Containerschiff für den Verkehr auf Wasserstraßen und an den Küsten

 
Neues Konzept von Prof. Mag. Herbert Klein und Dipl.-Ing. Richard Anzböck

Die Ausbaumaße der wichtigsten Europäischen Schiffs-Transversalen, wie etwa der Main-Donau-Kanal, der Mittellandkanal und zahlreiche Kanäle im Norden Europas stammen mit ihren Planfestlegungen aus Zeiten, bevor der Container erfunden war. Abgesehen vom Rhein kommt dem Transport von Containern auf diesen Wasserstraßen daher auch keine wesentliche Bedeutung zu. 

Hier wird ein Konzept vorgestellt, das in wesentlichen Punkten von bisherigen Konzepten zum Bau eines Container transportierenden Binnenschiffs mit oder ohne Antrieb abweicht, um auch in ihren Querschnitten begrenzte Wasserwege und Schifffahrtsstraßen wirtschaftlich optimiert mit einer Containerladung befahren zu können. Dieses Konzept wurde unter A 1194/2008 zum Patent angemeldet.

Wege zur Optimierung

Verlegung der Wallgänge in die Schiffsmitte
Ziel der Überlegungen ist es, durch die Gestaltung des Laderaums eine nutzbare Breite des Laderaums derart zu schaffen, dass 4 Reihen Container neben einander befördert werden können. Da die Schiffsbreite nicht vergrößert werden kann, ist die traditionelle Form mit Wallgängen an beiden Seiten des Schiffs aufzugeben zugunsten eines Wallgangs entlang der Schiffslängsachse. An Stelle der seitlichen Wallgänge tritt (von achtern nach vorne gesehen) nach 4 TEU und nach weiteren 5 TEU ein größerer Abstand der Container von 60 cm lichter Weite, sodass ein seitliches Belegen von Festmachern möglich wird.

Der mittlere Wallgang nimmt nicht nur sämtliche Infrastruktur-Leitungen zwischen Bug (und Schubleichter) sowie Heck auf, sondern ist in sich in seinem oberen Teil als tragender Kastenträger ausgeführt, in seinem unteren Teil als Tank, um durch Flutung ggf. die Tauchtiefe zu erhöhen, damit auch niedrige Brücken durchfahren werden können.

Weglassen der Dennebäume
Ein für den Transport von Containern und Waren, die wie Container gestaut werden können, optimiertes Fahrzeug, dessen seitliche Laufdecks nicht begangen werden sollen, benötigt keine Dennebäume herkömmlicher Bauart mehr. Daher müssen anstelle der Dennebäume nun andere Konstruktionen die Biegekräfte des Schiffs aufnehmen können. Dazu werden die oberen Rumpfabschlüsse ebenso, wie der Mittelträger, als tragende Kastenträger ausgeführt.

Erhöhung der Bordwände
Um den 3 tragenden Elementen eines solchen Containerschiffs die erforderliche Festigkeit zu geben, ist es erforderlich, die oberen Rumpfabschlüsse höher als bei üblichen konventionellen MGS zu gestalten. Positiver Nebeneffekt dieser Bauweise ist, dass dadurch ausreichend Freibord gewonnen wird, um diese Wasserfahrzeuge auch im „Short-Sea-Bereich“ einsetzen zu können. Im Verkehr mit den Anrainern der Europäischen Randmeere kommt diesem Umstand besondere Bedeutung zu.

Aufbau des Rumpfes
Der Rumpf des Fahrzeuges wird in Längsspantenbauweise nach den klassischen Regeln der Kunst hergestellt. Ein Doppelboden ist nicht erforderlich, da die Container selber die 2. Hülle darstellen. Wird aber doch ein Doppelboden vorgesehen, sollte er eine Höhe von 350 mm nicht überschreiten und wäre geschlossen und gasdicht auszuführen.

Die Querunterteilungen des Laderaums erfüllen die Funktion eines Rahmenspantenpaars. Das Fahrzeug weist zur Erhöhung der Durchbiegefestigkeit eine deutlich verstärkte, also etwa 20 mm starke, ca. 900 mm breite Flachkielplatte auf. Der zentrale Wallgang weist eine Breite von 1000 mm auf und verfügt in Längsrichtung über eine Reling. Die oberen und unteren Abschlüsse des zentralen Wallgangs sind als geschlossene Kastenträger ausgeführt, um gemeinsam mit der Flachkielplatte die Biegekräfte aufzunehmen. Zugleich ist der Wallgang Ballasttank, um den Tiefgang bei niedrigen Brückendurchfahrten erhöhen zu können.

