EP2313308B1 - Binnenschiff für den container-transport - Google Patents

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EP2313308B1
EP2313308B1 EP09775578A EP09775578A EP2313308B1 EP 2313308 B1 EP2313308 B1 EP 2313308B1 EP 09775578 A EP09775578 A EP 09775578A EP 09775578 A EP09775578 A EP 09775578A EP 2313308 B1 EP2313308 B1 EP 2313308B1
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EP
European Patent Office
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longitudinal
reinforced
inland navigation
box girder
navigation vessel
Prior art date
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Herbert Klein
Richard Anzböck
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14—Hull parts
    • B63B3/26—Frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/002—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods
    • B63B25/004—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods for containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14—Hull parts
    • B63B3/26—Frames
    • B63B3/34—Frames of longitudinal type; Bulkhead connections

Definitions

  • Austria is traditionally closely connected with the economic areas of Northern and Western Europe.
  • the ports of the North Sea coast, especially the ARA ports are the gateway for Austria's imports and exports. Substantial freight flows therefore move across the northwest-southeast axis, often by rail, much more often by truck, which raises especially in Austria the well-known and unresolved problems.
  • the transcontinental waterway from the North Sea to the Black Sea follows the same basic direction. Its core is the developed Main, the Main-Danube Canal (MDK) and the largely developed Danube, if one disregards the not yet developed Danube route from Vilshofen to Straubing; after all, a waterway of more than 3,000 km in length, which connects 15 states of Europe.
  • MDK Main-Danube Canal
  • a ship with a carrying capacity of 1,000 tonnes transports as many as 40 trucks or a freight train and only requires about twice as much drive power as the truck.
  • a pusher with twice 1,700 kW engine power can push four barges with a total payload of 10,000 tons, consuming around 500 liters of diesel per hour. This means at an average speed of 10 km / h, a consumption of 0.5 liters per 100 ton kilometers, to Valley even only 300 liters of diesel per hour.
  • a 30 t payload truck consumes between 35 and 40 liters per 100 kilometers, which means that at 1.15 to 1.30 liters per tonne kilometer, it consumes 130 to 164% more fuel than the ship.
  • Rhine - Main - MDK - Danube waterway is an almost ideal alternative to clogged roads and rails.
  • container traffic the dimensions of the waterway are the same as in 1924, which particularly concerns the clearance heights of the bridges as well as the widths of the canals and in particular the locks, whereas the length of the locks due to the always long tows is always sufficient.
  • the self - propelled inland cargo vessel (self - propelled vehicle) has essentially received its current shape in a long - lasting development.
  • the first self-propelled steamers were based on the usual 3-seater freighters going to the sea at the turn of the 19th and 20th centuries, which meant smaller superstructures at the bow and stern and propulsion, accommodation and steering in the middle of the ship , the bodies are moved to the stern of the ships, especially with the advent of smaller forms of propulsion, in particular the internal combustion engine.
  • this development was completed and, independently, for which purpose and which charge the same built was, were at the self-propelled the superstructures and the technical facilities at the rear.
  • the cargo tanks are placed in the hold, bulk goods are poured and containers are placed in it.
  • the wall decks are required to keep the self-driver passable and they must therefore have a certain width and the creeper as an essential constructive element of the strength of the self-driver must absorb the bending forces.
  • the usable width of a self-propelled vehicle which should be able to navigate the waterways of the classes Vb and smaller, is therefore narrowly limited to 11.4 m.
  • the width of the two lateral gangways is regulated in the construction regulations for inland vessels and is at least 60 cm, in total so 120 cm. This and the constructive width of the kerry tree on both sides of the ship, each with at least 15 cm, shall be deducted from the maximum ship width in order to obtain the usable inner width of the ship for the cargo. This results in remaining 9.7 meters usable interior width.
  • the usable height on the MDK waterway is made up of the maximum draft and the maximum clear height, ie a total of 8.5 m.
  • the maximum draft and the maximum clear height ie a total of 8.5 m.
  • Containers are in their dimensions standardized steel boxes, which are in use worldwide and enable the rapid handling of goods even in trimodal transport.
  • the counting unit for containers is: TEU (Twenty Feet Equivalent Unit). 1 TEU equals about 10,000 jeans trousers or 20,000 original packaged watches.
  • High Cube height 9 ft., 2,7343 m or 9 1/2 ft., 2,896 m
  • the loading space of a MGS of 110 m has about the following dimensions: Length: about 80 m, width 9.7 m, the height is insignificant, but theoretically can be up to 8 m.
  • an inland vessel on the waterway MDK 3 TEU can transport one above the other, 13 in a row and in 2 layers one above the other. This results in a capacity of 78 TEU with a ship length of 110 m.
  • the payload amounts to around 663 t incoming or 1,053 t outgoing, plus 195 t empty weight of the containers, which corresponds to an average capacity utilization of 2,500 t to only 26% freight or a total of 34%. Outgoing the values are better: 1,053 t (42%), total 1,248 t (50%).
  • the capacity is at least 104 TEU At 4 TEU next to each other in 3 layers but at least 156 TEU, which is almost exactly equivalent to a doubling of capacity compared to the "classic".
  • the payload amounts to around 1,326 t incoming or 2,106 t outgoing, plus an additional 390 t empty weight of the containers, which corresponds to an average capacity utilization of 2,500 t to 53% freight or a total of 68%.
  • Outgoing values are even better: 2,106 t (84%), a total of 2,496 t (100%).
  • the upper fuselage as well as the mid-length Corsier box can be designed as load-bearing box girders.
