Überlast

Überlast beschreibt die Überbeanspruchung von Werkzeugen, Hydrauliksystemen und Baugruppen über ihre vorgesehenen Betriebsgrenzen hinaus. In Abbruch, Rückbau, Felsabtrag und Natursteingewinnung führt sie zu Effizienzverlust, ungeplanten Stillständen und erhöhtem Verschleiß. Besonders bei Betonzangen sowie Stein- und Betonspaltgeräten kann Überlast schleichend entstehen: durch kurzzeitige Lastspitzen, ungünstige Ansatzpunkte, falsche Hydraulikeinstellungen oder Materialeigenschaften, die den Lastpfad verändern.

Definition: Was versteht man unter Überlast

Unter Überlast versteht man die Einwirkung von Kräften, Drücken, Momenten oder thermischen Einflüssen, die die zulässigen Grenzwerte einer Komponente überschreiten. Sie kann statisch (zu hohe Dauerlast), dynamisch (Laststöße, Schwingungen) oder thermisch (Überhitzung) auftreten. In hydraulischen Abbruchwerkzeugen äußert sich Überlast als zu hoher Systemdruck, als unzulässige Seitenkräfte, Torsion oder Knicken sowie als Ölübertemperatur. Folgen sind beschleunigte Ermüdung, bleibende Verformungen, Risse, Dichtungsverschleiß und das Ansprechen von Sicherheitseinrichtungen wie Druckbegrenzungsventilen. Die volle Ausnutzung der Nennleistung ist keine Überlast; Überlast beginnt, wenn Sicherheitsreserven und Auslegungsgrenzen überschritten werden.

Ursachen, Symptome und Folgen von Überlast in Abbruchtechnik

Überlast entsteht häufig an Schnittstellen: Werkzeug–Bauteil, Hydraulikaggregat–Antrieb, Material–Struktur. Typische Ursachen sind falsche Hydraulikparameter, unpassende Werkzeugwahl, ungünstige Angriffswinkel, unerkannte Bewehrung oder anisotrope Gesteinsgefüge. Symptome sind verzögertes Ansprechverhalten, starkes Abbremsen bis zum Stillstand, ungewöhnliche Geräusche (Ventilpfeifen), übermäßige Erwärmung, sichtbare Kantenabplatzungen an Schneiden, Haarrisse im Bereich von Gelenken sowie austretendes Öl. Langfristig führt dies zu verkürzten Wartungsintervallen, erhöhtem Ersatzteilbedarf und Sicherheitsrisiken.

Hydraulische Ursachen

Zu hoch eingestellte Druckbegrenzungsventile, Druckspitzen durch abruptes Schließen von Ventilen, zu lange oder unterdimensionierte Schläuche (Druckwellen), verschmutzte Filter (Strömungsverluste) oder eine unpassende Kombination aus Hydraulikaggregat und Verbraucher erzeugen Überdrücke. Bei Betonzangen äußert sich dies in langsamem Schließen, starkem Aufheizen und frühzeitigem Ventilansprechen. Bei Stein- und Betonspaltgeräten kann Drucküberhöhung den Keil verklemmen und Dichtungen schädigen.

Mechanische Ursachen

Schiefzug, Seitenbelastung und Torsion treten auf, wenn das Werkzeug nicht senkrecht zur Oberfläche ansetzt, wenn Bauteile ungleichmäßig nachgeben oder wenn mit dem Werkzeug gehebelt wird. Für Betonzangen sind Dicke und Bewehrungsgrad entscheidend; übermäßiges Beißen in zu massive Querschnitte, ohne schrittweises Nibbeln, erzeugt Lastspitzen. Bei Steinspaltzylindern führen zu kleine Bohrlochdurchmesser oder unzureichende Tiefe zu Keilverklemmen und überhöhten Stempellasten.

Thermische Ursachen

Lange Volllastphasen, hohe Umgebungstemperaturen und unzureichende Kühlung verursachen Ölüberhitzung. Sinkende Viskosität reduziert die Schmierung, beschleunigt Dichtungsalterung und begünstigt Kavitation. Die Folge sind Effizienzverlust und weitere Überlastphänomene.

Hydraulische Überlast verstehen: Druck, Durchfluss und Ventile

Die hydraulische Kraft resultiert aus Druck und wirksamer Fläche (F ≈ p · A). Entscheidend ist die Abstimmung von Hydraulikaggregat (Druckniveau, Volumenstrom) und Werkzeug (Kolbenfläche, Ventilarchitektur). Druck begrenzt die maximale Kraft, Durchfluss die Geschwindigkeit. Druckbegrenzungsventile schützen vor Überdrücken, benötigen aber korrekte Einstellung und regelmäßige Funktionskontrolle.

