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Mittwoch, 24. Januar 2018

Schiffstechnik

Wachstum mit Haken

Von Wolfgang Heumer | 2. November 2017 | Ausgabe 44

Wachsende Schiffsgrößen fordern immer größere Krane. Deren Gewicht wird zum Flaschenhals auf den Containerterminals.

z-Hafenkran-BU
Foto: Wolfgang Heumer

Die MS Zoe zählt mit 395 m Länge, einem Tiefgang von 16 m und einem Fassungsvermögen von 19 224 TEU zu den größten Containerschiffen weltweit. Schiffe wie dieses stellen besondere Anforderungen an die Hafenlogistik.

Als das chinesische Containerschiff „Cosco Netherlands“ im Oktober Hamburg verließ, hatte die Hambuger Hafen und Logistik AG (HHLA) Grund zum Feiern. Von dem Umschlagsbetrieb wurden rund 2500 TEU (20-Fuß-Container) des Schiffs gelöscht und rund 4500 TEU geladen. Es war die Feuertaufe für die fünf jüngsten Containerbrücken der HHLA.

Mit einer Auslegerweite von 74 m, einer Hubhöhe von 51,5 m und einer maximalen Traglast von 63 t gehören die STS-Krane (Ship-To-Shore-Cranes) zu den größten Containerbrücken der Welt, deren aktuelle Wachstumsgrenzen gleich nebenan auf dem Eurogate-Terminal in Hamburg sowie in Bremerhaven und Wilhelmshaven zu sehen sind: Dort sind bereits Brücken im Einsatz, die mit einer Auslegerweite von 78 m zwei Container gleichzeitig 67 m hoch heben können. „Die Dimensionen der Brücken haben sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt“, sagt Lutz Werner, Deutschlandrepräsentant des chinesischen Kranherstellers ZMPC: „Wir haben schon oft gedacht, die Grenze sei erreicht, aber dann wurde sie doch wieder überschritten.“

Kaum ein Schiffstyp ist so schnell gewachsen wie die Containerfrachter. Die erste Generation konnte in den 1960er-Jahren etwa 1000 der genormten Boxen (TEU) tragen. Bis Anfang der 2000er-Jahre wuchsen die Schiffe auf 300 m Länge, mit Platz für etwa 5000 Container in 13 Containerreihen nebeneinander. Aktuell sind die größten Frachter 400 m lang, mit Platz für 21 000 TEU in bis zu 25 Reihen neben- und bis zu 22 Reihen übereinander.

Foto: Eurogate

Die OOCL Hongkong am Kai in Wilhelmshaven, dem einzigen deutschen Tiefwasserhafen. Die riesigen Kräne zum Be- und Entladen haben bis zu 78 m Auslegerweite und wiegen bis zu 2800 t.

„Diese Entwicklung setzt die bestehenden Containerterminals unter erheblichen Druck“, stellte die Internationale Transportarbeiter-Gewerkschaft ITF bereits 2015 in einer Studie über die Auswirkungen der Megacarrier fest. So wirken erhebliche Lasten auf die Kais und landseitigen Terminalanlagen. Containerkrane von der Größe der neuen HHLA-Riesen wirken laut ITF-Studie mit einer Auflast von 2731 kN/m auf die Kajenfläche, fünf übereinander gestapelte Container bedeuten eine Auflast von 75 kN/m. „Der limitierende Faktor für Containerbrücken ist nicht ihre Größe an sich, sondern ihr Gewicht“, meint Werner, dessen Arbeitgeber ZPMC mit einem Anteil von 70 % bis 80 % weltweit führender Hersteller von Containerbrücken ist.

Jüngere Containerterminals können mit den Schwergewichten derzeit noch gut umgehen. Die Eurogate-Terminals in Bremerhaven, Wilhelmshaven und Hamburg zählen laut ITF-Studie zu den belastungsfähigsten Anlagen der Welt und können Containerbrücken mit einem Gewicht von 1800 t vertragen. Die Konstruktion des 1977 gebauten und 2003 erweiterten HHLA-Terminals Tollerort, dem kleinsten der vier Containerterminals im Hamburger Hafen, ist für derartige Lasten jedoch nicht geeignet – für die fünf sogenannten Megamax-Brücken der HHLA griff Hersteller Liebherr deshalb auf eine Konstruktion zurück, die am Anfang der Containerbrückenentwicklung stand: Statt aus den heute üblichen schweren Kastenprofilen wurden die Ausleger in einer Art Fachwerk aus Stahlrohren erstellt und sind 300 t leichter als die bei Eurogate. „Dadurch haben sie mit 1500 t ein vergleichsweise niedriges Gesamtgewicht und sind so optimal an die Anforderungen des Containerterminals Tollerort angepasst“, so eine HHLA-Sprecherin.

Der Rückgriff auf die bewährte Fachwerkkonstruktion ist bei Liebherr offenbar erst der Anfang. Dem Vernehmen nach tüfteln Entwickler am irischen Liebherr-Standort für maritime Krane bereits am Einsatz von Leichtbau- und Verbundwerkstoffen, um das Gesamtgewicht der Brücken zu reduzieren. Solche Entwicklungen scheinen auf dem Markt gefragt zu sein. Laut ITF gab es 2014 auf den 31 nord- und mitteleuropäischen Containerterminals 107 Megamax-Brücken, bis 2024 sollen 273 hinzu kommen.

Mit aktuell 72 Großbrücken an den Standorten Bremerhaven, Wilhelmshaven und Hamburg sieht sich Eurogate auf den anhaltenden Trend zu „Ultra Large Container Carrier“ (ULCS) gut vorbereitet. „Das größere Problem aus den wachsenden Schiffsgrößen liegt in der Infrastruktur: also den Hafenzufahrten, den Wassertiefen, aber auch und vor allem in den Hinterlandanbindungen per Bahn und Straße“, sagt Eurogate-Sprecherin Corinna Romke. Mit den Riesenschiffen kommt jedes Mal eine Flut von Containern auf die Häfen zu. Vor 20 Jahren wurden in einem großen Hafen bei der Ankunft eines der damals größten Schiffe etwa 4000 Container umgeschlagen, heute können es bis zu 14 000 „moves“ sein. Selbst wenn nur etwa ein Drittel der „Boxen“ per Lkw weitertransportiert wird, löst ein einziges Riesenschiff nach Berechnungen der Klassifikationsgesellschaft DNV GL etwa 2650 Lkw-Fahrten aus – ohne dass die Kapazität der Straßen dem Mengenwachstum angepasst worden wäre.

Ob sich die maximalen Schiffsgrößen von derzeit etwa 21 500 TEU in den nächsten Jahren signifikant weiter erhöhen werden, ist für DNV GL-Experte Jan-Olaf Probst aber eher fraglich. Technisch wäre es sicherlich möglich, Schiffe für 26 300 Container zu bauen, aber: „Diese ULCS könnten vollbeladen weder den Suezkanal passieren noch eine Vielzahl der wichtigsten Häfen anlaufen.“ Allerdings: „Bisher haben wir bei jeder Schiffsgröße gedacht, dass jetzt Schluss ist“, meint Kranexperte Lutz Werner, „als Hersteller machen wir uns deshalb weiter Gedanken, wie noch größere Brücken aussehen könnten.“

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