  • a further increase in the longitudinal reinforcement can be achieved by bilateral lower side, the side walls and the hollow bottom of the ship interconnecting material-reinforced bottom edge hollow boxes according to claim 2.
  • the upper center longitudinal hollow box which carries the central wall passage, can advantageously survive on both sides in a width which corresponds to the extent of the board of the longitudinal and transverse ribs of the hull, see claim 5 hereof.
  • the nautical facilities including the accommodation and social spaces, may be arranged for at least four persons at the bow of the new ship, preferably in that part which is above the entrance. As a result, no container storage room is needed for this purpose.
  • the bridge can be designed in such a way that a lifting device can lift it above the level of up to 4 containers á 2.5 m in the cargo hold, whereby the possible heights on the Rhine can be realized.
  • the fuselage of the vehicle can be seen as the claim 9 - especially in terms of high strength and low weight - advantageously produced in longitudinal spar construction, which are arranged 2438 mm or integer parts thereof away from each other anyway.
  • the distance between the frame ribs is 6096 mm or integer parts thereof.
  • frame frames serve, for example sheets 200 x 12 cm, flanged 120 x 12 cm.
  • floor crossbeams are used, for example, sheets of 480 x 12 cm, which are fully welded to the outer and inner bottom sheets.
  • the new ship is equipped with a double bottom, this has conveniently a height of 350 mm and can, according to claim 15, closed hollow and gas-tight.
  • 10 mm thick sheets which have spacings of, for example, 625 mm between them, have proven to be suitable as bottom side members, so that the lateral supports of the containers each rest over a bottom longitudinal member.
  • the inner bottom of the new ship desirably has a thickness of 10 mm. If an inner bottom is provided, then material-reinforced longitudinal and transverse frames are not necessary.
  • the vehicle has in concrete e.g. a 20 mm thick, 1000 mm wide flat keel plate, which extends over the entire length of the ship.
  • the longitudinal side rails are Holland profiles of the dimension HP-160.
  • the central, laid in the ship's longitudinal center wall passage advantageously has a width of 1000 mm; the wall thicknesses of the side wall panels are for example 10 mm, the Transverse stiffeners in the areas of the frame frames are advantageously made of sheets 200x12 mm, flanged 120x12mm;
  • the longitudinal ribs in the gangway area are conveniently made of Holland profiles HP 160.
  • the vehicle body is provided on both its side walls with massive shears, e.g. 25 mm thick sheets with 800mm height, equipped; furthermore, e.g. Sheets dimension 500x12 mm, flanged 200x20 mm, as terminations of the gangway frames in the areas of the frame frames.
  • massive shears e.g. 25 mm thick sheets with 800mm height
  • the bulkhead distances are 24,40m
  • non-powered vehicle eliminates the attachment of a push shoulder on the bow, instead, it is convenient to install such a tail. Furthermore, it is advantageous to design the stern of the unpowered barge so as to allow an almost seamless transition to the sliding container ship.
  • This central longitudinal hollow girder 3 is closed at the top by the upper central longitudinal hollow box 30 formed here with reinforced metal sheets 31, which protrudes on both sides beyond the width of the rising part of the longitudinal beam of a double T corresponding central longitudinal hollow girder 3 the board vs. the frames 11, 12.
  • the middle longitudinal hollow beam 3 has a lower transverse bar of the double T corresponding to the longitudinal central part of the flat ship bottom 4 forming, at least on the underside with reinforced sheets 31, e.g. bottom longitudinal hollow box 40 formed with a width of 1000 mm, which is inserted on both sides into the e.g. 35 cm in height ship bottom areas 42 passes.
  • the bottom longitudinal hollow box 40 and the same upstanding part of the central longitudinal hollow beam 3 are flooded, which is particularly od for a lowering of the ship 1 and its container loading 9, 90 when driving under bridges. The like.
  • the bottom longitudinal hollow box 40 can be supplemented by laterally adjoining bottom side hollow boxes 41, with broken lines.
  • bottom edge boxholes 45 of the ship's bottom 4 goes into the same vertically upward aspiring sideboards 5, which each upper side with also the maximum board vs the frames 11, 12 accordingly, each protruding toward the cargo space 20, the longitudinal stiffness of the hull 2 ensuring, preferably reinforced sheets 31 having, for example Complete 30 cm wide side-board hollow boxes 50.
  • Fig. 1 is still shown that at a distance corresponding to a width of each container 9 spaced apart longitudinal ribs 11 'reinforced and at least where two containers 9 are arranged side by side, also with an upper side, both sides projecting reinforcing strip 111 are executed.
  • FIG. 1 shows the Fig. 1 as by the laying of the wall duct 8 in the longitudinal center of the inland container ship 1 with a corresponding slenderness of the side walls 5 on both sides of the central longitudinal support 3 each a common cargo space for a total of four longitudinal rows 90 arranged longitudinally behind one another, and stacked three stacked containers 9 is available.
  • Fig. 2a and 2b show - with otherwise constant reference numerals - the new container-inland ship 1 with hull 2 with the total length Ir and only one berth 8 longitudinally between the two, so a total of four, rows 90 of containers 9 from the front and from the back.

