Kaianlagen erreichen Kapazitätsgrenze - Graduiertenkolleg "Hafenbau" der TU Hamburg verlängert

20.08.2009

Forscher der TU Hamburg-Harburg (TUHH) untersuchen, wie belastbar Hafenanlagen von heute für Schiffsriesen von morgen sind, und es werden Vorschläge für neue Konstruktion von Hafenanlagen der Zukunft gemacht. Hintergrund: Zunehmend größere Schiffe gefährden die vergleichsweise kleinen Kaianlagen schon heute in erheblichem Umfang. "Hier gibt es dringenden Handlungsbedarf", sagt Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe. Er ist Sprecher des Graduiertenkollegs "Seehäfen für Containerschiffe zukünftiger Generationen - Interaktion von Schiff, Fluid, Struktur und Boden", in dem sich seit 2005 Nachwuchswissenschaftler der TUHH aus unterschiedlicher Perspektive des Themas annehmen und das jetzt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) verlängert wurde. 3,4 Millionen Euro stehen in den kommenden viereinhalb Jahren dafür zur Verfügung. Aus Sicht der DFG genießt dieses TUHH-Forschungsprojekt "höchste Priorität".

In den zurückliegenden vier Jahren fanden Untersuchungen zum Beispiel zur Pfahlherstellung, zur Kolkbildung, zur Grundberührung von Schiffen, zu fugenlosen Kaianlagen und zu speziellen numerischen Verfahren im Hafenbau statt. Einzigartig ist dabei die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Geotechnikern und Mechanikern, Bauingenieuren und Schiffbauern. Den im Graduiertenkolleg tätigen Doktorandinnen und Doktoranden bescheinigten die Gutachter ein "überaus hohes wissenschaftliches Niveau", die Forschung wird als "sehr gut bis exzellent" bewertet. Das Thema ist innovativ, aus DFG-Sicht "sehr zukunftsträchtig" und für alle Seehäfen national wie international von erheblicher technologischer und wirtschaftlicher Bedeutung.

Schon heute werden in Folge des rasant gestiegenen Containerumschlags der vergangenen Jahrzehnte immer größere Hafenanlagen und Containerschiffe geplant und gebaut. Als erste Ergebnisse des Graduiertenkollegs kann festgestellt werden:

  • Bei Erweiterungen und Neubau von Hafenanlagen werden Kaianlagen durch die erforderliche Rammung von Pfählen geschwächt.
  • Die Wahrscheinlichkeit, dass große Schiffe auf Grund laufen und regelrecht zerbersten, wenn sie bei Tide und zu geringem Wasserstand in Hafenbecken und -einfahrten einlaufen, hat sich erhöht.
  • Die Hafensohle ist dann in Gefahr, wenn die durch immer leistungsfähigere Bugstrahlruder verursachten Wasserkräfte Löcher in den Hafenboden, sogenannte Kolkbildung, zwischen Kaiwand und Schiff reißen.

Künftig werden acht neue Doktoranden und Doktorandinnen am Kolleg die Forschungsarbeiten fortsetzen. Untersucht werden zum Beispiel jene den menschlichen Körper stark belastenden Schwingungen im Führerhaus der Kräne von Containerbrücken. Dafür fehlt es bis heute an einer ausgereiften Regelungstechnik, die nun an der TUHH entwickelt wird. Analysiert wird zudem, wie groß die vermutlich sehr hohen Kräfte sind, die durch den Rund-um-die-Uhr-Betrieb der Containerbrücke die Kaianlagen belasten. Welche Schäden entstehen an der Kaianlage, wenn ein Schiff gegen diese läuft, wie zum Beispiel am 26. Mai 2003 geschehen, als ein in den Hamburger Hafen einlaufender 235 Meter langer Frachter gegen die Kaianlage Brügger Ufer im Finkenwerder Vorhafen prallte.

Am Graduiertenkolleg beteiligt sind folgende Wissenschaftler der TUHH:

  • Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe (Sprecher), Institut für Geotechnik und Baubetrieb
  • Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie
  • Dr.-Ing. Katrin Ellermann, Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie
  • Prof. Dr.-Ing. Otto von Estorff, Institut für Modellierung und Meerestechnik
  • Prof. Dr.-Ing. Edwin Kreuzer, Institut für Mechanik und Meerestechnik
  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing E.h. Dr. h.c. Eike Lehmann, Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen
  • Prof. Dr.-Ing. Thomas Rung, Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie
  • Prof. Dr. sc. Techn. Viktor Sigrist, Institut für Massivbau

Für Rückfragen:
Institut für Geotechnik und Baubetrieb
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe
Tel.: 040/42878-3762
E-Mail: grabe@tuhh.de

Siehe auch: www.tuhh.de/gsc


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