Anhänger

Alles was du über das Anhängergestell wissen musst

Das Chassis von TechTinyHouse

Unser Chassis ist ein wesentlicher Bestandteil unserer ganzheitlichen Systematik im Bau von Tiny Houses

Warum ein Chassis entwickeln?

Bereits nach kurzer Google-Recherche ist klar: Von Anhängern wimmelt es nur so, die Auswahl ist schier grenzenlos. Trotzdem hielten wir es für notwendig, einen Anhänger einzig und allein für Tiny Houses zu entwickeln.

Inverse Lastverteilung

Bei einem Transport werden Anhänger gängigerweise vom Zentrum zum Rand hin belastet. Lade ich beispielsweise Kies oder Schutt auf meinen Anhänger auf, staple ich diesen zur Mitte und nicht zum Rand hin. Befördere ich mein Pferd, steht dieses nicht am äußersten Rand, sondern recht mittig in seiner Kabine.

Auf diesen Lastfall, vom Zentrum zum Rand, sind die Anhänger am Markt typischerweise ausgelegt. Mittelständische Fahrzeugbauer und große Serienhersteller haben die Konstruktion ihrer Anhänger über Jahrzehnte optimieren können. Ihre Konstruktionen sind jedoch auf einen Lastfall hin optimiert, wie er von Tiny Houses nicht generiert wird. Der Aufbau bei Tiny Houses stellt besondere Anforderungen an ihren unterliegenden Anhänger. Diese besondere Anforderung bezeichnen wir als “inverse Lastverteilung”.

Bei der inversen Lastverteilung liegt der Löwenanteil der Last am Rand des Anhängers auf. Je nach Gebäudegröße und Materialwahl macht die Fassade und das Dach bei einem Tiny House 1250-2250 kg aus. Dieses Gewicht liegt einzig auf den äußersten 10 cm des Anhängers auf. Bei einem angenommenen Anhängergewicht von 750 kg bleiben 2750 kg für den Aufbau über. Optimistisch betrachtet liegen damit 45 % (1250/2750), pessimistisch betrachtet 82 % (2250/2750) des Gewichts auf 10 % der Anhängerfläche auf. Diese Anhängerfläche bildet zudem den äußersten Rand des Anhängers, und so muss die Last maximal weit vom Stahl des Anhängers hin zu den Achsen geleitet werden, bis diese an den Erdboden abgetragen werden kann.

Unser Tiny House Chassis ist tragwerkstechnisch optimiert, um eben diese extremen Lastabtragungen zu meistern.

Geometrische Kraftzusammenballung

Die Gravitation stellt eine immer senkrechte Last dar, die wir in der inversen Lastverteilung betrachtet haben. Der Wind wirkt jedoch dominant waagrecht. Diese waagerechten Lasten in Kombination mit der Geometrie von Tiny Houses decken eine weitere entscheidende Schwachstelle traditioneller Anhänger auf.

Die vier Wände eines Tiny Houses bilden stets eine Kastenform. Man kann sich vorstellen, dass die Kraft des Windes von diesem Kasten aufgenommen wird. Diese Kraft wandert in dem Kasten, bis schlussendlich die gesamte Last an den Anhänger abgetragen wird. Diese Abtragung der Windlast erfolgt jedoch nicht gleichmäßig über die Wandfläche verteilt. Während die Kraft in der Wand wandert, wird ein Teil direkt über die Wandfläche an den Anhänger abgetragen. Etwa 50 % ((25 ∗ 4)/(25 × 4 + 15 ∗ 2 + 5 ∗ 7 ∗ 2)) werden jedoch nicht über die Wandfläche, sondern einzig über die Ecken abgetragen. Dies liegt daran, dass die Kraft in der Wand fließt, bis sie an der Ecke nicht mehr weiter wandern kann und vom Eckstiel abgetragen werden muss.

Gehen wir von einem Eckstiel mit dem Querschnitt 10 cm x 10 cm aus, landen so 50 % der Windlast optimistisch betrachtet ca. 2,7 % ((0,1 ∗ 0,1 ∗ 4)/(2,5 ∗ 6)), pessimistisch betrachtet auf ca. 1,5 % ((0,1 ∗ 0,1 ∗ 4)/(2,5 ∗ 10,5)) der Anhängerfläche. Das hört sich krass an, ist jedoch physikalische Realität.

