Bau von zwei Lotsenstationsschiffen für die WSD Nord und Nordwest

Bau von zwei Lotsenstationsschiffen für die WSD Nord und Nordwest
Bau von zwei Lotsenstationsschiffen (LSS)
für die WSD´ n Nord und Nordwest
Dipl.-Ing. Bernd Garber
BDir. Dipl.-Ing. Benno Lenkeit
BAW - DH / 2008-09 K4 Folie-Nr. 1
BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU
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Bau von zwei Lotsenstationsschiffen für die WSD Nord und Nordwest
11
Übersicht über die vorhandenen Lotsenschiffe
22
Die Neubauten – Chronologie der Beschaffung
33
Die Hauptdaten – Der Vergleich
44
Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen
55
Die Versetzboote
66
Das Fertigungskonzept
77
Der Zeitplan
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11 Übersicht über die vorhandenen Lotsenschiffe
Geschichte
•„Lotsendienste“ in Deutschland seit mittlerweile mehr als 600 Jahren
•Anfangs waren es ortskundige Fischer, die ihren Rat, frei von jeglicher
Reglementierung und allein auf praktischer Erfahrung basierend, anboten
•Ungeregelter Wettbewerb und unzureichende Kenntnis führte in der Folgezeit
nicht selten zu Strandungen, Kollisionen und Untergängen
•1954 – Inkrafttreten des Gesetzes über das Seelotswesen mit einer Vielzahl
wesentlicher Regelungen, u.a. Rechtsstellung der Lotsen, …
•Im Deutschen Küstengebiet (Nord- und Ostsee, einschließlich NOK)
gibt es insgesamt 7 Seelotsreviere
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11 Übersicht über die vorhandenen Lotsenschiffe
Geschichte
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11 Übersicht über die vorhandenen Lotsenschiffe
Geschichte
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11 Übersicht über die vorhandenen Lotsenschiffe
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22 Die Neubauten – Chronologie der Beschaffung, Bsp. Redundanzschiff (1)
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22
Die Neubauten – Chronologie der Beschaffung, Bsp. Redundanzschiff (2)
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33
Die Hauptdaten – Der Vergleich (1)
Ausgangspunkt – LSS „ELBE“
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33
Die Hauptdaten – Der Vergleich (2)
Technische Daten
LSS ELBE
Länge ü.a.:
Länge CWL:
Breite:
Seitenhöhe:
Tiefgang max.:
Nassdeckhöhe:
LSS 1 + 2
49,90 m
45,90 m
22,55 m
9,95 m
5,90 m
2,75 m
Leistung:
2x 1000 kW
Geschwindigkeit:
14,2 kn
Single Strut
2 Versetzboote in (Zweiarm) Davits
26 Besatzungskammern, inkl. Tenderbesatzung
20 Lotsenkammern (20 + 20 Pullmannkojen)
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Länge ü.a.:
60,40 m
Länge CWL:
54,30 m
Breite auf Spt.:
24,60 m
Seitenhöhe:
11,33 m
Tiefgang max.:
6,00 m
Nom. Nassdeckhöhe:
2,35 m
Eff. Nassdeckhöhe:
3,77 m
Leistung:
2 x 1200 kW
Geschwindigkeit:
13 kn
Twin Strut
2 Versetzboote in (Einarm) Davits
34 Besatzungskammern, inkl. Tenderbesatzung
25 Lotsenkammern als Doppelkammer 25+25)
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33 Die Hauptdaten – Der Vergleich (2)
schematische Seitenansicht (Elbe- LSS)
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (1)
Nat ürliche
A bluft Brü cke
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Natür liche
Ablu ft Brücke
Natürliche
A bluft Brü cke
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (2)
Wechsel von Single Strut auf Twin Strut
Schaffung einer glatten Anlegefläche
(75% der L ü.a.)