Abstract

Binnenschiff, insbesondere für den Transport von Containern auf Binnengewässern mit Schleusen vorgegebener Breite dadurch gekennzeichnet, dass der für die Aufnahme von Containerlängsreihen (90) nebeneinander vorgesehene Schiffsrumpf (2) mittels eines denselben längsmittig durchziehenden, im Wesentlichen einen, einem Doppel-T entsprechenden Querschnitt aufweisenden, außenseitig mit Spanten (11, 12) versteiften, Mittellängshohlträgers (3) mit einem am oberen Ende des T-Mittelbalkens angeordneten mit materialverstärkten Blechen (31) gebildeten, oberen Mittellängshohlkasten (30) und mit einem unterseitigen dem Querbalken des T entsprechenden, unterseitig mit materialverstärkten Blechen (31) gebildeten, Bodenlängshohlkasten (40), an den beidseitig die Schiffsbodenbereiche (42) des Schiffsbodens (4) anschließen und weiters mittels die Seitenbordwände (5) nach oben hin abschließenden, mit materialverstärkten Blechen (31) gebildeten, zum Laderaum (20) hin ragenden, über die Länge des Schiffsrumpfes sich erstreckenden Seitenbordhohlkästen (50) längsversteift ist.

Description

  • Österreich ist traditionell mit den Wirtschaftsräumen Nord- und Westeuropas aufs engste verbunden. Ebenso sind die Häfen der Nordseeküste, allen voran die ARA-Häfen, das Tor für Österreichs Im- und Exporte. Wesentliche Güterströme bewegen sich daher über die Norwest-Südost-Achse, häufig per Bahn, viel öfter noch per LKW, was insbesondere in Österreich die sattsam bekannten und ungelösten Probleme aufwirft.
  • Dabei kann nicht erwartet werden, dass in absehbarer Zeit irgendeine Änderung zum Besseren eintreten wird. Immer mehr Fertigungsbetriebe verlegen ihre Standorte in die MOEL-Staaten, dort wird die Kaufkraft steigen und wird weitere Verkehrslawinen auslösen. Die mit der steigenden Industriequalität besser werdenden Exportgüter aus den MOEL-Staaten werden wiederum auf die Märkte Westeuropas drängen und sich an den Nadelöhrs der Verkehrsverbindungen stauen.
  • Und obwohl die Europäische Union vorher undenkbar scheinende Summen in den Ausbau der Verkehrswege und da insbesondere in die Eisenbahn investiert hat, wurden diese im Wesentlichen für Personen-Schnellverbindungen verwendet und für prestigeträchtige Hochbauten. Die Güterzüge aber rollen nach wie vor über Strecken, die nach den Bedürfnissen zu Beginn der industriellen Revolution geplant wurden, also rund 150 Jahre alt sind. Dabei sind die wesentlichen Verkehrs-Achsen restlos verstopft und derzeit ist hier keine Änderung absehbar. So ist es längst notwendig, dass Container-Ganzzüge von Wien nach Düsseldorf auf Strecken über Tschechien und den Osten Deutschlands ausweichen müssen und dafür Umwege von oft mehreren hundert Kilometern in Kauf genommen und bezahlt werden müssen.
  • Im wesentlichen parallel zur oben beschrieben Landachse folgt die transkontinentale Wasserstraße von der Nordsee zum Schwarzen Meer derselben grundsätzlichen Richtung. Ihr Kernstück sind der ausgebaute Main, der Main-Donau-Kanal (MDK) sowie die weitgehend ausgebaute Donau, wenn man von der noch nicht ausgebauten Donaustrecke von Vilshofen nach Straubing absieht; immerhin ein Wasserweg von mehr als 3.000 km Länge, der 15 Staaten Europas verbindet.
  • Im Vergleich zu Straße und Schiene ist die Binnenschifffahrt beim Energieverbrauch mit Abstand der wirtschaftlichste Verkehrsträger. Ein Schiff mit 1.000 Tonnen Tragfähigkeit transportiert soviel wie 40 Lkws oder ein Güterzug und benötigt dafür eine nur rund doppelt so große Antriebsleistung wie der LKW. Bei der Fahrt zu Berg kann ein Schubboot mit zweimal 1.700 kW Motorleistung vier Bargen mit einer Nutzlast von insgesamt 10.000 Tonnen schieben und verbraucht dabei rund 500 Liter Diesel in der Stunde. Dies bedeutet bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 10 km/h einen Verbrauch von 0,5 Liter pro 100 Tonnenkilometer, zu Tal sogar nur 300 Liter Diesel pro Stunde. Ein Lastzug mit 30 t Nutzlast verbraucht zwischen 35 bis 40 Liter auf 100 Kilometer, was bedeutet, dass er mit 1,15 bis 1,30 l je Tonnenkilometer 130 bis 164 % mehr Treibstoff als das Schiff verbraucht.
  • Der Ausbau des Mains und Planung des MDK gehen auf Anfänge und Planfestlegungen in den Zwanzigerjahren des 20. Jhdts zurück. Wirklich große Güterschiffe oder antriebslos Güter-Transportkähne hatten damals eine Tragkraft von 1.000 t, wenngleich es im Bereich der unteren Donau und der Beneluxstaaten vereinzelt auch größere Einheiten schon gab. In langen Reihen wurden sie von Seitenrad-Dampfschleppern über die Wasserwege gezogen, wobei eine Durchschnittsgeschwindigkeit von etwa 6 km in der Stunde als rasch galt. Es wurde nur tagsüber gefahren. Der Container, die weltweit genormte Box für den Transport von Gütern war noch nicht erfunden.
  • Als Main und MDK mehr als 60 Jahre später fertig ausgebaut waren, hatte sich die Situation grundsätzlich geändert: An Stelle der Dampfschlepper trat das selbst fahrende Motor-Güter- oder -Tankschiff. MGS oder MTS dominierten heute die Wasserwege. Die Tragkraft der MGS hat sich mehr als verdoppelt, werden von ihnen auch noch Bargen geschoben, vervierfacht. Gefahren wird Tag und Nacht, 7 Tage pro Woche und im Schnitt 14 km/h schnell. Stückgutladung zu Schiff gibt es praktisch nicht mehr, denn 70 % aller Stückgutfrachten werden in den genormten Boxen verstaut und weltweit in etwa 356 Millionen Containern verfrachtet.
