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Die Erfindung betrifft ein autonomes Containerschiff mit einem Schiffsrumpf,
der eine Antriebskonstruktion integriert.
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Dieses Schiff ermöglicht es, den Transport von Containern von den großen
Häfen, die mit Belade- und Entlademitteln ausgestattet sind, zu kleinen Häfen
ohne derartige Anlagen zu gewährleisten.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Spektrum von kleinen und mittleren
Schiffen, die es ermöglichen, den Transport von Waren mit Hilfe von Containern
von kleinen Häfen zu kleinen Häfen zu gewährleisten.
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Dieses Spektrum besteht aus Schiffen, die eine maximale Anzahl von
Containern gleich zwei, vier, zehn, zwanzig, dreißig, fünfzig, hundert
transportieren können.
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Ein Hauptmerkmal des Schiffs ist seine vollständige Autonomie, die die
Möglichkeit bietet, Container in einem Hafen, der nicht mit Mitteln zum
Umschlag ausgestattet ist und eine geringe Wassertiefe aufweist, die geringer als
4 Meter ist, aufzuladen oder/und abzuladen.
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Der Transport von Waren stellt tatsächlich einen der Hauptmechanismen
unserer Marktwirtschaft dar.
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Die Globalisierung des internationalen Handels, die Entwicklung der "Just-in-
Time"-Politik und der immer stärkere Bedarf nach Reaktionsfähigkeit vermehren
letztlich ständig den Landverkehr und fördern kostspielige und umweltschädliche
Straßeninfrastrukturen.
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Das Spektrum von erfindungsgemäßen Schiffen ist aus dieser Analyse
entstanden, mit dem Anliegen, eine Komplementarität zwischen dem
Straßentransport und dem See-Binnenschiffs-Transport zu entwickeln.
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Es geht darum, ausgehend von den Häfen ersten oder zweiten Ranges
Seeverbindungen gewährleisten, um die Menge von Versorgungshäfen zu
erschließen, die hinsichtlich des Transports von Waren wenig oder nicht
ausgenutzt sind.
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Der Zweck ist die Übernahme der Container durch die Straßentransport-
Unternehmer von diesen Häfen zur lokalen Verteilung, um die Landstrecken zur
Anlieferung zu optimieren.
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Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, dem
Straßentransport-Unternehmer eine mobile "See-Binnengewässer-Autobahn"-
Infrastruktur zur Verfügung zu stellen, die zu jener, über die er auf dem
Straßennetz verfügt, komplementär ist.
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Eine zweite Aufgabe besteht darin, die Reaktionsfähigkeit des See-Straßen-
Transports zu verstärken, durch Befördern von kleinen Mengen mit großen
Häufigkeiten.
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Eine dritte Aufgabe besteht darin, einen Binnengewässer-See-Dienst mit einer
starken Autonomie zum Rangieren, einem optimierten Weg von Pier zu Pier, und
Systemen zum Entladen/Beladen, die an diese Zwänge angepaßt sind, zu
gewährleisten. Diese Aufgabe bedeutet, daß man eine große Nutzlast bezüglich
der Fortbewegung des Schiffs transportieren kann.
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Eine vierte Aufgabe besteht darin, den Transport unter Bedingungen von
Dienstleistung und Kilometerkosten zu gewährleisten, die mit jenen der Straße
vergleichbar sind.
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Es existieren zahlreiche Containerschiffe mit einer großen
Beförderungskapazität für Container und mit einem erhöhten Tiefgang, wie jene,
die in Jane's Intermodal Transportation, Seiten 315, 338 und 341, beschrieben
sind. Unter diesen Containerschiffen mit großer Kapazität kann man die
ALIANCA BRASIL mit einer Kapazität für 2200 Container, mit einer
Geschwindigkeit von 20,4 Knoten, mit einer Länge von 200,33 m und mit einem
Tiefgang von 12,02 m erwähnen. Eines der kleinsten dieser Containerschiffe ist
die HERA mit einer Kapazität für 198 Container, mit einer Geschwindigkeit von
12,5 Knoten, mit einer Länge von 88 m und mit einem Tiefgang von 4,6 m.
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Diese Containerschiffe entladen im allgemeinen in Umschlaghäfen, die mit
großen Umschlagmitteln ausgestattet sind. Die Häfen, die die existierenden
Containerschiffe aufnehmen können, sind wenig zahlreich und ermöglichen nicht,
eine Anlieferung der Waren nahe ihrem Verwendungsort zu gewährleisten.
