Projekt Dipl.-Ing. Jens Ley

Binnenschiffsanbindung Wilhelmshaven - BiWi

BiWi-Belastungen: Berechnung des See- und Strukturverhaltens eines seegehenden Binnenschiffs

Der Seehafen Wilhelmshaven ist der einzige Tiefwasserhafen in Deutschland und liegt direkt an der Nordsee. Auf Grund der günstigen Lage ist der Hafen für die Abfertigung von Seeschiffen der neuen Generation sehr gut geeignet und hat daher gute Zukunftsperspektiven. In der Vergangenheit wurden dort überwiegend Kohle und Öl umgeschlagen.

Mit dem Bau und der Fertigstellung des Jade-Weser Ports im September 2012 sind nun ebenfalls für Container Hafenanlagen mit einer Kapazität von 2,7 Mio. TEU pro Jahr vorhanden. Weitere Ausbaustufen sind geplant. Die Hinterlandanbindung ist zurzeit jedoch nur über die Bahn (60 %) oder per LKW (40 %) gegeben, da keine direkte Flussanbindung für die Binnenschifffahrt vorhanden ist.

Um einen Verkehrsinfarkt auf der Straße bei steigenden Umschlagzahlen zu vermeiden, muss der Hafen vollständig trimodalisiert werden. Das Schiff als Verkehrsträger ist für die Hinterlandtransporte elementar. Es wird ein neuartiger Schiffsentwurf benötigt, der seetauglich ist und zugleich wirtschaftlich auf den Binnenwasserstraßen eingesetzt werden kann. Die betrachtete Route führt über ein kurzes Seegebiet in die Wesermündung.

Abbildung 1: Seefahrtgebiet

Aus Sicherheitsaspekten basiert der Schiffsentwurf auf dem Schubleichterprinzip. Auf See werden vorhandene Schubschiffe zur Beförderung eines seetauglichen Schubleichters verwendet. Im Binnenbereich kommt ein Kanalschubschiff zum Einsatz und befördert je nach Möglichkeit mehrere Leichter zugleich.

Abbildung 2: Prinzip seegehender Schubleichter

Folgende Ziele werden im Teilvorhaben verfolgt:

  • Weiterentwicklung eines Potentialverfahrens zur Berechnung der Mehrkörperdynamik auf See (Strömungssimulationen im Zeitbereich)
  • Bestimmung der maximalen Lasten auf den Rumpf und auf die Koppelstelle
  • Direkte Berechnungen der globalen und lokalen Strukturfestigkeit des Rumpfes und der Koppelstelle mit Hilfe der Finite-Elemente Methode
  • Entwicklung eines Verfahrens zur Bewertung der Leckstabilität einzelner Schubleichter
  • Ermittlung des benötigten Verschlusszustandes

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.