Von Traktoren und anderen mobilen Maschinen in der Land- und Forstwirtschaft, bei Bau- und Bergbauarbeiten sowie im Materialumschlag können ernsthafte Gefahren ausgehen, wenn die Fahrzeuge seitlich überschlagen, nach vorne oder nach hinten umkippen. Bei Radtraktoren mit hohen Schwerpunkten sind die Risiken erhöht. Andere Fahrzeuge, die eine Überrollgefahr darstellen, sind Raupentraktoren, Lader, Kräne, Obstpflücker, Planierraupen, Muldenkipper, Schürfkübel und Grader. Diese Unfälle ereignen sich normalerweise zu schnell, als dass Fahrer und Beifahrer von der Ausrüstung wegkommen könnten, und sie könnten unter dem Fahrzeug eingeklemmt werden. Zum Beispiel besteht bei Traktoren mit hohem Schwerpunkt eine beträchtliche Wahrscheinlichkeit des Umkippens (und schmale Traktoren haben noch weniger Stabilität als breite). Ein Quecksilber-Motorabschaltschalter zum Abschalten des Stroms beim Erfassen einer seitlichen Bewegung wurde bei Traktoren eingeführt, erwies sich jedoch als zu langsam, um mit den dynamischen Kräften fertig zu werden, die bei der Überschlagsbewegung erzeugt werden (Springfeldt 1993). Daher wurde die Sicherheitseinrichtung aufgegeben.

Die Tatsache, dass solche Geräte häufig auf abschüssigem oder unebenem Boden oder auf weichem Boden und manchmal in unmittelbarer Nähe von Gräben, Gräben oder Ausschachtungen verwendet werden, ist eine wichtige Ursache für das Überschlagen. Wenn Zusatzgeräte hoch oben an einem Traktor angebracht sind, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich beim Bergauffahren nach hinten aufbäumen (oder beim Hinunterfahren nach vorne kippen). Darüber hinaus kann ein Traktor aufgrund des Kontrollverlusts aufgrund des Drucks, der von einem von einem Traktor gezogenen Gerät ausgeübt wird, umkippen (z. B. wenn sich der Schlitten an einem Hang nach unten bewegt und das angehängte Gerät nicht gebremst wird und den Traktor überfährt). Beim Einsatz von Traktoren als Zugfahrzeug entstehen besondere Gefahren, insbesondere wenn der Zughaken des Traktors höher als die Radachse angeordnet ist.

Geschichte

In bestimmten Ländern, in denen es zu vielen tödlichen Überschlägen kam, wurde auf nationaler Ebene auf das Rollover-Problem aufmerksam gemacht. In Schweden und Neuseeland wurden bereits in den 1er Jahren Entwicklung und Erprobung von Überrollschutzstrukturen (ROPS) an Traktoren (Abbildung 1950) durchgeführt, aber diesen Arbeiten folgten nur seitens der schwedischen Behörden Vorschriften; diese Regelungen traten ab dem Jahr 1959 in Kraft (Springfeldt 1993).

Abbildung 1. Übliche ROPS-Typen an Traktoren

Vorgeschlagene Vorschriften, die ROPS für Traktoren vorschreiben, stießen in mehreren Ländern auf Widerstand im Agrarsektor. Gegen Pläne, die Arbeitgeber dazu verpflichten, ROPS an bestehenden Traktoren anzubringen, und sogar gegen den Vorschlag, dass nur neue Traktoren von den Herstellern mit ROPS ausgerüstet werden, wurde heftiger Widerstand geleistet. Schließlich haben viele Länder ROPS erfolgreich für neue Traktoren vorgeschrieben, und später konnten einige Länder verlangen, dass ROPS auch für alte Traktoren nachgerüstet wird. Internationale Normen für Traktoren und Erdbewegungsmaschinen, einschließlich Prüfnormen für ROPS, trugen zu zuverlässigeren Konstruktionen bei. Traktoren wurden mit niedrigeren Schwerpunkten und niedriger platzierten Abschlepphaken konstruiert und hergestellt. Der Allradantrieb hat das Risiko eines Überschlags verringert. Allerdings ist der Anteil an Traktoren mit ROPS in Ländern mit vielen alten Traktoren und ohne Auflagen zur Nachrüstung von ROPS noch eher gering.