  • Es ist also davon auszugehen, dass der Wasserweg Rhein - Main - MDK - Donau eine fast ideale Alternative zu verstopften Straßen und Schienen bildet. Doch im hochwertigsten Frachtsortiment, nämlich im Containerverkehr ist dies nicht der Fall: Denn die Dimensionen des Wasserwegs sind die gleichen wie 1924, was insbesondere die lichten Höhen der Brücken sowie die Breiten der Kanäle und insbesondere der Schleusen betrifft, wohingegen die Länge der Schleusen aufgrund der schon immer langen Schleppzüge immer ausreichend ist. Diese Festlegungen berücksichtigen den Transport von Containern nicht, denn derselbe war damals ja noch nicht erfunden.
  • Das selbstfahrende Binnen - Frachtschiff (Selbstfahrer) hat im wesentlichen seine heutige Ausformung in einer schon lange andauernden Entwicklung bekommen.
  • Orientierten sich die ersten, noch mit Dampf betriebenen Selbstfahrer am zur Jahrhundertwende vom 19. zum 20. Jhdt üblichen zur See gehenden 3-Insel-Frachter, das bedeutet, kleinere Aufbauten befanden sich an Bug und Heck und Antrieb, Unterkunft und Steuerung in der Schiffsmitte, sind die Aufbauten vor allem mit dem Aufkommen kleinerer Antriebsformen, wie insbesondere des Verbrennungsmotors, an das Heck der Schiffe gerückt. Spätestens mit dem Ende des 1. Weltkrieges, war diese Entwicklung abgeschlossen und, unabhängig, für welchen Zweck und welche Ladung derselbe gebaut wurde, befanden sich beim Selbstfahrer die Aufbauten und die technischen Einrichtungen am Heck.
  • Zwar wurden seitdem die Formen der Rümpfe vielen Modifikationen unterzogen, vor allem, um die Wirtschaftlichkeit der Schiffe zu steigern, es blieben jedoch die wesentlichen Konstruktionsmerkmale praktisch immer dieselben: Nach dem Bug folgt ein durchgehender oder manchmal geteilter Laderaum, der üblicher Weise die gesamte Schiffsbreite einnimmt und danach folgt das Heck mit den schon erwähnten Einrichtungen.
  • Beim Tankschiff werden gleichsam die Ladetanks in den Laderaum gestellt, Schüttgüter werden geschüttet und Container in dasselbe hinein gestellt.
  • Entlang bzw. oberhalb der Seitenwände befinden sich die Walldecks und der durchgehende Dennebaum. Die Walldecks sind erforderlich, um den Selbstfahrer begehbar zu halten und dieselben müssen daher eine bestimmte Breite aufweisen und der Dennebaum als wesentliches konstruktives Element der Festigkeit des Selbstfahrers muss die Biegekräfte aufnehmen.
  • Dokument DE 26 07 578 A1 wird als nächstliegender Stand der Technik betrachtet und offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Folgende Eckdaten qualifizieren die Wasserstraße Main - MDK - Donau als Klasse Vb und sind zu beachten:
    • Maximale nutzbare Breite: 11,4 m
    • Lichte Höhe ab Wasseroberfläche: 6 m an durchschnittlich 320 Tagen im Jahr
    • Maximaler Tiefgang: 2,5 m
  • Die nutzbare Breite eines Selbstfahrers, der Wasserstraßen der Klassen Vb und kleiner befahren können soll, ist also mit 11,4 m eng begrenzt.
  • Die Breite der beiden seitlichen Gangbords ist in den Bauvorschriften für Binnenschiffe geregelt und beträgt mindestens 60 cm, in Summe also 120 cm. Dies und die konstruktive Breite des Dennebaums auf beiden Schiffsseiten mit jeweils mindestens 15 cm sind von der maximalen Schiffs-Breite in Abzug zu bringen, um die für die Ladung nutzbare Innen-Breite des Schiffes zu erhalten. Daraus ergeben sich verbleibende 9,7 Meter nutzbare Innen-Breite.
  • Die nutzbare Höhe auf der Wasserstraße MDK setzt sich zusammen aus dem maximalen Tiefgang und der maximalen lichten Höhe, beträgt also in Summe 8,5 m. Davon sind bei der klassischen Bauweise der Schiffs-Doppelboden mit einer inneren Höhe von mindestens 65 cm sowie die Höhe des Bodens selber von zumindest 15 cm in Abzug zu bringen, sodass letztlich eine nutzbare Höhe von 7,70 m übrig bleibt.
  • Der Tiefgang von 2,5 m darf keinesfalls überschritten werden, auch wenn Teile der Wasserstraße schon für größere Tauchtiefen ausgebaut sind.
  • Container sind in Ihren Dimensionen genormte Boxen aus Stahl, die weltweit im Einsatz sind und den raschen Umschlag von Gütern auch im trimodalen Verkehr ermöglichen.
  • Die Zähleinheit für Container ist: TEU (Twenty Feet Equivalent Unit). 1 TEU entspricht etwa 10.000 Jeans-Hosen oder 20.000 originalverpackten Uhren.