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Der Schiffskörper kann von verschiedenen Typen sein.
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Er kann vom Schalenrumpftyp sein.
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Er kann auch vom Mehrrumpftyp, Katamaran- oder Trimarantyp, sein, je
nachdem, ob er aus zwei oder drei Schiffsrümpfen besteht.
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In Abhängigkeit von speziellen Bedürfnissen kann der Schiffskörper vom
Mischtyp sein, der Schalenrumpf-Katamaran genannt wird, das heißt
Schalenrumpf vorn und Katamaran hinten.
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Das Amerikanische Patent 5038696 beschreibt ein Schalenrumpf-Katamaran-
Schiff, dessen Schiffsrumpf in Abhängigkeit von Erwägungen der
hydrodynamischen Strömung unter der Konstruktionswasserlinie speziell
entworfen wurde, um die Geschwindigkeit des Schiffs und seine Stabilität zu
steigern. Diese Zwecke werden in der vorliegenden Erfindung untersucht, aber im
Hinblick auf eine spezielle Anwendung für den betroffenen Typ eines
Containerschiffs, das heißt insbesondere eine große Nutzlast bezüglich seiner
Fortbewegung und eine Stabilität des Schiffs während den Umschlagvorgängen.
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Mit dem Ziel, die Geschwindigkeit des Schiffs zu verbessern und die
Treibstoffkosten zu verringern, hat man auch Tunnelschiffsrümpfe vorgeschlagen,
die es ermöglichen, die Antriebsvorrichtungen, insbesondere die
Antriebsvorrichtungen mit Schiffsschrauben, aufzunehmen.
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Das Amerikanische Patent 4371350 offenbart ein Schiff, das mit einem Tunnel
für die Antriebsvorrichtung versehen ist und eine für die hydrodynamische
Strömung entlang der Stromlinien günstige Quergestalt besitzt. Diese Besorgnisse
zur Verbesserung der hydrodynamischen Strömung finden sich in der
vorliegenden Erfindung wieder, aber sie sind in ein spezielles architektonisches
Prinzip integriert, das den vorstehend definierten Aufgaben genügt.
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Das Ziel der Tunnel am hinteren Teil des Schiffsrumpf besteht gemäß der
Erfindung darin:
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- ein Antriebssystem zu integrieren, das nicht vom Schiffsrumpf hervorsteht,
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- einen Schutz der Antriebseinrichtungen gegen die Stöße durch die
Navigation durch kleine Wassertiefen zu gewährleisten,
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- einen guten Wirkungsgrad des Antriebssystems durch die Strömung der
Wasserstrahlen zum hinteren Teil des Schiffs zu ermöglichen,
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- den hinteren Teil des Schiffs freizumachen, um diesem letzteren zu
ermöglichen, sich auf dem kürzesten Wege den Ufern anzunähern.
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Das Amerikanische Patent 4043285 beschreibt ein Containerschiff mit großer
Kapazität, das einen großen Tiefgang ermöglicht, wobei untere und obere
Ballastbehälter im Schiffsrumpf dazu beitragen, die Stabilität des Schiffs zu
gewährleisten, wobei das Schiff einen Überbau aufweist, der sich freitragend
jenseits des Hecks erstreckt, um das Abladen von Containern auf einer
Landungsbrücke oder einem Pier eines Hafens in tiefem Wasser, an der bzw. dem
das Schiff in Rückwärtsfahrt andockt, zu ermöglichen.
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Um auf die vorher definierten Aufgaben zu reagieren, hat die Erfindung als
Gegenstand ein autonomes Containerschiff des Typs mit einem Schiffskörper,
Antriebsmitteln, Mitteln zum Aufladen und Abladen der Container, die an Häfen
ohne Ausrüstung angepaßt sind, und mit Ballastübernahmemitteln, wobei der
Schiffskörper vom Typ mit einem Schiffsrumpf ist, der eine Antriebskonstruktion
integriert, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiff Mittel umfaßt, die es
ermöglichen, den Transport von Containern von großen Häfen, die mit Mitteln
zum Aufladen und zum Abladen der Container ausgestattet sind, zu kleinen Häfen
ohne derartige Anlagen und mit einer Wassertiefe, die geringer als 4 Meter ist, zu
gewährleisten, wobei diese Mittel Antriebsmittel, die gleichzeitig die
Reisegeschwindigkeit des Schiffs auf hoher See und die Geschwindigkeit in den
Mündungen und den Häfen gewährleisten, und Mittel zur
Gleichgewichtseinstellung des Schiffs auf See, die der Stabilität und dem
Trimmen des Schiffs während des Umschlags dienen, einschließen.
