Teilprojekt 2: Optimierung des Vortrimms zur Squat-Reduzierung in der Revierfahrt

Projektbeschreibung

Die zur Squat-Vorhersage (und zur Festlegung von Tiefgangszulassungen durch die Schifffahrtsbehörden) verwendeten empirischen Formeln gehen bisher immer von einem statisch eben getrimmten Schiff aus. Die dynamische Vertrimmung wird in einigen Formeln implizit berücksichtigt, indem nur der Squat am vorderen Lot berechnet wird. In wenigen Formeln wird auch explizit der Squat am vorderen und achteren Lot angegeben.

Messungen bestätigen jedoch, dass sich das Verhalten "völlige Schiffe vertrimmen nach vorn" bei starkem achterlichen Vortrimm umkehrt. Es sollte also für jedes Schiff ein bestimmter Vortrimm existieren, bei dem die dynamische Trimmlage an kritischen Stellen Null wird.

GPS-Messtechnik zur Bestimmung des Trimmwinkels
GPS-Messtechnik zur Bestimmung des Trimmwinkels

In dem Forschungsvorhaben sollen gezielte Untersuchungen des Einflusses des Vortrimms auf den Squat stattfinden. Es wird die Frage betrachtet, ob es ein Optimum gibt, das bei größerer Beladung gleichzeitig die Unterkielfreiheit verbessert. Unter Verwendung eines DGPS-Systems mit Antennen auf dem Vor- und Achterschiff, wird der dynamische Trimm mit hoher Genauigkeit ermittelt. Dieses System wird zunächst auf dem Erzfrachter WESERSTAHL, der das Unterweserrevier regelmäßig befährt, zum Dauereinsatz gebracht. Zusätzlich werden präzise Messreihen zum Squat mit der SHIPS-Methode durchgeführt. Bei einzelnen Reisen wird der Vortrimm gezielt variiert, um aus den präzisen Messergebnissen das Optimum für die Weserstahl abzuleiten.

Erzfrachter „Weser Stahl“
Erzfrachter „Weser Stahl“ (Quelle: www.wellandcanal.ca)

In späteren Projektverlauf werden Vergleiche mit anderen Schiffen auf anderen Revieren angestellt, die zur Entwicklung allgemeiner Trimmempfehlungen führen. In Kombination mit den Ergebnissen der numerischen Untersuchungen entsteht eine erweiterte Squat-Formel, bei der der Vortrimm als zusätzlicher Parameter Eingang findet.

SHIPS-Methode (Shore Independent Precise Squat)
SHIPS-Methode (Shore Independent Precise Squat)

Betreuung und Mitarbeit

Teilprojektleitung:Prof. Dr.-Ing. Jörg Reinking (IMA)
Mitarbeiter:Prof. Dr. Alexander Härting (IMS)
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Berndt (IMA)
Dipl.-Phys. Anne Laupichler (IMS)