Bis heute ist uns kein Anhänger unter die Augen gekommen, von dem erkennbar ist, dass er diese unverhältnismäßige Lastverteilung bei bspw. einem starken Wind abtragen kann. Im Gegenteil: Die bis dato am meisten für Tiny House genutzten Anhänger sind an den Ecken am schwächsten ausgelegt. 

Chassis Material

Nicht in Frage kommende Alternativen

Verstärkungen als Qualitätsmerkmal

Als Verstärkungen bezeichnen wir 2- oder 3-dimensionale Blechkonstruktionen, welche an kritisch belasteten Bereichen des Anhängers verschweißt werden, um das vorliegende Tragwerk zusätzlich zu unterstützen. Hierdurch ist eine Steigerung der Stabilität an dieser Stelle um 100-300 % möglich.

Die Spreu vom Weizen
Grundsätzlich gilt: Einem Tiny House Anhänger, welcher keine expliziten Verstärkungen für Tiny Houses aufweist, sollte man skeptisch gegenübertreten. Denn der Aufbau eines Tiny Houses belastet durch seine Geometrie auf charakteristische Weise bestimmte Bereiche des Anhängers unverhältnismäßig stark. Wir sprechen hierbei von bis zu 17-fachen (34/2) Belastungen an wenigen gezielten Stellen. Es ist wichtig, die Frage zu stellen, warum der jeweilige Anhänger keine Verstärkungen integriert.

Es gibt 3 Möglichkeiten, den Leiterrahmen eines Anhängers zu bauen:

  1. Es sind keine Verstärkungen integriert, dafür jedoch die bereits vorhandenen Stahlprofile “auf den kleinsten gemeinsamen Nenner” hin stärker dimensioniert. Ein solcher Anhänger würde jedoch mindestens das Doppelte wiegen und kann deshalb nicht sinnvoll als ein für Tiny Houses ausgelegter Anhänger bezeichnet werden, bei dem die Begrenzung auf 3,5t gilt.

  2. Es sind keine Verstärkungen integriert und die Schwachstellen der Stahltraversen werden in Kauf genommen. Auch ein solcher Anhänger kann nicht sinnvoll als Tiny House Anhänger bezeichnet werden, da Gebäude gesetzlich vorgeschriebene Mindestanforderungen an ihr Tragwerk stellen, um Privatpersonen vor körperlichem Schaden und “Ramschware” zu schützen.

  3. Die Stahltraversen leiten bis zu mittelstarke Lasten eigenständig ab und integrierte Verstärkungen übernehmen besonders kritische Bereiche. Auf diese Weise wird in den Stahltraversen Gewicht gespart und trotzdem die Spitzenlasten entschärft.

Warum Verstärkungen selten zu finden sind
Zum einen ist sicherlich der finanzielle Aufwand ein Faktor, der dazu beiträgt, dass die beworbene Tiny House Spezialisierung der meisten Anhänger sich auf die Namensgebung beschränkt.

Der hauptsächliche Grund ist wohl, dass das Know-how dazu fehlt, was eigentlich Qualität bei einem Tiny House Anhänger bedeutet.

Wir machen dies am Beispiel der Verstärkungen deutlich. Um Verstärkungen sinnvoll zu positionieren, muss ich wissen, wo und in welchem Maße sie am Leiterrahmen benötigt sind. Im besten Fall kann ein erfahrener Anhängerbauer ein gutes Stück Abhilfe verschaffen, indem er typische Sollbruchstellen seiner Anhänger kennt und ihnen entgegenwirkt. Sollbruchstellen sind jedoch stets auf ihren Lastfall hin zu betrachten und der Fahrzeugbauer ist grundsätzlich nicht mit den Lastfällen vertraut, wie sie im Gebäudebau vorliegen. Ein häufiges Argument ist an dieser Stelle, dass Caravans und Bauwagen so unterschiedlich vom Tiny House doch nicht seien und manche Anhängerbauer sich mit diesen Strukturen doch auskennen. Tragwerkstechnisch ist diese Argumentation jedoch nicht korrekt. Denn bei Caravans wird die Last des Aufbaus von den Platten, welche die Wand bilden, in einer Streckenlast auf den Anhänger aufgetragen. Diese Streckenlast ist kategorisch unterschiedlich von der Punktlast, wie sie vom Ständerwerk bei Bauwagen und Tiny Houses in den Anhänger übertragen werden. Ein Anbieter von Bauwagen-Anhängern hat am ehesten das Potenzial dafür, dass sein Verständnis der Sollbruchstellen sich mit denen der Tiny Houses deckt. Anhänger für Bauwagen sind jedoch auf 7,5t und nicht 3,5t Gesamtlast ausgelegt. Zudem macht die meist unterschiedliche Gebäudehöhe, die stärker dimensionierten und häufig komplett andere Profilgeometrie der Stahltraversen, als auch die gegensätzliche Positionierung der Achsen, eine Übertragung der Erfahrung vom Bauwagen zum Tiny House sehr fraglich.