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Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Schiff, eine große Nutzlast
bezüglich seiner Fortbewegung zu transportieren. Dieses Ziel wird durch
Anlagen, die eine gemeinsame Energie für den Antrieb und den Umschlag
gewährleisten, und Umschlagmittel, die gleichzeitig auf dem Schiff und auf dem
Land dienen, erreicht.
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Das Spektrum von erfindungsgemäßen Schiffen umfaßt Schiffe, die 2, 4, 10,
20, 30, 50 und 100 Container transportieren können.
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Die Container weisen zwei Größen auf:
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- Container mit 20 Fuß (6,058 · 2,438 · 2,591 Meter)
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- Container mit 40 Fuß (12,116 · 2,438 · 2,591 Meter).
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Die Tonnage des Bereichs von erfindungsgemäßen Schiffen wird in der
nachstehenden Tabelle erwähnt:
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Diese Schiffe sind gemäß identischen architektonischen Prinzipien entworfen.
Ihre Konstruktion kann folglich aus Modulen durchgeführt werden.
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Die für den Betrieb erforderliche Energie wird durch einen Diesel-
Wechselstromgenerator geliefert.
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Der Antrieb wird durch einen Diesel, eine Wellenleitung und Schiffsschrauben
oder durch Wasserstrahlantrieb gewährleistet.
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Die Antriebsmittel werden durch einen Elektromotor betätigt.
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Die Mittel zum Beladen und Entladen sind aus einem Vollportalkran und einer
Rampe gebildet.
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Die Kombination dieser verschiedenen Eigenschaften ermöglicht es, ein
architektonisches Prinzip für diesen Bereich von Schiffen zu erhalten.
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Außerdem muß das Schiff zu einem Preis konstruiert werden können, der den
Investoren eine Alternative zum Straßentransport bietet.
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Dazu müssen die technologischen Lösungen, die zu wirtschaftlich
existenzfähigen Lösungen führen, die nachstehenden Eigenschaften aufweisen.
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Das Schiff muß es ermöglichen, eine große Nutzlast bezüglich seiner
Fortbewegung zu transportieren.
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Die Anlagen müssen die so vielseitig wie möglich sein, was eine gemeinsame
Energie für den Antrieb und den Umschlag, Umschlagmittel, die gleichzeitig auf
dem Schiff und auf dem Land dienen, Antriebsmittel, die gleichzeitig die
Reisegeschwindigkeit des Schiffs, die Geschwindigkeit in den Mündungen und
den Häfen und die Manövrierfähigkeit in den Häfen gewährleisten, und Mittel zur
Gleichgewichtseinstellung des Schiffs auf See, die zur Gleichgewichtseinstellung
des Schiffs bei Umschlagvorgängen dienen, bedeutet.
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Die Gesamtheit der erfindungsgemäßen Schiffe besitzt eine vollständige
Autonomie in den folgenden Bereichen:
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- Navigation: langsamer und schneller Antrieb und Mittel für die Navigation
auf hoher See,
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- Leben an Bord: Anlagen, die einer Besatzung von 3 bis 5 Personen
ermöglichen, während mehrerer Tage auf dem Schiff zu leben,
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- Umschlag: Umschlagmittel, die dem Schiff ermöglichen, Container in Häfen,
die nicht ausgestattet sind, aufzuladen und abzuladen,
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- Gleichgewichtseinstellung: ein System zur Gleichgewichtseinstellung
gewährleistet die Querstabilität und das Trimmen des Schiffs bei der Navigation
und während der Vorgänge des Umschlags der Container.
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Die beigefügten Zeichnungen stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung dar.
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Fig. 1 stellt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schiffs vom
Schalenrumpf-Katamaran-Typ von unten dar, welches mit einem Vollportalkran
ausgestattet ist.
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Fig. 2 stellt einen Seitenaufriß des gleichen Schiffs vom Schalenrumpf-
Katamaran-Typ dar, welches mit einem Vollportalkran und einer Rampe hinten
ausgestattet ist.
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Fig. 3 stellt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schiffs vom
Schalenrumpftyp mit einem Tunnel von unten dar.
