Fostabericht P 316/A 104 - Innovative Konstruktionen von Massengutschiffen in DoppelhüllenbauweiseFostabericht P 316/A 104 - Innovative Konstruktionen von Massengutschiffen in Doppelhüllenbauweise

P 316: Innovative Konstruktion von Massengutschiffen in Doppelhüllenbauweise

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ISBN: 3-930621-96-7 Artikelnummer: 69c628a29dae Kategorien: ,

Beschreibung

Angesichts des hohen Durchschnittsalters der Massengutflotte von über 17 Jahren – bei üblicher Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren – ist dieser Schiffstyp für die deutsche und europäische Werftindustrie dann durchaus interessant, wenn es mit innovativen Lösungen gelingt, den Kostennachteil gegenüber der internationalen, insbesondere der asiatischen Konkurrenz auszugleichen. In dem vorliegenden Forschungsvorhaben ist die konstruktive Entwicklung eines Massengutschiffes in Doppelhüllenbauweise auf eine optimale Lösung mit der kritischen Betrachtung verschiedener Varianten untersucht worden. Mit der Prototypenentwicklung sollen damit Voraussetzungen geschaffen werden, mit denen auf  konkrete Anfragen ohne aufwendige Voruntersuchungen schnell und gezielt reagiert werden kann. Im Rahmen des innovativen Ansatzes sollte auch am Beispiel dieses Schiffstyps untersucht werden, inwieweit neue Stahlwerkstoffe, Halbzeuge und Fertigungsmethoden zur Qualitätssteigerung und Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit eingesetzt werden können.
Das Projekt wurde vom Germanischen Lloyd, Hamburg, und der Flensburger Schiffbaugesellschaft bei der Studiengesellschaft Stahlanwendung e.V. und der Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen und Metall verarbeitenden Industrie e.V.(AVIF) – durch das Forschungszentrum des Deutschen Schiffbaus e.V. – beantragt. Der Germanische Lloyd ist eine international tätige Gesellschaft zur Klassifikation von Schiffen aller Art. Die Flensburger Schiffbaugesellschaft ist eine Schiffswerft mittlerer Größe, die sich mit dem Bau der verschiedensten Schiffstypen bis zu einer Tragfähigkeit von ca. 80.000 t befaßt. Den Forschungs- und Entwicklungsfachleuten der genannten Gesellschaften standen Werkstoffachleute aus der Stahlindustrie (AG der Dillinger Hüttenwerke, Krupp Hoesch Stahl AG, Preussag AG, Stahlwerke Bremen GmbH und Thyssen Stahl AG) zur Seite;  darüber hinaus wirkten Experten aus der Fertigungstechnik mit. Die erarbeitete Lösung ist abschließend einem Wirtschaftlichkeitsvergleich unterzogen worden, der auch die  Betriebskosten einschließlich der zu erwartenden Wartungs- und Reparaturkosten einschloß.
Bei dieser Betrachtung hat die in der Massengutfahrt tätige Reederei Egon Oldendorf, Lübeck, mitgearbeitet. Das Ergebnis zeigt bei langer Lebenszeit einen Vorteil für das Forschungsergebnis. Anhand eines 75.000 tdw Massengutschiffes wurde die konventionelle Bauform mit einfacher Außenhaut an den Schiffsseiten mit mehreren konstruktiven Varianten der Doppelhüllenbauweise verglichen. Die Ausarbeitung der Entwürfe ergab, daß bei den verschiedenen Varianten das Stahlgewicht und damit auch die Tragfähigkeit fast gleich ist. Dabei wurden bei der konventionellen Bauform die geplanten, international vereinbarten Zusatzanforderungen hinsichtlich der Festigkeit im Leckfall bereits berücksichtigt.
Ein geringer Nachteil ergibt sich bei der Doppelhüllenbauweise aus dem etwas kleineren Laderaumvolumen und den etwas höheren Baukosten. Deutliche Vorteile ergeben sich – abgesehen von positiven Sicherheitsaspekten – vor allem während der Betriebszeit. Eine Wirtschaftlichkeitsrechnung zeigte, daß beim Doppelhüllenbulker insbesondere die Reinigungskosten nach dem Entladen sowie die Wartungskosten geringer sind. Außerdem kann von einer besseren Verfügbarkeit und von einem höheren Restwert ausgegangen werden. Eine Kapitalwertrechnung bei Annahme realistischer Kostenschätzungen ergab, daß insgesamt gesehen die Doppelhüllenkonstruktion die wirtschaftlichere Variante ist.
Eine neuartige Idee mit einer schalenförmigen Innenhülle an den Schiffsseiten hat sich allerdings als zu schwer und zu teuer herausgestellt, wobei evtl, noch weiteres  Optimierungspotential besteht. Aufgrund der Ergebnisse für die anderen Varianten des Doppelhüllenbulkers läßt sich aber generell feststellen, daß nicht allein Aspekte der Schiffssicherheit und Bauteilredundanz für eine grundsätzliche Änderung der Bauweise von Massengutschiffen sprechen.
Neben der entwurfstechnischen und konstruktiven Ausarbeitung und Wirtschaftlichheitsbetrachtung der verschiedenen Varianten wurden im Vorhaben auch Aspekte des Werkstoffeinsatzes, der Fertigung sowie der Verbesserung der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Innenbodens untersucht. Es ist nämlich zu erwarten, daß in letzterem – abgesehen von den Querschotten – bei einem Doppelhüllenbulker die meisten mechanischen Beschädigungen und Korrosionserscheinungen auftreten werden, sodaß die Lebensdauer der Konstruktion durch innovative Lösungen entscheidend beeinflußt wird.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.

Veröffentlichung:
1998

Autoren:
Dr.-Ing. W. Fricke, Dipl.-Ing. R. Nagel