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44
Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (2)
Umsetzung zurückliegender Erfahrungen
Der neue Entwurf für die LSS wurde auf Grund der u.g.
Erfahrungen mit zwei Stützen je Seite ausgeführt.
Die Anordnung der Stützen auf der ELBE
(Single Strut) bedingt ein relativ kleines
Trägheitsmoment der Wasserlinie um die
Querachse und somit die Tendenz, unerwünschte Stampfbewegungen auszuführen.
Die Formgebung der Stützen bei den Versetztendern (Twin Strut) hat sich im Seegang
der Deutschen Bucht als sinnvoller erwiesen, da das größere hydrostatische
Rückstellmoment gegen trimmende Einflüsse aus dem Seegang oder der dynamischen
Druckverteilung um die Rümpfe in Fahrt, Stampf- und Nickbewegungen entgegenwirkt.
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (2)
Gem. BV war die seitliche Außenhaut
auf mind. 75 % der Länge als „Anlegefläche“
für die Versetztender zu konzipieren
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (3)
Gewichtsproblematik – allgemein
Konzeption/ Auslegung Stahlschiffskörper
•60% des Gesamtgewichtes – Optimierungen hier effektiv
•Strukturauslegung nach FE –Modellen, AN (A&R) hat den Stahlbau
mit 30 Modifikationen und Rechengängen optimiert
•Kräfte aus den Struts, resultierend aus den Seegangsbedingungen, werden
in die Querriegel eingeleitet (Erhöhung der Struktur – Reduzierung Nassdeck)
•Erhöhte Riegel werden als betriebstechnische Räume genutzt
•Einsatz „handverlesener“ Platten mit zugelassenen Untertoleranzen
•Weitere Einsparungen/ Optimierungen, z.B. offene Trägerstruktur zwischen
Rümpfen
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (3)
Veränderte Nassdeckhöhe
Konstruktionsbedingter
„Festigkeitsriegel“
Elbe: Nominelle Nassdeckhöhe gleich effektive Nassdeckhöhe: 2750 mm
LSS: Nominelle Nassdeckhöhe: 2350 mm, Effektive Nassdeckhöhe: 3770 mm
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (3)
Veränderte Nassdeckhöhe - Vorschiff
„Riegel“
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (3)
Deck 3 - Hauptdeck
hier: Nutzung der „erhöhten Riegel“ zur Anordnung u.a. betriebstechnischer R.
Proviantkältemaschine
Raumluftküh ler
Schaltschrank AC
Geräte
500x2400x2000
AB
AUF
AB
Kaltwassersatz
AB
Klimagerät 2000
m3/h
Brücke
Klimagerät 10 000
m3/h
Unterkunft Bb
AUF
AB
AUF
S cha lts c hrank
M-Raum Lüftung
Rau mluftk ühler
AUF
rollbar
Fancoil 1290x650x240
AUF
700 i.L.
AUF
Verteilung
400/230V
Maschinenraumzuluft
schiffbaulich
1,3 m2
gilt nur für
wassergekühlte
Gene ra toren . So nst
größer.
Maschinenraumzuluft
schiffbaulich
1,3 m2
gilt nur für
wassergekühlte
Gene ratoren . So nst
größer.
Schaltsch ran k
Heizungsanlage
H eizung sve rteiler
Raumluftkü hler
AUF
AUF
Maschinenraumgebläse
AB
Ventilgruppen
Abwasser
S cha lts c hrank
M-Raum Lüftung
AUF
R aum luftk ühler
AB
AUF
Maschinenraumgebläse
Klimagerät 10 000
m3/h
Unterkunft Stb
AUF
AB
AB
Schaltschrank AC
Geräte
500x2400x2000
Raumluftküh ler
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AB
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44 Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (3)
Verzicht auf „Abdecklungen“
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44
Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (4)
Decks- und Raumaufteilung – Trennung der Funktionsbereiche
Deck 4 mit Anordnung von Besatzungskammern und GemeinschaftsRäumen (Küche, Messen, …)
AB
AB
AB
AB
Abluft
Technische Räume
Maschinenraumzuluft
schiffbaulich
1,3 m2
gilt nur für
wassergekühlte
Genera toren. Sonst
größer.