• Druckmanagement: Druck möglichst nahe der Herstellervorgabe halten; zu hohe Werte verursachen Materialermüdung, zu niedrige mindern Leistung und fördern Fehlbedienung.
• Durchflussabstimmung: Ein Volumenstrom über der Auslegung führt zu Drosselverlusten und Wärme; ein zu geringer Strom bedingt langsame Bewegungen und längere Lastzeiten.
• Schlauchführung: Kurze, passende Nennweiten reduzieren Druckspitzen; saubere Kupplungen vermeiden Strömungsabrisse.
• Filter und Ölzustand: Saubere Medien verhindern Ventilklemmungen, die Lastspitzen auslösen können.
• Temperaturkontrolle: Öl im optimalen Temperaturfenster betreiben; Übertemperatur schädigt Dichtungen und verringert Festigkeit.

Überlast an Betonzangen: typische Szenarien und Abhilfe

Bei Betonzangen liegt Überlast oft an ungleichmäßiger Bauteilauflagerung, versteckter Vorspannung oder hochfester Bewehrung. Eine lastarme Arbeitsweise reduziert Spitzenlasten und steigert die Prozesssicherheit. Weiterführende Informationen liefern die technischen Details zu Betonzangen.

Bewehrung und Bauteildicke richtig einschätzen

Vor dem Anbeißen Bauteildicke, Betongüte und Bewehrungsgrad beurteilen. Statt eines tiefen, kraftintensiven Einzelbisses mehrere flachere Bisse ansetzen. Bewehrungsstäbe nicht mit der Bruchkraft der Zange „mitreißen“, sondern gezielt trennen, z. B. mit Stahlscheren oder Multi Cutters, bevor der Beton vollständig durchtrennt wird.

Seitenkräfte und Verdrehung vermeiden

Werkzeug senkrecht ansetzen, Kontaktflächen möglichst eben wählen und auf verdrehte Kinematik achten. Nicht hebeln. Unregelmäßiges Abtragen (zunächst Kanten schwächen, dann Kern durchtrennen) verhindert Verkanten und reduziert Torsion im Gelenkbereich.

Hydraulikaggregate korrekt auslegen

Hydraulikaggregate mit dem spezifizierten Druck-/Durchflussfenster betreiben. Nach Kupplungswechsel Dichtheit prüfen; Mikro-Leckagen verursachen Leistungsverlust und provozieren längere Volllastphasen. Druckbegrenzungsventile nicht „auf Verdacht“ nachstellen; falsche Einstellungen sind eine Hauptquelle für Überlast. Weitere Orientierung bietet die Auswahl passender Hydraulikaggregate.

Überlast bei Stein- und Betonspaltgeräten und Steinspaltzylindern

Stein- und Betonspaltgeräte arbeiten mit Keil-/Spreizkräften in Bohrlöchern. Überlast entsteht, wenn Lochgeometrie, Anordnung oder Gesteinsgefüge die Rissführung behindern.

Bohrlochgeometrie und Keilpflege

Bohrdurchmesser, Tiefe und Abstand gemäß Werkzeugauslegung wählen. Zu enge Löcher oder zu geringe Tiefe erhöhen das erforderliche Druckniveau. Keile und Federn sauber und leichtgängig halten; Reibungsanstieg führt zu Druckspitzen. Last gleichmäßig über Lochreihen verteilen und sequentiell spalten, um Lastkollektive zu glätten.

Gesteinseigenschaften beachten

Schieferungen, Kluftsysteme und Feuchtigkeit beeinflussen die Rissausbreitung. In anisotropen Gesteinen kleinere Schrittweiten und angepasste Lochabstände wählen. Bei armiertem Beton die Lage der Bewehrung berücksichtigen; Betonzangen können Vortrennungen erzeugen, um Spaltkräfte zu senken.

Weitere Werkzeuge: Kombischeren, Multi Cutters, Stahlscheren und Tankschneider

Kombischeren vereinen Trennen und Quetschen; Überlast droht bei zu dickwandigen Profilen oder schrägem Biss ins Bauteil. Multi Cutters bewältigen unterschiedliche Materialien; ein zu großer Querschnitt oder falsche Materialansprache (z. B. Federstahl) erzeugt Lastspitzen. Stahlscheren benötigen ausreichende Vorpositionierung und segmentierte Schnitte bei massiven Trägern; die Regel „von dünn nach dick“ verringert Widerstand. Tankschneider erfordern kontrollierte Vorschübe und gleichmäßige Unterstützung dünnwandiger Bleche; Knickungen erzeugen Seitenlasten und dadurch Torsion im Werkzeug.

