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Die EN 1090 und ihre Konsequenzen für den Stahlbau

Zimmerli Messtechnik AG informiert über die neuesten Trends der Wiegetechnik mit Hilfe von Flintec-Produkten. In vielen industriellen Bereichen sind Gewichtskräfte zu messen, sei es bei Verpackungs- oder Abfüllmaschinen, beim Verwiegen von Silos oder bei beliebigen anderen Behälter- und Fahrzeugwaagen. Entsprechende wägetechnische Lösungen müssen mittlerweile viele Anforderungen erfüllen. Dazu gehört allen voran die von der Anwendung geforderte Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Sind die Wägemodule in Tragwerken aus Stahl oder Aluminium verbaut, müssen sie zudem gemäss den Anforderungen der EN 1090 gefertigt sein, also die entsprechende CE-Kennzeichnung haben. Nur dann darf der Hersteller seine Produkte in Europa in den Verkehr bringen.

Wer in Europa tragende Bauteile aus Stahl oder Aluminium in Verkehr bringt (Abb. 1), muss spätestens seit dem 1. Juli 2014 die Vorgaben der EN 1090 erfüllen. Die entsprechende Zertifizierung ist Voraussetzung dafür, dass Stahl- oder Aluminium-Tragwerke mit dem CE-Kennzeichen versehen werden können, also den europäischen Qualitäts- und Rechtsanforderungen entsprechen. Nur dann sind Hersteller auf der sicheren Seite, was Haftungs- und Gewährleistungsansprüche betrifft. Betroffen von der EN 1090 sind Serienprodukte wie Gitterroste und Treppenstufen ebenso wie Tanks und Silos oder individuell gefertigte Unikate. Denn als tragend gelten laut Norm alle «Bauteile zur Sicherstellung der mechanischen Festigkeit und Stabilität und/oder des Feuerwiderstandes unter Berücksichtigung von Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit». Bei all diesen Tragwerken übernimmt der Hersteller mit der entsprechenden Zertifizierung die Verantwortung dafür, dass sein Produkt den europäischen Rechtsvorschriften für Bauprodukte entspricht.

Abb. 1: Sind Wägemodule in Tragwerken aus Stahl oder Aluminium verbaut, müssen auch diese gemäss den Anforderungen der EN 1090 gefertigt sein, also die entsprechende CE-Kennzeichnung aufweisen.

Jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied

Im Unterschied zu der in Deutschland nach DIN 18800 bisher erforderlichen Bescheinigung über die Herstellerqualifikation zum Schweissen von Stahlbauten umfasst das jetzt gültige Zertifikat nach EN 1090 sämtliche ebenfalls in der Norm genannten Aufgaben im Rahmen der Herstellung von Stahlbauteilen, also nicht nur das Schweissen, sondern z. B. auch geometrische Toleranzen, statische Eigenschaften, Brandschutz-Leistungsmerkmale, Ermüdungsfestigkeit oder das Freisetzen von Schadstoffen. Der Korrosionsschutz über die Nutzungsdauer muss ebenfalls nach dieser Norm sichergestellt sein. Gegebenenfalls ist sogar die Bemessung von Bauteilen eingeschlossen, sofern deren Hersteller bei der CE-Kennzeichnung auch Tragfähigkeitsmerkmale deklariert. Und eines darf man in diesem Zusammenhang nicht vergessen: Nur das CE-Zeichen bestätigt, dass ein Produkt mit den Richtlinien der EG bezüglich dieses Produktes übereinstimmt. Und wenn es solche Richtlinien gibt, ist das Anbringen des CE-Zeichens verpflichtend.

Auch alle innerhalb solcher Tragwerke eingesetzten Komponenten – z. B. die zum Wiegen von Tanks oder Silos eingesetzten Wägemodule – sind ebenfalls von den neuen Vorschriften betroffen. Denn wie überall gilt auch hier, dass jede Kette nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied. Nur wenn ein Hersteller zertifizierte Produkte einsetzt, lässt sich bei einem eventuellen Schaden das Haftungsrisiko minimieren. Er sollte also sicherstellen, dass ihm seine Zulieferer und Partner Materialien, Halbzeuge und Komponenten anbieten, die den Europäischen Normen entsprechen.

Wägemodul mit CE-Kennzeichnung

Um Stahlbauern auch in Zukunft Rechtssicherheit zu garantieren, hat die Flintec GmbH die Herstellung des Wägemoduls 55-20 (Abb. 2) gemäss der neuen EN 1090 zertifizieren lassen. Das heisst, die werkseigene Produktionskontrolle gewährleistet, dass die Produkteigenschaften allen relevanten technischen Vorgaben entsprechen und im Herstellungsprozess dauerhaft sichergestellt sind. Dies wird durch das CE-Zeichen dokumentiert.

