besteht aus folgenden Elementen:

• Kraft aus der Ladung                     = C _x,y * m * g
• Rückhaltekraft des Containers     = r _x,y * P * g
• Kraft aus der Reibung                    = µ * C_z * m * g
• Kraft aus Sicherungsmitteln:        = F_sec

Anmerkung: Die Rückhaltekraft des Containers wird mit dem  Widerstandsbeiwert r _x,y und der Nutzlast P (sie ist auf der Containertür zu finden) errechnet. Siehe dazu auch die LaSi-Blog-Folge 3.

Um die Formel besser zu verstehen, kann man sie sich als Inhalt von Waagschalen vorstellen.

Die linke Waagschale enthält die Summe der Kräfte, die sich aus dem Ladungsgewicht (m), multipliziert mit der Beschleunigungsrichtung (C _x,y) und der Erdanziehungskraft (g), ergibt.

Die rechte Waagschale beinhaltet drei Komponenten:

• Sicherungskräfte, die sich aus der Rückhaltekraft des Container-Aufbau`s ergeben,
• + Sicherungskraft aus der Reibung zwischen Ladung und Containerboden
• + Sicherungskräfte, die sich aus Sicherungsmitteln (z.B.: Lashings) ergeben

Deren Summe muss gleich oder größer sein als die Summe in der linken Waagschale.

Wenn man die Elemente in der rechten Waagschale miteinander vergleicht, wird man feststellen, dass die formschlüssige Sicherung, in dem die Kräfte aus dem Container-Aufbau genutzt werden, am effektivsten ist.
Da es in der Ladungssicherung üblich ist, die Kräfte in daN anzugeben, wird in der nachfolgenden Beispielrechnung das Gewicht statt in to in kg genannt und das Ergebnis in daN umgerechnet.

Rechenbeispiel

Eine Ladung mit 20.000 kg, gestaut in einem 42G1-Container. Die formschlüssig gestaute Ladung wird in Längsrichtung, mit einer Beschleunigung von C_x=0,4g, berechnet. Die Rückhaltekraft (r_x) der Containertür beträgt 0,4 * der Nutzlast (P) 26.700 kg.

Wäre der Abstand zwischen Containertür und Ladung größer als 15 cm, also kein Formschluss zur Tür, wodurch r_x gleich 0 gesetzt wird,  würde die Rechnung so aussehen:

Würden die Sicherungskräfte F_sec mindestens 66.708 N erbringen, wäre die Waage im Gleichgewicht und die Ladung ausreichend gesichert. Mehr Sicherungskraft würde natürlich auch mehr Sicherheit und Reserve bedeuten. Also nicht zu knapp nähen.

Die elegantere Lösung wäre die Änderung des Stauplans, indem die Lücke in das Innere des Containers verlagert und durch Stauhilfsmittel (z.B. durch Staupolster/Stauholz/Leerpaletten) geschlossen wird.

Der Formschluss zur Containertür (r_x=0,4) ist dann wieder gegeben und die Rechnung sieht wie folgt aus:

Es ist zweckmäßig, wenn im Stauplan berücksichtigt wird, dass an der Containertür eine Ladung stehen sollte, welche die Kräfte auch gut und flächig übertragen kann. Eine einzeln stehende Palette (das ist häufig zu sehen) würde diesen Zweck nicht erfüllen.

Auch wenn wir die Längsbeschleunigung anstelle der C_x=0,4 g beim Schiff mit 0,8 g für die Vollbremsung des LKW`s rechnen und die senkrechte Beschleunigung C_z mit 1 berücksichtigen würden, wäre das Ergebnis immer noch im grünen Bereich, wie die Berechnung zeigt.

Den Formschluss bewerkstelligen

Es spricht also vieles dafür, den Formschluss nicht leichtfertig aus Zeit oder Kostengründen aufzugeben.

Wie kann das bewerkstelligt werden:

1. Den Container mit Ladung lückenlos füllen (z.B. Schüttgut)
2. Die Ladung so stauen/packen, dass die Lückensumme kleiner 15 cm beträgt
3. Lücken durch Staumaterial kompensieren
4. Lücken durch formschlüssiges Sichern mit Lashbändern kompensieren

1. Mit Stückgut füllen

Den Container mit Schüttgut zu füllen ist im Prinzip eine einfache Lösung, hat aber auch seine Tücken, wenn das Schüttgut sehr rieselfähig (Kaffee/Bohne usw.) ist. Dann muss der Füllgrad so hoch als möglich sein.

2. Lückensumme kleiner 15 cm

Die Ladung so zu stauen und zu packen, dass die Lückensumme in alle Richtungen kleiner ist als 15cm, setzt voraus, dass die Maße der Packstücke oder der Ladeeinheiten den Containermaßen entsprechen. Werden, wie es häufig der Fall ist, Europaletten gestaut, ergeben sich zwangsläufig Lücken. Falls Lücken nicht vermeidbar sind, muss auf die Ladeeinheitensicherung besonders geachtet werden. Die Ladeeinheiten müssen form- und kippstabil sein.