  • Die Dimensionen betragen nach ISO:
    • Länge: 20 bis 40 ft., also 6,096 m bis 12,192 m
    • Breite: 8 ft., also 2,438 m
    • Höhe: 8,5 ft., also 2,591 m
    • Volumina: 20 ft.: 33,2 m3: 40 ft. 67,7 m3
    • Eigengewichte etwa: 20 ft.: 2.250 kg: 40 ft. 3.780 kg
    • Zuladung max.: 20 ft.: 21.750 kg: 40 ft. 26.700 kg
    • Höchstzulässiges Gesamtgewicht etwa: 20 ft.: 24.000 kg; 40 ft. 30.480 kg
  • Durchschnittliche Beladung eines Containers (Quelle: Europäisches Entwicklungszentrum für Binnen- und Küstenschifffahrt, Versuchsanstalt für Binnenschiffsbau "Entwicklung eines technischwirtschaftlichen Konzeptes für den dreilagigen Containertransport mit dem Binnenschiff zwischen Koblenz und Regensburg" Bericht Nr. 1697 vom Oktober 2003) etwa:
    • Incoming: 8,5 t/TEU
    • Outgoing: 13,5 t/TEU
  • Abweichende Höhen: High Cube: Höhe 9 ft., 2,7343 m bzw. 9 1/2 ft., 2,896 m
  • Der Laderaum eines MGS von 110 m verfügt etwa über die folgenden Maße: Länge: etwa 80 m, Breite 9,7 m, die Höhe ist unbedeutend, kann theoretisch aber bis zu 8 m betragen.
  • Bei klassischer Konstruktion vermag ein Binnenschiff auf der Wasserstraße MDK 3 TEU nebeneinander, 13 hintereinander und in 2 Lagen übereinander zu transportieren. Die ergibt bei einer Schiffslänge von 110 m eine Kapazität von 78 TEU.
  • Die Nutzlast beträgt rund 663 t incoming oder 1.053 t outgoing, jeweils zuzüglich 195 t Leergewicht der Container, was incoming einer Auslastung der durchschnittlichen Kapazität von 2.500 t zu lediglich 26 % Fracht oder gesamt 34 % entspricht. Outgoing sind die Werte besser: 1.053 t (42 %), gesamt 1.248 t (50 %).
  • Gelingt es, 3 Lagen Container übereinander zu transportieren, erhöht sich die Kapazität auf 117 TEU
  • Bei 4 TEU nebeneinander in 2 Lagen beträgt die Kapazität immerhin auch schon 104 TEU Bei 4 TEU nebeneinander in 3 Lagen aber immerhin 156 TEU, was beinahe exakt einer Verdoppelung der Kapazität gegenüber dem "Klassiker" entspricht.
  • In diesem Fall beträgt die Nutzlast rund 1.326 t incoming oder 2.106 t outgoing, jeweils zzgl 390 t Leergewicht der Container, was incoming einer Auslastung der durchschnittlichen Kapazität von 2.500 t zu 53 % Fracht oder gesamt 68 % entspricht. Outgoing sind die Werte noch besser: 2.106 t (84 %), gesamt 2.496 t (100 %).
  • Daraus ist folgendes völlig klar: Nur ein für Container optimierter Laderaum ermöglicht es, das Potential eines 110m langen MGS praktisch voll auszunützen.
  • Die Überlegungen die zur gegenständlichen Erfindung geführt haben, sind im wesentlichen folgende:
    • Durch Neugestaltung des Laderaums soll eine nutzbare Innen-Breite des Schiffs, also eine Breite des Laderaums geschaffen werden, sodass 4 Reihen Container nebeneinander 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 Schiffs-Längsmitte bzw. Schiffslängsachse, um die erforderliche nutzbare Breite zu erhalten. An Stelle der seitlichen Wallgänge tritt alle 24,38 m (80 Fuß) ein größerer Abstand der Container von 60 cm lichter Weite voneinander, sodass ein seitliches Belegen von Festmachern möglich wird.
  • Dieser Teil der Überlegungen hat unter anderem zu einem Containerschiff mit zur Längsmitte verlegten Wallgang geführt, wie es beispielsweise in www.dst-org.de veröffentlicht worden ist.
  • Es wurde nun weiter folgendes überlegt:
    • Der mittlere Wallgang nimmt nicht nur sämtliche Infrastruktur-Leitungen zwischen Bug und Heck auf, sondern ist in sich in seinem oberen Teil als tragender Kastenträger auszuführen (siehe Näheres dazu unten) und in seinem unteren Teil als Tank, um durch Flutung gegebenenfalls die Tauchtiefe des Schiffsrumpfes zu erhöhen, damit auch niedrige Brücken od. dgl. durchfahren werden können.
  • Ein für den Transport von Containern und Waren, die wie Container gestaut werden können, optimiertes Fahrzeug, dessen seitliche Laufdecks nicht begangen werden sollen, benötigt auch keine Dennebäume herkömmlicher Bauart mehr.
  • Daher müssen anstelle der Dennebäume andere Konstruktionselemente die Biegekräfte des Schiffs aufnehmen können. Dazu können die oberen Rumpfabschlüsse ebenso, wie der längsmittige Corsierkasten, als tragende Kastenträger ausgeführt werden.
  • Um den genannten, angedachten drei neuen tragenden Elementen eines neuartigen Container-Binnenschiffs die erforderliche Festigkeit zu verleihen, ist es als vorteilhaft zu überlegen, die oberen Rumpfabschlüsse höher als bei üblichen konventionellen MGS zu gestalten.
  • Als positiver Nebeneffekt dieser Bauweise ist zu erwarten, dass dadurch ausreichend Freibord gewonnen würde, um diese Wasserfahrzeuge dann auch im "Short-Sea-Bereich" einsetzen zu können. Im Verkehr mit den Anrainern der Europäischen Randmeere käme diesem Umstand besondere Bedeutung zu.
  • Diese Überlegungen haben zu dem neuen Container-Binnenschiff gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 geführt.
