Containerschiffsentwicklung - GL Group

Containerriesen werden heute aus Modulen zusammengesetzt, die
entweder vor Ort gebaut oder just in time geliefert werden
Container Ships in der Hamburger Zentrale des Germanischen
Lloyd. Ursprünglich sollten die Frachter 323 Meter
lang und 42,8 Meter breit sein. Um die Kapazität zu erhöhen,
boten sich zwei Wege an. Entweder man zieht das Schiff in
die Länge oder man baut in die Breite. Offen entschied sich
für Letzteres – mit gutem Grund, wie Probst findet.
„Der breitere Typ verhält sich gutmütiger. Er weist eine
höhere Steifigkeit in der Stahlstruktur auf“, meint der
Spezialist. Denn mit der Länge nehmen auch die Verformungen
im Schiffskörper zu. Um die erforderliche Festigkeit
zu erreichen, müsste der verlängerte Rumpf gegenüber
dem breiteren Modell deutlich verstärkt werden. Die Offen-
MSC-Schiffe sind nun 45,6 Meter breit und damit die
ersten, die an Deck 18 Containerreihen zwischen Backbord
und Steuerbord aufnehmen können. In den Laderäumen
sind es immerhin noch 16. „Das Verhältnis von Laderaumzu
Deckcontainern ist nach der Designänderung günstiger,
da auch die Seitenhöhe erhöht wurde“, erklärt Probst. Der
Anteil der Behälter unter Deck ist größer (über 50 Prozent).
Dort können alle Kisten gut beladen sein, während an Deck
nur die untersten Lagen gefüllt sein dürfen – nach oben
nehmen die zulässigen Containergewichte stark ab. Sonst
sind die Lasten auf den Containerstapel unter der
Einwirkung von Wind und Wellen zu hoch.
HÖHER STAPELN? Unter Deck muss trotzdem genau aufs
Gewicht geachtet werden: 346 Tonnen ist die maximale
Eckbelastung eines Standardcontainers. Diese ist schnell
überschritten, wenn die zehn gestapelten Container mit den
maximalen 35 Tonnen für einen 40-Fuß-Container beladen
sind. Höhere Lagen könnte man zulassen, wenn die
Container nicht bis zum Äußersten beladen werden – in
puncto zu befördernder Ladung ein Nullsummenspiel also.
Obwohl die Ecksäulenbelastung der Kisten eine feste Größe
ist, ließen sich an Deck noch Verbesserungen erzielen. Nicht
beim Gesamtgewicht der Stapel, wohl aber bei der
Verteilung des zulässigen Höchstgewichts auf die einzelnen
Container. Dazu bieten sich erhöhte Laschbrücken an, von
denen aus die Unterpunkte der vierten Lage erreicht werden
können. Heute werden in der Regel nur die untersten drei
Lagen festgezurrt. „Durch die höheren Laschbrücken lässt
sich der Schwerpunkt der Stapel nach oben verlagern. Man
bekommt mehr Spielraum bei der Beladung“, so Probst.
Auch in den höheren Lagen, wo wegen der Kippgefahr nur
Leercontainer mitgeführt werden, könnten dann zum Teil
noch beladene Boxen gefahren werden. Ob Ladung in der
sechsten, siebten oder sogar achten Lage an Deck gestaut
werden darf, wie das Laschsystem ausgelegt werden muss,
welche Belastung auf die Lukendeckel wirkt – das sind
Fragen, denen der Germanische Lloyd bei der so genannten
Querbeschleunigungsuntersuchung nachgeht. Dabei wird
festgestellt, wie sich die Lasten an Bord beim Rollen und
Stampfen auf See entwickeln.
CONTAINERSCHIFFSENTWICKLUNG
In der Computersimulation hat die „MSC Pamela“ schon
unzählige kritische Situationen sicher gemeistert.
GLOBALBERECHNUNG IN REKORDZEIT Noch vor der Untersuchung
der Querbeschleunigung erfolgt die Globalberechnung
des Schiffskörpers – die erste und wichtigste Hürde für
jeden neuen Schiffsentwurf. Je größer der Frachter, desto
langwieriger der Prüfprozess. Bei der „MSC Pamela“ waren
für den Germanischen Lloyd und die Werft die Termine eng
gesteckt. „Zwischen der Abwandlung des Entwurfs und dem
Steel Cutting in Korea lagen nur zehn Monate. Um den
Termin einhalten zu können, mussten die Prüfungen stark
beschleunigt werden“, erzählt Probst. Durch enge
Zusammenarbeit mit Samsung gelang es dem Germanischen
Lloyd, die Globalberechnung des 9.200ers von fünf auf
dreieinhalb Monate herunterzubringen.
Die Koreaner
lieferten das Modell für die
Festigkeitsanalyse mit Hilfe
der Methode der finiten
Elemente. Dabei wird der
gesamte Schiffskörper in
Millionen Rasterteile zerlegt,
damit die Spannungen
und Verformungen bis ins
kleinste Detail verfolgt werden
können. „Dieses Modell
geht dann im Computer
virtuell durch den Seegang.
Dabei werden viele Tausende
unterschiedliche Lastfälle
durchgespielt“, so
Probst. Je nach Beladung
des Schiffs sowie Richtung,
Länge und Höhe der Wel- Jan-Olaf Probst, Containerschiffsexperte
len ergeben sich unterschiedliche
Szenarios. Alle Kombinationen, die zu kritischen
Momenten führen, sucht der Computer. So findet der
Germanische Lloyd heraus, an welchen Stellen die von
der Werft vorgelegte Konstruktion nachgebessert werden
muss, um den Festigkeitsanforderungen zu genügen. Das
„MSC PAMELA“: VON DER IDEE ZUM FERTIGEN SCHIFF
Dezember 2003: Aufstockung der Entwurfsgröße von 8.200 auf 9.200 TEU
Januar bis Oktober 2004: Schiffsfestigkeitsberechnung, Querbeschleunigungsuntersuchung
und Zeichnungsprüfung durch den Germanischen Lloyd
Oktober 2004: Steel Cutting auf der Samsung-Werft in Geoje City
Februar 2005: Kiellegung
April 2005: Fertigstellung
Juni 2005: Testfahrt
Juli 2005: Taufe und Ablieferung
nonstop 3/2005 15