Zuluft Klimagerät
15000 m3/h
1000x800
AB
K limaluftschacht
K anäle zu den
Wohnbereichen Steuerbord
Weiter nac h o be n
Unterverteilungen
Nachheizregi ster Klim a:
Bb 4 00x400 x210
R
R
Verteilu ng
400/230V
700 i.L.
INST.
Un terverte ilungen
Nachheiz regis ter Klim a:
Stb 40 0x4 00 x2 1 0
R
700 i.L.
A2
Zuluft Küche
KS
700 i.L.
700 i.L.
R
Klimaluftschacht
Kanäle zur Galley und zu
den Wohnbereichen
Steuerbord
W eiter na ch oben
AB
Abluft
Technische Räume
Zuluft Klimagerät
15000 m3/h
1000x800
Maschinenraumzuluft
schiffbaulich
1,3 m2
gilt nur für
wassergekühlte
Genera toren. Sonst
größer.
AB
AB
AB
AB
R
R
R
R
R
R
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R
R
R
R
R
R
R
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Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (4)
Decks- und Raumaufteilung – Trennung der Funktionsbereiche
30
35
R
40
R
R
45
50
R
55
R
R
60
R
R
65
R
R
70
R
75
R
R
80
R
Deck 5 mit Anordnung der Lotsenkammern
und Einsteigebereiche in die Versetzboote
Klimaluftschacht
15000 m3/h
Kanäle zur Galley und zu
den Wohnbereichen
Steuerbord
Weiter nach oben
3312.E009
Platzhalter Rettungsmulde + Vakuummatratze
700 i.L.
Klimaluftschacht
10000 m3/h
Kanäle zu den Wohnbereichen
Steuerbord
Weiter nach oben
R
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E-Nachheizregister
Klima Bb 4600.E009
3312.E010
Verteilungen
Verteilungen
E-Nachheizregister
Klima Stb 4600.E010
Verteilung 400/230V
Kühlschrank
750 i.L.
Verteilung
400/230V
44
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Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (4)
Decks- und Raumaufteilung – Trennung der Funktionsbereiche
Kühlschrank
Deck 6 mit Anordnung der Besatzungskammern
Drucker
KS
KS
KS
Drucker
KS
KS
KS
KS
Verteilung
400/230V
Buegelbrett
(klappbar)
Landgang
Installationsfreiraum
klappbar
KS
KS
Drucker
Drucker
KS
KS
700 i.L.
KS
Verteilung
400/230V
KS
KS
KS
KS
Drucker
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Kühlschrank
KS
Drucker
KS
KS
44
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44
Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (4)
Decks- und Raumaufteilung – Trennung der Funktionsbereiche
Abgas schalldämpfer
stehen sen krecht im
Strut.
Nic ht v er schieben
Abgasschalldämpfer
stehen senkrecht im
Str ut.