3. Staumaterial einsetzen

Lücken durch Staumaterial zu kompensieren ist gängige Praxis. Die technisch elegante Lösung sind Staupolster, die mit Luft befüllt werden, die Lücken ausfüllen und somit wieder Formschluss ergeben. Allerdings hat diese Methode auch ihre Tücken. Der CTU-Code 2015 widmet den Staupolstern ein eigenes Kapitel (Anlage 7 – Anhang 4) mit vielen Formeln, welche für den Praktiker eher schwierig umzusetzen sind. Die Risiken liegen vor allem in der unzulänglichen Anwendung von Polstern, wie z.B.: falsche Größe, Kontakt an scharfen Kanten; Scheuerstellen usw.

Eine weitere Folge des LaSi-Blog wird sich intensiver mit dieser Thematik beschäftigen.
Folge 20: Stausack Ladungssicherung – Teil 1

Lücken können natürlich auch mit Stauholz kompensiert werden. Hier ist vor allem darauf zu achten, dass die Kräfte immer flächig und nicht als Punktlast auf die Containerwände übertragen werden. Ein entsprechendes Beispiel für eine korrekte und falsche Anwendung von Holzverpallung sehen Sie in der Zeichnung.

Wenn Stauholz eingesetzt wird, müssen auch die Regeln für das Nageln und Schrauben beachtet werden, um die Verbindungen nicht zu schwächen.
Ein guter Nagel falsch eingeschlagen (z.B. ins Hirnholz (roter Kreis)) bringt weniger Sicherungskraft als gedacht. Hölzer mit Baumkante (roter Pfeil) können in bestimmten Ländern wie z.B. Australien, in die Quarantäne führen.

Stauholz auf diese Art in die Sicken der Containerwand zu pressen erzeugt mehr Schaden, als es nützliche Sicherungskraft erbringt. Leider ist dies eine häufige Anwendung, auch bei professionellen Stauereien.

Die tatsächliche Sicherungskraft ist unbestimmt und es sind dazu keine zuverlässigen Angaben zu finden. Daher sollte diese Methode nicht angewendet werden, sofern nicht entsprechende Tests wiederholbare Ergebnisse erbracht haben und die Handhabung eindeutig beschrieben ist.

Leerpaletten sind auch ein beliebtes Hilfsmittel. Könnte jedoch der Eindruck entstehen, dass überwiegend Leerpaletten transportiert werden, sollte nach einer besseren Lösung gesucht werden.

Auch Styropor- oder Hartschaumblöcke eignen sich als Lückenfüller, vor allem dann, wenn die gleiche Stausituation häufiger vorkommt.

4. Formschlüssiges Sichern mit Lashbändern

Lücken durch formschlüssiges Sichern mit Lashbändern zu kompensieren ist vor allem bei Maschinen und Anlagen eine gängige Methode. Hier muss jedoch die Belastbarkeit der Lashösen im Container und die Zurrkraft der Sicherungsmittel berücksichtigt werden.

Je nach Hersteller ist darauf zu achten, ob die Bruchlast oder die MSL (maximum Securing Load) angegeben ist. Der CTU-Code 2015 macht in der Anlage 7 Kapitel 2.4.2 Angaben, wie die MSL für bestimmte Sicherungsmittel berechnet wird. Zum Beispiel ist für Einmalbänder eine MSL von 75% der Bruchlast bei einer maximalen Dehnung von 9% zulässig, während bei Mehrweggurten die MSL nur mit 50% gerechnet werden darf.

Die MSL der Sicherungsmittel muss mit der MSL der Lash- oder Anschlagpunkte harmonieren und es muss das jeweils schwächste Glied der Kette beachtet werden.

Natürlich sind auch bei jedem Lashing die Zurrwinkel α und β zu beachten und die daraus resultierend wirksamen Kräfte zu berechnen.

Ihr Sigurd Ehringer

Sigurd Ehringer

✔ VDI-zertifizierter Ausbilder für Ladungssicherung ✔ Fachbuch-Autor ✔ 8 Jahre Projektmanager ✔ 12 Jahre bei der Bundeswehr (Kompaniechef) ✔ 20 Jahre Vertriebserfahrung ✔ seit 1996 Berater/Ausbilder in der Logistik ✔ 44 Jahre Ausbilder/Trainer in verschiedenen Bereichen —> In einer Reihe von Fachbeiträgen aus der Praxis, zu Themen rund um den Container und LKW, erhalten Sie Profiwissen aus erster Hand. Wie sichert man Ladung korrekt und was sind die Grundlagen der Ladungssicherung? Erarbeitet und vorgestellt werden sie von Sigurd Ehringer, Inhaber von SE-LogCon.