Untersuchungen

Überschlagsunfälle, insbesondere solche mit Traktoren, wurden von Forschern in vielen Ländern untersucht. Es gibt jedoch keine zentralisierten internationalen Statistiken in Bezug auf die Anzahl der Unfälle, die durch die in diesem Artikel untersuchten Arten von mobilen Maschinen verursacht wurden. Verfügbare Statistiken auf nationaler Ebene zeigen jedoch, dass die Zahl hoch ist, insbesondere in der Landwirtschaft. Laut einem schottischen Bericht über Traktorüberschlagsunfälle in der Zeit von 1968 bis 1976 hatten 85 % der beteiligten Traktoren zum Zeitpunkt des Unfalls Ausrüstung angebracht, und von diesen hatte die Hälfte gezogene Ausrüstung und die andere Hälfte montierte Ausrüstung. Zwei Drittel der Traktorüberschlagsunfälle im schottischen Bericht ereigneten sich an Hängen (Springfeldt 1993). Später wurde nachgewiesen, dass die Zahl der Unfälle nach der Einführung eines Hangfahrtrainings sowie der Anwendung eines Instruments zur Messung der Hangneigung in Kombination mit einem Indikator für sichere Hanggrenzwerte reduziert werden würde.

In anderen Untersuchungen beobachteten neuseeländische Forscher, dass sich die Hälfte ihrer tödlichen Überschlagsunfälle auf ebenem Boden oder an leichten Hängen ereignete und nur ein Zehntel an steilen Hängen. Auf ebenem Boden achten Traktorfahrer möglicherweise weniger auf Überschlagsgefahren und können das Risiko falsch einschätzen, das von Gräben und unebenem Boden ausgeht. Von den tödlichen Überschlägen bei Traktoren in Neuseeland im Zeitraum 1949–1980 ereigneten sich 80 % bei Radtraktoren und 20 % bei Raupentraktoren (Springfeldt 1993). Studien in Schweden und Neuseeland zeigten, dass etwa 80 % der tödlichen Unfälle mit Traktorüberschlägen durch seitliches Überschlagen von Traktoren auftraten. Die Hälfte der an den Todesfällen in Neuseeland beteiligten Traktoren hatte sich um 180° gedreht.

Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Überschlagstoten in Westdeutschland und dem Modelljahr landwirtschaftlicher Traktoren (Springfeldt 1993) zeigten, dass 1 von 10,000 alten, ungeschützten Traktoren, die vor 1957 hergestellt wurden, an einem Überschlagstoten beteiligt war. Von Traktoren mit vorgeschriebenem Überrollschutz, die 1970 und später hergestellt wurden, war einer von 1 Traktoren in einen tödlichen Überschlag verwickelt. Bei tödlichen Traktorüberschlägen in Westdeutschland im Zeitraum 25,000–1980 wurden zwei Drittel der Opfer aus ihrem geschützten Bereich geschleudert und anschließend von dem Traktor überrollt oder erfasst (Springfeldt 1985). Bei nicht tödlichen Überschlägen wurde ein Viertel der Fahrer vom Fahrersitz geschleudert, aber nicht überfahren. Es ist offensichtlich, dass das Todesrisiko steigt, wenn der Fahrer aus dem geschützten Bereich geschleudert wird (ähnlich wie bei Autounfällen). Die meisten beteiligten Traktoren hatten einen Zwei-Säulen-Bug (Bild 1993 C), der das Herausschleudern des Fahrers nicht verhindert. In einigen Fällen war der ROPS gebrochen oder stark verformt.

Die relativen Häufigkeiten von Verletzungen pro 100,000 Traktoren in verschiedenen Zeiträumen in einigen Ländern und die Verringerung der Todesrate wurden von Springfeldt (1993) berechnet. Die Wirksamkeit von ROPS bei der Verringerung von Verletzungen bei Traktorüberschlagunfällen wurde in Schweden nachgewiesen, wo die Zahl der Todesfälle pro 100,000 Traktoren über einen Zeitraum von drei Jahrzehnten (17–0.3) von etwa 1960 auf 1990 reduziert wurde (Abbildung 2). Am Ende des Zeitraums waren schätzungsweise etwa 98 % der Traktoren mit ROPS ausgestattet, hauptsächlich in Form einer bruchsicheren Kabine (Abbildung 1 A). In Norwegen wurden die Todesfälle in einem ähnlichen Zeitraum von etwa 24 auf 4 pro 100,000 Traktoren reduziert. Schlechtere Ergebnisse wurden jedoch in Finnland und Neuseeland erzielt.