Ni cht verschieben
AUF
AB
0
5
10
15
AUF
20
25
AUF
AUF
AB
AB
AB
30
35
40
45
50
55
60
65
WT
AB
AUF
70
75
80
85
WT
90
95
WT
WT
WT
AUF
AUF
AUF
AUF
Schaltschrank FU
Bugstrahl
0
5
10
15
I
20
25
30
II
35
40
45
III
WT
50
55
IV
60
65
70
V
WT
75
80
VI
WT
85
90
95
VII
WT
VIII
WT
WT
Deck 1 – Tankdeck
- Maschinenräume -
AUF
AUF
AUF
AUF
AUF
BAW - DH / 2008-09 K4 Folie-Nr. 24
0
5
10
15
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20
25
30
35
40
45
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50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
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44
Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (4)
Deck 1 – Tankdeck
- Blick in Maschinenraum -
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Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (5)
Verwendung neuer Materialien
Verwendung eines Stahl- Sandwichprofils; Icore (Meyer Werft) in Verbindung mit
Hauptträgersystem
Wandstärken 2/ 2,5 mm (42/ 52 Kg/qm),
konventionelle Bauform 5mm + Steifen ist
gewichtsneutral zu 2,5 mm Profil
Verwendung für das Deckshaus (Wände und
Decken) ohne Steuerhaus (Alu)
Gründe der Verwendung: Einfachere
Koordinierung (glatte Wände für Isolierung und
Verlegung von Versorgungsleitungen, weniger
Durchbrüche, Rahmen und Unterzüge)
Besondere Anforderungen an die Verarbeitung
(Schweißen, Öffnungen/ Durchbrüche, Nadeln,
Dichtigkeit, etc.)
BAW - DH / 2008-09 K4 Folie-Nr. 26
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Erfahrungen: 2x2 mm Profil problematisch,
höherer Aufwand für Stahlfertigung (sägen,
Dichtigkeit, …)
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Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (5)
Verwendung neuer Materialien
Geplante Deckenplatte (Promarine 450, Fa.
Promat)
Gewicht: 7,8 Kg/ qm
t = 14 mm
Betrachtung einer alternativen Deckenplatte im
Zusammenhang mit Untersuchungen zur
Schalloptimierung der Einsparung von Gewichten
t = 12 mm
Gewicht: 5,6 kg/ qm
(Artboard NC, Fa. Drumarkon)
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Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (6)
Schalloptimierung Kammerbereiche – Vergleich ELBE- LSS
„Kammertrennwand zwischen den
Wohnräumen“
Wesentlicher Unterschied:
Wandaufbau – Verwendung einer
doppelwandigen Wand (MSW 50)
zusätzliches Akustikschott
Vergleichsmessungen zwischen gleichen/
alternativen Deckenkonstruktionen
theoretische Berechungen/ Prognosen
ließen Verbesserung der
Schalldämmwerte von 4 dB (A) erwarten!
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Das Schiffskonzept - Anforderungen und Neuerungen (6)
Schalloptimierung Kammerbereiche - Versuche bei MPA Braunschweig
-AkustikschottMineralwolle
a)
ohne Akustikschott sowie Decken
Promarine (7,8 kg/ qm)
b)
ohne Akustikschott sowie Decken in
Alu (2mm) und Promarine (7,8 kg/ qm)
c)
Mit Akustikschott sowie Decken in
Alu (2 mm) und Artboard (5,6 kg/ qm)
d)
Mit Akustikschott sowie Decken
Artboard (5,6 kg/ qm)
e)
Ohne Akustikschott sowie Decken
Artboard
Wesentliche Erkenntnisse:
•
Maßgebliche Beeinflussung/Verbesserung
durch die hochwertige Kammertrennwand
•
Nebenwegsbeeinflussung über Akustikschott
erkennbar
•
Prognosewerte (4 dB) nicht erreicht
Keine Ausführung
BAW - DH / 2008-09 K4 Folie-Nr. 29
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Die Versetzboote (1)
Situation heute - ELBE
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55
Die Versetzboote (2)
Situation gemäß BV
Auszug aus BV …
2.5.2 Versetz- und Rescueboote
Auf jeder Schiffsseite ist ein Versetzboot
anzuordnen, das gleichzeitig die Funktion des
Rescuebootes übernehmen muss.
Weiterhin ist ein drittes identisches Reserveversetz- und Rescueboot mitzuliefern.
Es sollen vollständig aus Aluminium gefertigte
Boote eingesetzt werden.
Die Planungen sind in Anlehnung an das vorhandene Versetzboot ELBE 3 und die
Planungshilfe (Generalplanskizze) vorzunehmen.