Die oberen Rumpfabschlüsse, der Rumpf ist deutlich höher, als aus Gründen des notwendigen Freibords erforderlich, werden gleichfalls als in sich biegesteife Kästen ausgeführt mit massiven Schergängen an seinen beiden Seitenwänden. Die Bleche des Überganges vom Boden auf die Bordwand sind, um Biege und Torsionskräfte aufnehmen zu können, gleichfalls gegenüber den sonstigen Blechen der Außenhaut zu verstärken. Die Schottwandabstände betragen 2 x 24,4 m und 1 x 30,5m. Die Schottwände sind wie der Wallgang dimensioniert und flutbar, um ggf eine ladungsbedingte Schlagseite ausgleichen zu können.

Verschieben der Aufbauten samt Brücke an den Bug
Bei dem hier vorgeschlagenen Containerschiff befinden sich die nautischen Einrichtungen samt den Unterkünften und Sozialräumen am Bug und zwar in jenem Teil, der sich über der Aufkimmung befindet. Dadurch wird kein Containerstellraum für diesen Zweck verwendet.
Die Brücke ist so auszuführen, dass eine hydraulische Hebevorrichtung sie über das Niveau von 4 Containern á 2,5 m heben kann, womit auch die am Rhein möglichen Höhen realisiert werden können. Fährt das Schiff aber solo auf dem vorgesehen Fahrtgebiet MDK, ist keine Hubvorrichtung erforderlich.

Antriebskonzept
Es ist Ziel, den Laderaum möglichst frei von Einbauten zu halten, um die volle Kapazität ausschöpfen zu können. Es wird daher von einem Antriebskonzept ausgegangen, das zur Gänze fernsteuerbar sein kann und keiner ständigen Wartung bedarf. Es wird dem dieselelektrischen Antrieb mit 2 Motoren, 2 Generatoren und 2 elektrischen Fahrmotoren der Vorzug gegeben, da dadurch kein Zwang mehr besteht, den/die Fahrmotoren in einer Linie mit der/den Schrauben anzuordnen.

Aufstellung Motoren
Die Motoren können dort positioniert werden, wo sie am wenigsten die Hydrodynamik und das Stauen von Ladung stören, etwa über dem Heck, in einem Bereich also, der ohnedies nur begrenzt der Ladungsaufnahme zugeführt werden kann. Dabei sollten die Dieselmotoren samt Generatoren, die vorzugsweise als Großserienteile etwa aus dem Lokomotivbau stammen können, in Containern eingehaust werden, die als Einheit an und von Bord genommen werden können. Bei Maschinenhavarien könnte im Idealfall ein LKW eine Motor/Generatoreinheit binnen 1 bis 2 Tagen durch ganz Europa transportieren.
Die Dieselmotoren sollten so dimensioniert werden, dass die Leistung des einen Motors, elektrisch verteilt auf beide elektrischen Fahrmotoren, ausreicht, um das voll abgeladene Schiff samt geschobener Barge auf die beispielsweise im MDK zulässigen 13 km/h zu bringen, die des anderen Motors für die Talfahrt auf Flüssen zur Anwendung kommt und beide zusammen bei der Bergfahrt im Einsatz sind.

Fahrmotoren
Die gleich starken elektrischen Fahrmotoren sollten ebenfalls aus dem Lokomotivbau stammen und werden mit vertikalen Achsen über Gondeln aufgestellt, in denen über ein Kegelradgetriebe die Antriebsleistung auf die horizontalen Antriebswellen übertragen werden soll. Die Gondeln werden um 360 Grad drehbar angeordnet, um ein Maximum an Manövrierbarkeit zu erzielen. Der Einbau eines Bugstrahlruders kann dadurch entfallen.
Durch diese Aufstellung wird auch erreicht, dass die Antriebswellen trotz der Anordnung der Schrauben am strömungstechnisch optimalen Punkt kurz gehalten werden und das für die Wirtschaftlichkeit unendlich wichtige Hinterschiff ohne Rücksicht auf die Einbauten optimiert werden kann.

Schubschulter
Am Bug des Fahrzeuges wird eine Schubschulter üblicher Bauart angebracht. Bei der Ausführung als antriebsloses Fahrzeug wird die Schubschulter auch am Heck angebracht. Weiters ist das Heck so auszuführen, dass ein beinahe nahtloser Übergang zum schiebenden Containersc
hiff möglich ist.

Quelle: Prof. Mag. Herbert Klein und Dipl.-Ing. Richard Anzböck

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