  • Eine weitere Steigerung der Längsversteifung lässt sich durch beidseitige unterseitige, die Bordwände und den hohlen Schiffsboden miteinander verbindende materialverstärkte Bodenkanten-Hohlkästen gemäß Anspruch 2 erzielen.
  • Weiters kann zur Versteifung des Schiffsrumpfes vorgesehen sein, dass an den Boden-Längshohlkasten beidseitig Seiten-Hohlkästen angeschlossen sind, wie dem Anspruch 3 zu entnehmen.
  • Um die Schiffshöhe über Wasser, insbesondere bei hoher Beladung des Schiffs für die Durchfahrt durch Brücken u. dgl. zu vermindern, ist es günstig, den unteren Mittellängs-Hohlkasten, und zwar insbesondere dessen materialverstärkten Bereich, flutbar zu machen, wozu insbesondere auf den Anspruch 4 zu verweisen ist.
  • Der obere Mittel-Längshohlkasten, welcher den mittleren Wallgang trägt, kann günstiger Weise beidseitig in einer Breite überstehen, welche dem Ausmaß des Vorstandes der Längs- und Querspanten des Schiffskörpers entspricht, siehe hiezu Anspruch 5.
  • Um den hohen Gewichten der übereinander gestapelten Container gewachsen zu sein, ist es von Vorteil, jeweils die der Containerbreite entsprechend voneinander beabstandeten Längsspanten des Schiffsbodens materialverstärkt und vorzugsweise zumindest dort, wo zwei Container nebeneinander schließend angeordnet sind, mit einer beidseitig wegragenden oberen Verstärkungsleiste auszuführen, wie dies Anspruch 6 vorsieht.
  • In analoger Weise ist es günstig, auch die einer vollen oder halben Container-Länge entsprechend voneinander beabstandeten Querspanten des Schiffsbodens verstärkt und vorzugsweise mit Verstärkungsleisten auszubilden, wie dies im Anspruch 7 geoffenbart ist.
  • Diese materialverstärkten Spanten erhöhen zudem auch die Längs- und Quersteifigkeit des Container-Schiffs weiter.
  • In den genannten oberen Mittel-Längshohlkasten sind vorteilhafter Weise alle Energie- und Datenleitungen eingezogen, wie aus dem Anspruch 8 hervorgeht.
  • Bei den bisher üblichen Container-Binnenschiffs-Konstruktionen befinden sich im Bug des Schiffes allenfalls einige Mannschaftsunterkünfte, am Heck jedoch die wesentlichen Mannschaftsunterkünfte sowie die gesamte Technik.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform des Binnenschiffs können die nautischen Einrichtungen samt den Unterkünften und Sozialräumen für mindestens vier Personen Personal am Bug des neuen Schiffes angeordnet sind, und zwar bevorzugt in jenem Teil, der sich über der Aufkimmung befindet. Dadurch wird kein Containerstellraum für diesen Zweck benötigt.
  • Hierbei kann es günstig sein, wenn die Mannschaftsunterkünfte sowie die erforderlichen Sozialräume in containerverlastbare Einheiten in jeweils erforderlicher Stückmenge eingerüstet werden.
  • Weiters kann die Brücke so ausgeführt sein, dass eine Hebevorrichtung sie über das Niveau von bis zu 4 Containern á 2,5 m im Laderaum heben kann, womit auch die am Rhein möglichen Höhen realisiert werden können.
  • Der Rumpf des Fahrzeuges ist wie dem Anspruch 9 zu entnehmen - insbesondere im Hinblick auf hohe Festigkeit und geringes Gewicht - vorteilhafterweise in Längsspanten-Bauweise hergestellt, die jedenfalls 2438 mm oder ganzzahlige Teile davon voneinander entfernt angeordnet sind. Der Abstand der Rahmenspanten untereinander beträgt jedenfalls 6096 mm oder ganzzahlige Teile davon. Als Rahmenspanten dienen beispielsweise Bleche 200 x 12 cm, geflanscht 120 x 12 cm. Als Bodenquerträger dienen z.B. Bleche 480 x 12 cm, die mit den Außen- und Innenbodenblechen voll verschweißt sind.
  • Wenn das neue Schiff mit einem Doppelboden ausgestattet ist, hat dieser günstigerweise eine Höhe von 350 mm und kann, siehe Anspruch 15, geschlossen hohl und gasdicht ausgeführt sein. Als Bodenlängsträger haben sich insbesondere 10 mm starke Bleche, die untereinander Abstände von z.B. 625 mm aufweisen, bewährt, sodass die seitlichen Auflagen der Container jeweils über einem Bodenlängsträger aufliegen. Der Innenboden des neuen Schiffs hat, sofern vorhanden, günstigerweise eine Stärke von 10 mm. Wenn ein Innenboden vorgesehen ist, so sind materialverstärkte Längs- und Querspanten nicht notwendig.
  • Das Fahrzeug weist im konkreten z.B. eine 20 mm starke, 1000 mm breite Flachkielplatte auf, die sich über die gesamte Schiffslänge erstreckt.
  • Als Seitenlängsspanten dienen Hollandprofile der Dimension HP-160. Der zentrale, in die Schiffs-Längsmitte verlegte Wallgang weist vorteilhaft eine Breite von 1000 mm auf; die Wandstärken der Seitenwandbleche betragen z.B. 10 mm, die Quersteifen in den Bereichen der Rahmenspanten bestehen vorteilhaft aus Blechen 200x12 mm, geflanscht 120x12mm; die Längsspanten im Wallgangbereich bestehen günstigerweise aus Hollandprofilen HP 160.
