Klonecki, Kamil (2017)
Entwicklung einer Prüf- und Bewertungsmethodik für Ladungssicherungssysteme.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Logistikunternehmen stehen in der heutigen Zeit zunehmend unter Kosten-, Termin- und Leistungsdruck. Um unter diesem Druck zu bestehen, sind die beteiligten Unternehmen unter anderem auf einen kosteneffizienten Transport angewiesen. Grundvoraussetzung hierfür ist eine hinreichende Ladungssicherung, mit der teure Warenschäden vermieden bzw. reduziert werden. Die momentan angewendeten Methoden zur Auslegung und Bewertung von Ladungssicherungsmaßnahmen sowie die daraus resultierenden Sicherungsmethoden beruhen größtenteils auf über 25 Jahre alten, praktischen Erfahrungen und empirischen Erkenntnissen. Bei den Auslegungs- und Bewertungsverfahren stand und steht nicht die vollständige Abbildung der Realität im Vordergrund, sondern die Einfachheit bei der Durchführung. Folglich ist zu bezweifeln, ob mit diesen Methoden eine ökonomische und sicherheitstechnische Optimierung von Ladungssicherung möglich ist und somit auch, ob diese Methoden den steigenden Anforderungen hinsichtlich Transporteffizienz gewachsen sind. Gegenstand dieser Dissertation ist daher die wissenschaftliche Analyse von Ladungssicherung im Straßenverkehr und die Entwicklung einer entsprechenden generischen Prüf- und Bewertungsmethodik. In einer Analyse des Stands der Technik und Forschung im Bereich Ladungssicherung wird aufgezeigt, dass die heutigen Verfahren zur Evaluierung von Ladungssicherung keine umfassende und reproduzierbare Untersuchung anhand nachvollziehbarer Kriterien und Lastfällen gewährleisten und somit auch keine umfassende Optimierung von Ladungssicherungsmaßnahmen ermöglichen. Demnach besteht die Notwendigkeit nach einem neuen Verfahren. Für die Entwicklung eines solchen Verfahrens werden grundsätzliche Anforderungen und Bewertungskriterien an eine betriebs- und beförderungssichere Ladungssicherung mittels einer Fehlerbaumanalyse abgeleitet. Unter Zuhilfenahme von vereinfachten analytischen Berechnungen werden mögliche Einflussgrößen identifiziert und die Anforderungen beispielhaft quantifiziert. Mithilfe von Literaturangaben, exemplarischen Messergebnissen sowie durch fahrdynamische Simulation werden die beim Straßentransport auftretenden Transportbelastungen identifiziert. Aufbauend auf den quantifizierten Anforderungen an Ladungssicherungssysteme werden die wesentlichen, repräsentativen Belastungsparameter abgeleitet, die eine Bewertung von Ladungssicherungssystemen ermöglichen und in dem zu entwickelnden Prüfverfahren darzustellen sind. Hervorzuheben ist hierbei die Notwendigkeit einer gleichzeitigen Darstellung von vertikalen und horizontalen Transportbelastungen. Des Weiteren sind die im realen Verkehrsgeschehen auftretenden Charakteristika – Richtung, Amplitudenhöhe, Dauer, Schwellzeit, Anzahl der Nulldurchgänge der jeweiligen Beschleunigung sowie die Häufigkeit der Belastung und die allgemeine Vorgeschichte der Ladegüter bei der Evaluation mit einzubeziehen. Im letzten Teil dieser Arbeit wird die praktische Umsetzung des Prüf- und Bewertungsverfahrens aufgezeigt. Die Kombination aus einem speziellen Führungssystem und einer vertikalen Anregung erweitert den Bewegungsraum eines horizontal verfahrenden Beschleunigungsschlittens um die anderen Bewegungsfreiheitsgrade, insbesondere um den vertikalen. Dieses hydraulische Untersuchungswerkzeug für Ladungssicherungskonzepte (HULK) vereint somit die Untersuchungsmöglichkeiten eines Beschleunigungsschlittens mit denen eines mehrachsigen Vibrationstisches. Durch die Integration von Messsystemen zur Erfassung der Bewegung der Ladung sowie zur Detektion der Kraftabstützung zwischen Ladung und Sicherungsmitteln entsteht ein vollwertiges Testwerkzeug für die Prüfung und Bewertung von Ladungssicherungssystemen. Versuche mit einer nicht gesicherten Ladung sowie mit einer durch formschlüssige Elemente gesicherten Ladung zeigen auf, dass das entwickelte Konzept für die Evaluation von Ladungssicherungssystemen geeignet ist. Im Speziellen verdeutlichen sie den hoch signifikanten Einfluss der vertikalen Vibrationen auf das Verhalten der Ladung bzw. auf die notwendigen Sicherungskräfte.

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