Einsatzbereiche und typische Lastfälle

• Betonabbruch und Spezialrückbau: Verbundbauteile mit Vorspannung, dicken Decken und starker Bewehrung erzeugen Schwellbeanspruchung. Sequenz: Kanten schwächen, Bewehrung trennen, dann Kern; damit sinken Spitzenlasten an Betonzangen.
• Entkernung und Schneiden: Heterogene Schichten (Putz, Bleche, Profile) verursachen wechselnde Widerstände. Mit Multi Cutters und Stahlscheren Abschnitte staffeln, um Lastsprünge zu vermeiden.
• Felsabbruch und Tunnelbau: Kluftsysteme und Restspannungen führen zu unvorhersehbaren Rissverläufen. Stein- und Betonspaltgeräte mit angepassten Lochrastern einsetzen und Abstützungen vorsehen.
• Natursteingewinnung: Anisotropie erfordert kleinere Lastschritte. Werkzeuge regelmäßig kühlen und Pausen für den Wärmehaushalt einplanen.
• Sondereinsatz: Beengte Räume, kontaminierte Bereiche oder konstruktive Zwänge verstärken Seitenkräfte; kleinere Bisse, klare Schnittführung und exakte Hydraulikabstimmung reduzieren Überlastgefahr.

Prävention: Planung, Betrieb und Überlastschutz

1. Lastannahmen definieren: Material, Querschnitte, Bewehrung, Gesteinsgefüge und Auflagerbedingungen ermitteln.
2. Werkzeug- und Aggregatauswahl: Nennkraft- und Schnittkapazität mit Reserve wählen; Druck-/Durchflussfenster abgleichen.
3. Parametrierung: Druckbegrenzung, Durchfluss und Temperaturüberwachung einrichten; Manometerpositionen vorsehen.
4. Probebetrieb: Mit geringeren Querschnitten beginnen; Rückmeldungen (Geräusch, Temperatur, Geschwindigkeit) auswerten.
5. Laufende Überwachung: Öltemperatur, Ventilansprechen, Oberflächenzustand von Schneiden und Keilen kontrollieren.
6. Nachjustieren: Arbeitsstrategie, Ansatzpunkte und Schnittfolge optimieren; niemals Überlast „wegregeln“, sondern Ursachen beheben.

Bedienweise und Training

Bedienende sollten das Ansprechen des Druckbegrenzungsventils erkennen und Lastspitzen vermeiden. Sanfte Lastaufbringung, schrittweises Arbeiten, Vermeidung von Hebelbewegungen und rechtzeitiges Absetzen bei Stagnation reduzieren Überlast signifikant. Bei Betonzangen gilt: lieber mehrere flache Bisse als ein tiefer; bei Stein- und Betonspaltgeräten: Lochbild und Reihenfolge strikt einhalten.

Instandhaltung und Dokumentation

Schneiden, Keile, Lagerstellen und Dichtungen regelmäßig inspizieren; Anzeichen wie Ausbrüche, Spiel in Gelenken, Haarrisse oder Ölaustritt sind Frühindikatoren für Überlast. Schraubverbindungen mit korrekten Anziehmomenten sichern. Ölqualität und Filterzustand dokumentieren. Ereignisse mit ungewöhnlichen Lasten protokollieren, um Muster zu erkennen.

Ermittlung und Überwachung von Lasten

Praktische Indikatoren helfen, Überlast zu vermeiden: Manometer zur Druckkontrolle, Durchflussmessung für die Bewegungscharakteristik, Temperaturmessung am Tank und an Leitungsteilen, Sichtprüfung von Werkzeugschneiden und Keilflächen. Eine qualitative Beurteilung der Arbeitsgeräusche und der Reaktionszeiten des Werkzeugs unterstützt die Früherkennung von Lastspitzen.

Material- und Bauteileinfluss: Von Bewehrung bis anisotropem Fels

Materialkennwerte bestimmen den Widerstand: Betongüte, Zuschläge, Feuchte und Bewehrungsanteil; im Fels die Orientierung von Klüften und Schieferungen. In Bauteilrandzonen sind Lastpfade anders als im Kern. Eine angepasste Schnitt- und Spaltstrategie – Ränder schwächen, Bewehrung gezielt trennen, Lasten stufen – reduziert die Wahrscheinlichkeit von Überlast an Betonzangen wie auch an Stein- und Betonspaltgeräten.

Sicherheit und verantwortungsbewusste Anwendung

Überlast ist nicht nur ein Effizienzthema, sondern ein Sicherheitsaspekt. Gefährdungsbeurteilungen, klare Arbeitsanweisungen, geeignete persönliche Schutzausrüstung und regelmäßige Unterweisungen sind unerlässlich. Rechtliche Vorgaben können je nach Einsatzort variieren; es empfiehlt sich, allgemein anerkannte Regeln der Technik zu beachten und Werkzeuge innerhalb der spezifizierten Betriebsgrenzen zu betreiben.