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Fig. 4 stellt einen Seitenaufriß des gleichen Schiffs vom
Tunnelschiffsrumpftyp dar, welches mit einem Vollportalkran und einer Rampe
hinten ausgestattet ist.
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Fig. 1 stellt ein erfindungsgemäßes Schiff dar, das folgendes aufweist:
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- einen Schiffskörper 1 vom Schalenrumpftyp vorn und vom Katamarantyp
hinten
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- einen Vollportalkran 2
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- Container 4
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- eine Antriebskonstruktion mit Schiffsschrauben 5.
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Das dargestellte Schiff besitzt einen Schiffskörper vom vorher definierten
Schalenrumpf-Katamaran-Typ, der eine Geschwindigkeit zwischen 15 und 20
Knoten gestattet.
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Die zum Betrieb erforderliche Energie wird durch einen Diesel-
Wechselstromgenerator geliefert.
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Die Antriebsmittel bestehen aus einem Elektromotor, einer Wellenleitung und
Schiffsschrauben hinten.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante sind die
Schiffsschrauben durch Wasserstrahlantriebsvorrichtungen ersetzt.
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Der Umschlag wird durch einen Vollportalkran 2 und durch eine Rampe
gewährleistet, die hinten angebracht sind und die es ermöglichen, die Container
im Schiff zu nehmen und sie auf den Anhänger eines Lastkraftwagens am Pier zu
stellen.
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Die Gleichgewichtseinstellung des Schiffs wird durch ein System zum
Ballastausgleich gewährleistet, das von den Merkmalen der Stabilität des Schiffs
abhängt.
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Das dargestellte Schiff besitzt die folgenden Eigenschaften:
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- Gesamtlänge: 65 m
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- Breite: 11 m
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- Volle Transportlast: 1100 t
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- Tiefgang: 2,6 m
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- Anzahl von Containern: 20
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- Maximale Geschwindigkeit: 17 Knoten.
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Fig. 2 stellt die Umschlagvorrichtung dar, die hinten angebracht ist.
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Man sieht dort einen Vollportalkran 2 und eine Rampe 3 zum Beladen und
zum Entladen.
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Der Vollportalkran 2 wird durch einen Elektromotor betätigt, der im
Vollportalkran oder in den Rädern von diesem aufgenommen ist.
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Fig. 3 stellt ein erfindungsgemäßes Schiff dar, das folgendes aufweist:
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- einen Schiffskörper 6 vom Schalenrumpftyp mit einem Tunnel 7 in der
Achse und am hinteren Teil des Schiffskörpers
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- einen Vollportalkran 2
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- eine Rampe 3
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- Container 4
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- eine Antriebskonstruktion mit einer Schiffsschraube 5.
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Die Tunnel des Schiffsrumpfs verbessern insbesondere die Wirksamkeit des
Antriebs in den Häfen mit geringen Wassertiefen.
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Als Variante können zwei oder drei Tunnel in Betracht gezogen werden, die es
ermöglichen, 2 oder 3 Antriebsvorrichtungen zu installieren.
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Die Querform des Tunnels kann omegaförmig mit oder ohne Rundungen sein.
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Die für den Betrieb erforderliche Energie wird von einem Diesel-
Wechselstromgenerator geliefert.
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Die Antriebsmittel bestehen aus einem Elektromotor, einer Wellenleitung und
einer Schiffsschraube hinten.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist die Schiffsschraube
durch einen Wasserstrahlantrieb im Tunnel ersetzt.
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Der Umschlag wird durch einen Vollportalkran 2 und durch eine Rampe 3, die
hinten angebracht sind, gewährleistet.
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Die Gleichgewichtseinstellung des Schiffs wird durch ein System zum
Ballastausgleich gewährleistet, das von den Stabilitätsmerkmalen des Schiffs
abhängt.
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Das dargestellte Schiff besitzt die folgenden Eigenschaften:
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- Gesamtlänge: 65 m
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- Breite: 11 m
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- Transport: 1100 t
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- Tiefgang: 2,8 m
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- Anzahl von Containern: 20
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- Maximale Geschwindigkeit: 18 Knoten.
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Fig. 4 stellt die Umschlagvorrichtung dar, die hinten angebracht ist.
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Man sieht dort einen Vollportalkran 2 und eine Rampe 3 zum Beladen und
zum Entladen.
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Der Vollportalkran 2 wird durch einen Elektromotor betätigt, der im
Vollportalkran oder in den Rädern von diesem aufgenommen ist.