Selbst in einem theoretischen Szenario, in dem ein Anhängerbauer über Trial-and-Error Erfahrung mit den Sollbruchstellen hat, wie sie allein für Tiny Houses charakteristisch sind, kann kein Gebäudestandard erzielt werden. Denn der Gebäudestandard, wie jeder mit einem Dach über dem Kopf ihn tagtäglich unbewusst lebt, fordert mehr als nur die begrenzten praktischen Erfahrungen einer einzelnen Person oder kleinen Gruppe von Menschen. Nach Gebäudestandard zu bauen, bedeutet sich nach den Standards zu richten, wie sie über Jahrzehnte von akademischen Ingenieursgemeinschaften auf Basis empirischer Wissenschaft getragen werden. Eben hierauf basieren die gesetzlich vorgeschriebenen Anforderungen für Gebäude.

Anhängerbauer sind nicht mit Blick auf Gebäudenormen ausgebildet und besitzen nicht die Programme, wie sie für statische Berechnungen in der Bauindustrie notwendig sind, weil sie schlicht nicht der Bauindustrie angehören. Das ist auch in Ordnung so, soll aber nicht zu Verwirrung führen, dass Tiny House Anhänger gewöhnliche Anhänger seien.

Es fehlt allgemeinhin das ingenieurtechnische Know-how normgerechte statische Analysen zu betreiben, die Schwachstellen im Anhänger und damit die Notwendigkeit von Verstärkungen an bestimmten Stellen aufzeigen. 

Verstärkungen im Anhängerzubehör
Mit den Verstärkungen im Leiterrahmen des Anhängers ist es nicht getan, denn die Qualität von Anhängerzubehör (Stützrad, Zugholm, Achse) variiert ebenso. Ein Anhängerbauer, der keine Verstärkungen im Stahlrahmen einsetzt, macht sich gängigerweise nicht die Mühe, Verstärkungen im Anhängerzubehör einzubauen. Denn den Anhängerbauer kosten die Verstärkungen im Zubehör mehr als die Verstärkungen im Stahl.

Es ist wichtig Achsen, Stützrad und Zugholm sinnvoll für den Zweck eines Tiny Houses einzukaufen. Diese 3 Komponenten gehören zum Tragwerk, indem sie die Lasten, wie sie vom Ständerwerk eingeleitet werden, aufnehmen und in den Erdboden ableiten.

Leichtbau

Relevanz
Warum ist der Leichtbau für Tiny Houses so wichtig?

Führerschein
Mit gewöhnlichem Führerschein darfst Du einen Anhänger mit 750 kg ziehen. Für Tiny Houses musst Du Dir deswegen sinnvollerweise einen BE-Führerschein besorgen. Dieser erlaubt Deinem Anhänger ein Gewicht von 3,5t und kostet um die 1200 €.

Für Anhänger >3,5t ist ein CE-Führerschein notwendig. Dabei handelt es sich um einen LKW-Führerschein, der aufwendiger zu erlangen ist und um die 3000 € kostet.

Anhänger-Zubehör
Die Achsen, der Zugholm, die Deichsel und andere Kleinteile Deines Anhängers sind auf ein Maximalgewicht von 3,5t ausgerichtet. Das Zubehör für Anhänger >3,5t ist kostenaufwendiger.

Insbesondere die Achsen wechseln von einer Gummifederung bei <3,5t auf eine Druckluftfederung bei >3,5t. Für gewöhnlich liegen Letztere beim doppelten bis vierfachen des Preises.

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