Einpunktaufhängung
Ungefähre Abmessungen:
Länge über Deck
Breite auf Spant
Breite über Alles
Tiefgang
=
=
=
=
8,20 m
2,80 m
3.30 m
1,00 m
Besonderheit:
Überdimensionierung der Davits auf Grund
hoher Einsatzanforderungen
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55
Die Versetzboote (3)
Weiter-/ Neuentwicklung der Versetzboote – ORCA Design
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Die Versetzboote (4)
Konzept, Raum- und Decksanordnung, …
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Die Versetzboote (5)
Wichtige Elemente des ORCA - Design
Beim Eintauchen in die Welle
erzeugen die schrägen
Flächen am ORCA– Bug
Abtriebskräfte die große
Stampfbewegungen dämpfen
Trimmklappen „halten
den Bug unten“
Ab ca.15 kn Geschwindigkeit
werden deutlich niedrigere
Stampfbeschleunigungen
erreicht, als mit herkömmlichen
Bugformen
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Die Versetzboote (6)
Anordnung an Bord
Ausschnitt zur Anordnung an Bord …
Natürlich e
Abluft Br ücke
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Die Versetzboote (7)
Einsteigepositionen und
Aussetzvorgang
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Das Fertigungskonzept (1)
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Das Fertigungskonzept (2)
Einarmdavits
Vest Davit
Deckshäuser
Überwasserschiff
und Montage
Yantar
SSW
Bremerhaven
Lemwerder
Bremen
A&R
ORCA Versetzboote
Unterwasserröhren
Roßlau
Chantier Navals Bernard
Generalunternehmer
A&R
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Das Fertigungskonzept (3)
erste Erfahrungen aus der Abwicklung und Fertigung …
Stahl allgemein:
Verarbeitung dünner Bleche (Bautoleranzen)
I- Core Profile in gewählter Ausführung (2 x 2 mm) für die Fertigung grenzwertig
(Handling und Transport, Verschweißung, Einsetzen von Fenstern und Türen,
Dichtigkeit)
Röhren:
Besondere Bedeutung der Schweißfolge um Fertigungstoleranzen sicherzustellen
„Vielzahl der Baustellen:“
Erhöhter Einsatz im Rahmen der Bauaufsicht
Unterauftragnehmer, hier Lieferant der Versetzboote, Fa. Bernard, Frankreich
Gutes Endprodukt, jedoch schwierig in Konzeptionierung und Abwicklung (erhöhter
Aufwand)
Abwicklung, hohe Komplexität bringt hohen Koordinierungsaufwand sowie aufwändige
Zeichnungsprüfung, aktuelle Marktlage erfordert frühzeitige Bestellungen (teilweise noch
nicht freigegebener Komponenten
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77 Der Zeitplan (1)
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77
Der Zeitplan (2)
Nächste Meilensteine am Beispiel LSS 1:
a)
Abschluss sämtlicher Sektionsanlieferungen am Montageplatz in
Bremerhaven bis Anfang Oktober 2008
b)
Zusammenbau der Röhren mit Hauptdeck- Traverse und Rudermasch.Sektion sowie Deckshaus bis Ende Januar 2009
c)
Montage-, Ausrüstungs- und Einbauarbeiten bis Mitte Juli 2009
d)
Start der Hafenerprobungen ab Mitte Juli 2009
e)
Durchführung der notwendigen Seeerprobungen ab Ende August 2009
f)
Fertigstellung/ Ablieferung/ Übergabe des LSS 1 (ELBE) am 21.09.2009
g)
Fertigstellung/ Ablieferung/ Übergabe des LSS 2 (WESER) am 24.03.2010
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Bau von zwei Lotsenstationsschiffen für die WSD Nord und Nordwest
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Den neuen Stationsschiffen allzeit eine gute Fahrt !!!
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
BAW - DH / 2008-09 K4 Folie-Nr. 42
BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU
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