  • Der Fahrzeugrumpf ist an seinen beiden Seitenwänden mit massiven Schergängen, z.B. 25 mm starken Blechen mit 800mm Höhe, ausgestattet; weiters dienen z.B. Bleche der Dimension 500x12 mm, geflanscht 200x20 mm, als Abschlüsse der Wallgangrahmen in den Bereichen der Rahmenspanten.
  • Die Schottwandabstände betragen 24,40m
  • Am Bug des Fahrzeuges ist eine Schubschulter üblicher Bauart angeordnet.
  • Bei einer Ausführung als antriebsloses Fahrzeug entfällt die Anbringung einer Schubschulter am Bug, stattdessen ist es günstig, eine solche am Heck anzubringen. Weiters ist es vorteilhaft, das Heck des antriebslosen Kahns so auszuführen, dass ein beinahe nahtloser Übergang zum schiebenden Containerschiff ermöglicht ist.
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:
    • Es zeigen die Fig. 1 eine Querschnittsansicht des Rumpfes des neuen Binnenschiffs und die Fig. 2a und 2b zwei Schrägansichten desselben.
  • Aus der Querschnittsansicht der Fig. 1 ist deutlich zu ersehen, dass nur ein längsmittiger Wallgang 8 mit Geländern 80 auf einem den Rumpf 2 des neuen Binnenschiffs 1 längs teilenden und insbesondere längsversteifenden Mittel-Längshohlträger 3 mit zu den beiden Laderäumen 20 hin um den Betrag vs vorragenden Längs- und Querspanten 11, 12 vorgesehen ist.
  • Dieser Mittel-Längshohlträger 3 ist nach oben hin durch den hier mit verstärkten Blechen 31 gebildeten oberen Mittel-Längshohlkasten 30 abgeschlossen, der beidseitig über die Breite des aufragenden Teils des dem Längsbalken eines Doppel-T entsprechenden Mittel-Längshohlträgers 3 hinausragt, und zwar maximal um den Vorstand vs der Spanten 11, 12.
  • Unterseitig weist der Mittel-Längshohlträger 3 ein dem unteren Querbalken des Doppel-T entsprechenden, den Längs-Mittelteil des ebenen Schiffsbodens 4 bildenden, zumindest unterseitig mit verstärkten Blechen 31, z.B. mit 1000 mm Breite gebildeten Boden-Längshohlkasten 40 auf, der beidseitig in die z.B. 35 cm Höhe aufweisenden Schiffsboden-Bereiche 42 übergeht.
  • Der Boden-Längshohlkasten 40 und der von demselben aufragende Teil des Mittel-Längshohlträgers 3 sind flutbar ausgebildet, was insbesondere für ein Absenken des Schiffs 1 und von dessen Container-Beladung 9, 90 beim Unterfahren von Brücken od. dgl. günstig ist. Beidseitig kann der Boden-Längshohlkasten 40 durch an ihm seitlich anschließende Boden-Seitenhohlkästen 41, mit unterbrochenen Linien gekennzeichnet, ergänzt sein.
  • Über etwa viertelkreisförmige Querschnittsform aufweisende, bevorzugt ebenfalls mit verstärkten Blechen 31 gebildete, Bodenkanten-Hohlkästen 45 geht der Schiffsboden 4 in die von demselben vertikal nach oben strebenden Seitenbordwände 5 über, welche jeweils oberseitig mit ebenfalls maximal dem Vorstand vs der Spanten 11, 12 entsprechend, jeweils zum Laderaum 20 hin vorragenden, die Längssteifigkeit des Schiffsrumpfs 2 gewährleistenden, vorzugsweise verstärkte Bleche 31 aufweisenden, z.B. 30 cm breiten Seitenbord-Hohlkästen 50 abschließen.
  • In der Fig. 1 ist noch gezeigt, dass die in einem Abstand entsprechend einer Breite jedes der Container 9 voneinander entfernt angeordneten Längsspanten 11' verstärkt und zumindest dort, wo zwei Container 9 nebeneinander angeordnet sind, außerdem mit einer oberseitigen, beidseitig wegragenden Verstärkungsleiste 111 ausgeführt sind.
  • In analoger Weise sind zumindest jene Querspanten, welche in einem der vollen oder halben Länge eines Containers 9 voneinander angeordnet sind, ausgeführt.
  • Deutlich sichtbar zeigt die Fig. 1, wie durch die Verlegung des Wallgangs 8 in die Längsmitte des Binnen-Container-Schiffs 1 bei entsprechender Schlankheit der Seitenbordwände 5 beidseitig des Mittel-Längshohlträgers 3 jeweils ein verbreiteter Laderaum für letztlich insgesamt vier Längsreihen 90 von längs hintereinander angeordneten, und dreifach übereinander gestapelten Containern 9 zur Verfügung steht.
  • Die Fig. 2a und 2b zeigen - bei sonst gleichbleibenden Bezugszeichenbedeutungen - das neue Container-Binnen-Schiff 1 mit Schiffsrumpf 2 mit der Gesamtlänge Ir und nur einem Wallgang 8 längsmittig zwischen den jeweils zwei, also insgesamt vier, Reihen 90 von Containern 9 von vorne und von rückwärts.
  • Deutlich ist erkennbar, wie hier über dem Bug 15 des Schiffs 1 die Mannschafts-und/oder Sozialräume 70 und die Steuerbrücke 7 angeordnet sind, und weiters, wie auf dem dem Heck 16 des neuen Schiffs 1 zwei kleinere Container 900 oberhalb der hier nicht sichtbaren Triebschrauben beidseitig des Achterstevens 160 angeordnet sind.