Abb. 2: Wägemodul 55-20 mit neuer CE-Kennzeichnung gemäss EN 1090.

Ausser der CE-Kennzeichnung hat das Wägemodul aber auch technisch einiges zu bieten: Die selbstzentrierende Einheit ist speziell für die Silo- und Tankwägung konstruiert, verfügt über einen 360°-Anschlag gegen Seitenkräfte und eine Abhebesicherung. Man muss also keine zusätzlichen Gewindestangen montieren und im Fundament verankern, um ein Abkippen eines Tanks oder Silos zu verhindern, z. B. bei Windböen. Durch den integrierten seitlichen Anschlag sind zusätzliche Querlenker ebenfalls entbehrlich. Die Anschläge sichern den BehäIter gegen seitliche Störkräfte, ohne im normalen Betriebsfall die Genauigkeit zu beeinflussen.

Das Wägemodul wird komplett aufgebaut und montagefertig, allerdings noch ohne Wägezelle, geliefert. Ausser der Wägezelle müssen keine weiteren Teile mitgeliefert werden. Diese können also auch beim Transportieren oder danach nicht verloren gehen. Das Modul ist einfach mit Schrauben zu befestigen, lässt sich bei Bedarf aber auch anschweissen (Abb. 3). Zuerst wird der Behälter oder das Silo komplett auf die Wägemodule ohne Wägezelle gestellt. Erst wenn alle Anbauteile montiert und vor allem die Schweissarbeiten abgeschlossen sind, wird die Wägezelle eingesetzt. Das Wägemodul 55-20 ist so konstruiert, dass die Kraft optimal in die Wägezelle eingeleitet wird. In Verbindung mit der Wägezelle bildet es ein Pendellager, das beispielsweise temperaturbedingte Längenänderungen mit vernachlässigbarem Einfluss auf das Messergebnis zulässt. Bei Nennlasten bis 100 t pro Wägemodul ist so laut Hersteller eine hochpräzise Gewichtsbestimmung gewährleistet.

Abb. 3: Der Behälter steht auf dem Wägemodul. Das untere Teil des Wägemoduls ist bereits verschraubt. Oben muss es noch verschweisst werden. Die Wägezelle wird erst nach Abschluss aller Arbeiten eingesetzt und ist so vor Beschädigungen durch den Schweissstrom geschützt.

Das messtechnische Herz

Messtechnisches «Herz» des Wägemoduls bildet die Druckkraftwägezelle RC3, die ihre Robustheit und Zuverlässigkeit bereits in zahlreichen Einsatzbereichen unter Beweis gestellt hat, gleichgültig ob in den Tropen oder am Polarkreis (Abb. 4). Die mit Stickstoff gefüllte Zelle erfüllt je nach Ausführung die Anforderungen der Schutzart IP68 oder IP69K. Sie ist dauerhaft hermetisch dicht, sodass keine Feuchtigkeit eindringen kann, was sonst die Langzeitstabilität des Nullsignales, die Konstanz des Kennwertes und die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse negativ beeinflussen könnte. Weitere wichtige Merkmale sind die Edelstahlkonstruktion, die selbstzentrierende Krafteinleitung und der hohe Eingangswiderstand. Bei sachgemässer Montage und bestimmungsgemässem Gebrauch beträgt der MTBF-Wert (Mean Time Between Failures, also die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen) mehr als 35 Jahre. Im Fall der Fälle lassen sich die Wägezellen einfach austauschen; das Wägemodul muss dazu nur geringfügig angehoben werden.

Abb. 4: Robust und genau: Das messtechnische «Herz» der Wägemodule ist eine hermetisch dicht verschweisste Druckkraft-Wägezelle aus Edelstahl.

Mit den gemäss EN 1090 zertifizierten Wägemodulen sind Hersteller von Stahl- und Aluminiumtragwerken also messtechnisch und rechtlich auf der sicheren Seite. Auch der Einsatz im Ex-Bereich ist problemlos möglich. Die ATEX-Zulassungen für Zone 0, I, 2, 20, 21 und 22 liegen vor. Typische Einsatzbereiche für diese Wägemodule finden sich sowohl in der Prozesstechnik als auch beim Schüttguthandling.

Foto: P+W Metallbau GmbH & Co. KG, Meckenbeuren