Abbildung 2. Verletzungen durch Überschläge pro 100,000 Traktoren in Schweden zwischen 1957 und 1990

Vermeidung von Verletzungen durch Überschläge

Bei Traktoren ist die Gefahr des Umkippens am größten; In der Land- und Forstwirtschaft lässt sich jedoch nur wenig gegen das Umkippen von Traktoren tun. Durch die Montage von ROPS an Traktoren und Erdbewegungsmaschinen mit potenzieller Überrollgefahr kann das Risiko von Personenschäden verringert werden, vorausgesetzt, dass die Fahrer bei Überrollvorgängen auf ihren Sitzen bleiben (Springfeldt 1993). Die Häufigkeit von tödlichen Überschlägen hängt weitgehend vom Anteil der geschützten Maschinen im Einsatz und den verwendeten ROPS-Typen ab. Ein Bug (Abbildung 1 C) bietet viel weniger Schutz als ein Fahrerhaus oder ein Rahmen (Springfeldt 1993). Die effektivste Struktur ist eine bruchsichere Kabine, die es dem Fahrer ermöglicht, während eines Überschlags geschützt im Inneren zu bleiben. (Ein weiterer Grund für die Wahl einer Kabine ist der Wetterschutz.) Das wirksamste Mittel, um den Fahrer bei einem Überschlag im Schutz des Überrollschutzes zu halten, ist ein Sicherheitsgurt, vorausgesetzt, dass der Fahrer den Gurt beim Bedienen der Ausrüstung anlegt. In einigen Ländern gibt es Hinweisschilder am Fahrersitz, die darauf hinweisen, dass das Lenkrad bei einem Überschlag festgehalten werden muss. Eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme besteht darin, die Fahrerkabine oder den Innenraum und den ROPS so zu gestalten, dass Gefahren wie scharfe Kanten oder Vorsprünge vermieden werden.

In allen Ländern verursachen Überschläge mobiler Maschinen, hauptsächlich Traktoren, schwere Verletzungen. Es gibt jedoch erhebliche Unterschiede zwischen den Ländern hinsichtlich der technischen Spezifikationen für die Konstruktion von Maschinen sowie der Verwaltungsverfahren für Prüfungen, Tests, Inspektionen und Vermarktung. Die internationale Vielfalt, die die Sicherheitsbemühungen in diesem Zusammenhang kennzeichnet, lässt sich u. a. durch folgende Überlegungen erklären:

• ob es verbindliche Anforderungen für ROPS (in Form von Vorschriften oder Gesetzen) oder nur Empfehlungen oder überhaupt keine Regeln gibt
• die Notwendigkeit von Vorschriften für neue Maschinen und Vorschriften für ältere Ausrüstungen
• die Verfügbarkeit von behördlichen Inspektionen und das Vorhandensein von sozialem Druck und kulturellem Klima, die die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften begünstigen; in vielen ländern wird die einhaltung von sicherheitsrichtlinien bei der landwirtschaftlichen arbeit nicht durch inspektion überprüft
• Druck von Gewerkschaften; Allerdings ist zu bedenken, dass Arbeitnehmerorganisationen weniger Einfluss auf die Arbeitsbedingungen in der Landwirtschaft haben als in anderen Sektoren, da es in der Landwirtschaft viele bäuerliche Familienbetriebe gibt
• der im Land verwendete ROPS-Typ
• Information und Verständnis der Risiken, denen Traktorfahrer ausgesetzt sind; Praktische Probleme stehen oft dem Erreichen von Landwirten und Forstarbeitern zum Zweck der Information und Aufklärung im Wege
• die Geographie des Landes, insbesondere dort, wo Land-, Forst- und Straßenarbeiten durchgeführt werden.

Sicherheitsbestimmungen

Die Art der Vorschriften für ROPS-Anforderungen und der Umsetzungsgrad der Vorschriften in einem Land haben einen starken Einfluss auf Überschlagsunfälle, insbesondere auf tödliche. Vor diesem Hintergrund wurde die Entwicklung sichererer Maschinen durch Richtlinien, Vorschriften und Normen gefördert, die von internationalen und nationalen Organisationen herausgegeben wurden. Darüber hinaus haben viele Länder strenge Vorschriften für ROPS eingeführt, die zu einer starken Reduzierung von Überschlagsverletzungen geführt haben.

Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft

Ab 1974 erließ die Europäische Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) Richtlinien zur Betriebserlaubnis für land- und forstwirtschaftliche Zugmaschinen auf Rädern und ab 1977 weitere Sonderrichtlinien zu ROPS einschließlich deren Anbau an Traktoren (Springfeldt 1993; EWG 1974, 1977, 1979, 1982, 1987). Die Richtlinien schreiben ein Verfahren für die Typgenehmigung und Zertifizierung durch den Hersteller von Traktoren vor, und ROPS muss durch eine EWG-Typgenehmigungsprüfung überprüft werden. Die Richtlinien wurden von allen Mitgliedsländern akzeptiert.

Einige EWG-Richtlinien zu ROPS bei Traktoren wurden zum 31. Dezember 1995 aufgehoben und durch die allgemeine Maschinenrichtlinie ersetzt, die für Maschinen gilt, die aufgrund ihrer Mobilität Gefahren darstellen (EWG 1991). Radtraktoren sowie einige Erdbewegungsmaschinen mit einer Leistung von mehr als 15 kW (nämlich Raupen und Radlader, Baggerlader, Planierraupen, Schürfkübel, Grader und knickgelenkte Dumper) müssen mit einem ROPS ausgestattet sein. Im Falle eines Überschlags muss der ROPS dem Fahrer und den Bedienern ein angemessenes Durchbiegungsbegrenzungsvolumen bieten (dh Raum, der die Bewegung der Körper der Insassen ermöglicht, bevor sie bei einem Unfall mit Innenelementen in Kontakt kommen). Es liegt in der Verantwortung der Hersteller oder ihrer autorisierten Vertreter, geeignete Tests durchzuführen.

Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung

1973 und 1987 genehmigte die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) Standardcodes für die Prüfung von Traktoren (Springfeldt 1993; OECD 1987). Sie geben Ergebnisse von Traktortests wieder und beschreiben die Testausrüstung und die Testbedingungen. Die Vorschriften erfordern das Testen vieler Maschinenteile und -funktionen, beispielsweise der Festigkeit von ROPS. Die OECD Tractor Codes beschreiben ein statisches und ein dynamisches Verfahren zum Testen von ROPS bei bestimmten Traktortypen. Ein Überrollschutz kann ausschließlich zum Schutz des Fahrers im Falle eines Überschlags des Traktors ausgelegt sein. Es muss für jedes Traktormodell, an dem der ROPS angebracht werden soll, erneut getestet werden. Die Codes verlangen auch, dass es möglich sein muss, einen mehr oder weniger temporären Wetterschutz für den Fahrer an der Struktur anzubringen. Die Tractor Codes wurden seit 1988 von allen OECD-Mitgliedsorganisationen akzeptiert, aber in der Praxis akzeptieren die Vereinigten Staaten und Japan auch ROPS, die die Code-Anforderungen nicht erfüllen, wenn Sicherheitsgurte vorhanden sind (Springfeldt 1993).

Internationale Arbeitsorganisation

1965 hat die Internationale Arbeitsorganisation (ILO) in ihrem Handbuch, Sicherheit und Gesundheit in der landwirtschaftlichen Arbeit, verlangte, dass eine Kabine oder ein Rahmen mit ausreichender Festigkeit angemessen an Traktoren befestigt werden muss, um einen zufriedenstellenden Schutz für den Fahrer und die Insassen in der Kabine im Falle eines Traktorüberschlags zu bieten (Springfeldt 1993; ILO 1965). Gemäß den ILO-Verhaltenskodizes sollten land- und forstwirtschaftliche Zugmaschinen mit ROPS ausgestattet sein, um den Fahrer und jeden Beifahrer im Falle eines Überschlags, fallender Gegenstände oder verschobener Lasten zu schützen (ILO 1976).

Der Einbau von ROPS sollte sich nicht nachteilig auswirken

• Zugang zwischen Boden und Fahrerplatz
• Zugriff auf die wichtigsten Bedienelemente des Traktors
• die Manövrierfähigkeit des Traktors in beengten Umgebungen
• den Anbau oder die Verwendung von Geräten, die an den Traktor angeschlossen werden können
• die Steuerung und Einstellung der zugehörigen Ausrüstung.