Claims (10)

  1. Binnenschiff, insbesondere für den Transport von Containern, auf See und Binnengewässern mit in ihrer Breite vorgegebenen Kanalbreiten und Schleusen, dessen für die Aufnahme der Ladung vorgesehener Rumpf im Wesentlichen einen RechteckQuerschnitt aufweist und mit einer flach-ebenen, mit Längs- und Querspanten versteiften Bodenplatte und mit jeweils beidseitig über etwa einen Viertelkreis-Bogen mit geringem Radius in von derselben senkrecht aufragenden, ebenfalls mit Längs- und Querspanten versteiften Seiten-Bordwände übergehend, ausgebildet ist, und wobei zur Erhöhung der Ladekapazität bei gleichbleibender Außenbreite des Schiffsrumpfes unter gleichzeitiger Erweiterung der inneren Ladebreite, an Stelle von bisher beidseitig seitlich angeordneten Wallgängen nur ein einziger längsmittiger Wallgang vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der für die Aufnahme von vier oder sechs parallelen Längsreihen (90) von Containern (9) nebeneinander vorgesehene Rumpf (2) des Schiffs (1)
    - mittels eines denselben (2) längsmittig über die volle Rumpflänge (Ir) durchziehenden, im Wesentlichen einen, einem Doppel-T bzw. Doppel-T-Träger entsprechenden Querschnitt aufweisenden, außenseitig zu den beidseitig desselben angeordneten Laderäumen (20) des Schiffs (1) hin mit Längs- und Querspanten (11, 12) versteiften, hohlen Mittel-Längs-Hohlträgers (3) bzw. Corsierkastens,
    - mit einem am oberen Ende des Mittelbalkens des verkehrten Doppel-T angeordneten, die mechanische Stabilität erhöhenden, mit material-verstärkten Blechen (31) gebildeten, oberen Mittel-Längshohlkasten (30) und mit einem unterseitigen, einen beidseitig vom Mittel-Längshohlträger (3) wegragenden, in den dem unteren Querbalken des Doppel-T entsprechenden rechteckigen Querschnitt aufweisenden, zumindest unterseitig mit materialverstärkten Blechen (31) gebildeten, Boden-Längshohlkasten (40), an den beidseitig die Schiffsboden-Bereiche (42) anschließen, wobei das unterseitige materialverstärkte Blech (31) des Boden-Längshohlkastens (40) und die Schiffboden-Bereiche (42) miteinander insgesamt den Schiffsboden (4) bilden, und
    - weiters mittels die beidseitigen Seiten-Bordwände (5) nach oben hin abschließenden, ebenfalls mit material-verstärkten Blechen (31) gebildeten, maximal dem Vorstand (vs) der dortigen, zum längsmittig geteilten Laderaum (20) hin ragenden Längs- und Querspanten (11, 12) entsprechende Breite aufweisenden, ebenfalls über die Länge (Ir) des Schiffsrumpfes (2) sich erstreckenden Seitenbord-Hohlkästen (50) längs-versteift ist.
  2. Binnenschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Rumpf (2)
    - mittels sich ebenfalls über die Rumpflänge (Ir) erstreckenden, jeweils beidseitig seitlich an die Schiffsboden-Bereiche (42) anschließenden, mit im Querschnitt etwa einem Viertelkreis entsprechend geformten, den Übergang vom Schiffsboden (4) zu den Seitenbordwänden (5) bildenden Bodenkanten-Hohlkästen (45), vorzugsweise ebenfalls aus material-verstärkten Blechen (31), zusätzlich längs-versteift ist.
  3. Binnenschiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Boden-Längshohlkasten (40), denselben beidseitig verbreiternde und sich entlang desselben erstreckende Boden-Seitenhohlkästen (41) angeschlossen sind.
  4. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest unterseitig material-verstärkt ausgebildete Boden-Längshohlkasten (40) und mit demselben der von ihm senkrecht aufragende hohle Längs-Hohlträger (3) flutbar ausgebildet sind.
  5. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der den Längs-Hohlträger (3) nach oben hin abschließende obere Mittel-Längshohlkasten (30) beidseitig seitlich über die vertikalen Wandungen des Längs-Hohlträgers (3) maximal dem Vorstand (vs) der dortigen Längs-und Quer-Spanten (11, 12) entsprechend beidseitig seitlich hinausragend ausgebildet ist.
  6. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem der Breite eines der aufzunehmenden Container (9) entsprechenden Abstand zueinander verlaufenden Längsspanten (11) des Schiffsbodens (45) materialverstärkt, und bevorzugterweise mit einer materialverstärkten Auflageleiste (111), ausgebildet sind.
  7. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der vollen oder der halben Länge eines der aufzunehmenden Container entsprechenden Abstand voneinander angeordneten Querspanten des Schiffsbodens materialverstärkt, und bevorzugterweise mit einer material-verstärkten Auflageleiste, ausgebildet ist.
  8. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem in die Längsmitte des Schiffsrumpfes (2), vorzugsweise auf den Längs-Hohlträger (3) bzw. Mittel-Längshohlkasten (30) verlegten, Wallgang (8) bzw. in dem ihn tragenden oberen Mittel-Längshohlkasten (30) sämtliche Infrastruktur-, Strom-, Hydraulik-, Pneumatik- und Daten- sowie Steuerleitungen des Schiffs (1) verlegt sind.
  9. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiffsrumpf (2) in Längsspanten-Bauweise ausgeführt ist.
  10. Binnenschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schiffsboden-Bereiche (42) des Schiffsbodens (41) oder Teile desselben doppelwandig und hohl, und gegebenenfalls fluid- bzw. gasdicht ausgeführt sind.
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