Internationale und nationale Normen

1981 veröffentlichte die Internationale Organisation für Normung (ISO) eine Norm für Traktoren und Maschinen für die Land- und Forstwirtschaft (ISO 1981). Die Norm beschreibt ein statisches Prüfverfahren für ROPS und legt Abnahmebedingungen fest. Der Standard wurde von den Mitgliedsorganisationen in 22 Ländern genehmigt; Kanada und die Vereinigten Staaten haben das Dokument jedoch aus technischen Gründen missbilligt. Eine 1974 von der Society of Automotive Engineers (SAE) in Nordamerika herausgegebene Standard- und empfohlene Praxis enthält Leistungsanforderungen für ROPS an landwirtschaftlichen Traktoren mit Rädern und Industrietraktoren, die im Bauwesen, gummibereiften Schürfzügen, Frontladern, Planierraupen und Raupenladern verwendet werden und Motorgrader (SAE 1974 und 1975). Die Inhalte der Norm wurden in den Vereinigten Staaten und in den kanadischen Provinzen Alberta und British Columbia als Vorschriften übernommen.

Regeln und Compliance

OECD-Kodizes und internationale Standards betreffen den Entwurf und die Konstruktion von ROPS sowie die Kontrolle ihrer Stärke, haben jedoch nicht die Befugnis, zu fordern, dass diese Art von Schutz in die Praxis umgesetzt wird (OECD 1987; ISO 1981). Die Europäische Wirtschaftsgemeinschaft hat auch vorgeschlagen, Traktoren und Erdbewegungsmaschinen mit einem Schutz auszustatten (EWG 1974-1987). Das Ziel der EWG-Richtlinien ist es, eine Einheitlichkeit zwischen den nationalen Stellen bezüglich der Sicherheit neuer Maschinen in der Herstellungsphase zu erreichen. Die Mitgliedsländer sind verpflichtet, die Richtlinien zu befolgen und entsprechende Rezepte auszustellen. Ab 1996 beabsichtigen die Mitgliedsländer der EWG, Verordnungen zu erlassen, die die Ausrüstung neuer Traktoren und Erdbewegungsmaschinen mit ROPS vorschreiben.

1959 verlangte Schweden als erstes Land ROPS für neue Traktoren (Springfeldt 1993). Entsprechende Vorschriften traten zehn Jahre später in Dänemark und Finnland in Kraft. Später, in den 1970er und 1980er Jahren, traten in Großbritannien, Westdeutschland, Neuseeland, den Vereinigten Staaten, Spanien, Norwegen, der Schweiz und anderen Ländern verbindliche Anforderungen für ROPS für neue Traktoren in Kraft. In all diesen Ländern mit Ausnahme der Vereinigten Staaten wurden die Regeln einige Jahre später auf alte Traktoren ausgedehnt, aber diese Regeln waren nicht immer verbindlich. In Schweden müssen alle Traktoren mit einer Schutzkabine ausgestattet sein, eine Vorschrift, die in Großbritannien nur für alle von Landarbeitern eingesetzten Traktoren gilt (Springfeldt 1993). In Dänemark, Norwegen und Finnland müssen alle Traktoren mindestens mit einem Rahmen versehen sein, während in den Vereinigten Staaten und den australischen Bundesstaaten Bögen akzeptiert werden. In den Vereinigten Staaten müssen Traktoren Sicherheitsgurte haben.

In den Vereinigten Staaten müssen Flurförderzeuge, die vor 1972 hergestellt wurden und bei Bauarbeiten eingesetzt werden, mit ROPS ausgestattet sein, die Mindestleistungsstandards erfüllen (US Bureau of National Affairs 1975). Zu den von der Anforderung abgedeckten Maschinen gehören einige Schürfkübel, Frontlader, Planierraupen, Planierraupen, Lader und Motorgrader. Die Nachrüstung von ROPS wurde an Maschinen durchgeführt, die etwa drei Jahre zuvor hergestellt wurden.

Sumarmig

In Ländern mit obligatorischen ROPS-Anforderungen für neue Traktoren und der Nachrüstung von ROPS bei alten Traktoren ist die Zahl der Überschlagsverletzungen, insbesondere der tödlichen, zurückgegangen. Es ist offensichtlich, dass eine bruchsichere Kabine die effektivste Art von ROPS ist. Ein Bogen bietet einen schlechten Schutz im Falle eines Überschlags. Viele Länder haben zumindest für neue Traktoren und ab 1996 für Erdbewegungsmaschinen wirksame ROPS vorgeschrieben. Trotz dieser Tatsache scheinen einige Behörden ROPS-Typen zu akzeptieren, die nicht den Anforderungen entsprechen, die von der OECD und der ISO verkündet wurden. Es wird erwartet, dass eine allgemeinere Harmonisierung der ROPS-Regelungen schrittweise auf der ganzen Welt, einschließlich der Entwicklungsländer, erreicht wird.

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