Glimpflicher Unfall in Schleuse

Einen dick­en Knacks hat vor eini­gen Wochen ein zum Anfahren von Schif­f­en vorge­se­hen­er Balken in der Schleuse von Maas­bracht bekom­men. Ein Schiff hat­te den Balken mit zu großer Wucht touch­iert. Als Schutz in der nieder­ländis­chen Schleuse ver­baut, darf die Gesamtkon­struk­tion den­noch von sich behaupten, den Unfall gut über­standen zu haben. Als Vor­sichts­maß­nahme für die hin­ter dem Anstoßbalken liegende Schleusen­tür wur­den spezielle Sicher­heitsstoßdämpfer von ACE ver­wen­det, welche die Anlage vor Schlim­meren bewahrten. Die Schleuse geht bald wieder in Betrieb.

In der The­o­rie berech­net, in der Prax­is bewährt: Die Experten von ACE in den Nieder­lan­den, Ralf Küp­pers und Han Tit­u­laer, waren stolz und erle­ichtert zugle­ich, als sie vom Ern­st­fall in der Schleuse von Maas­bracht erfuhren. „Erle­ichtert, weil wed­er auf dem Schiff noch an Land jemand durch die Kol­li­sion des Bugs mit dem Anstoßbalken zu Schaden gekom­men ist. Stolz, weil unsere Sicher­heits­dämpfer die Havarie mit dem Schleusen­tor ver­hin­dert haben“, so Küp­pers, der für den Ver­trieb des rhein­ländis­chen Unternehmens in den BeNeLux-Län­dern ver­ant­wortlich ist. Sein nieder­ländis­ch­er Kol­lege Tit­u­laer führt aus: „Unser Kunde, das nieder­ländis­che Bau- und Stahlun­ternehmen Mourik Lim­burg BV, und wir sind froh, dass unsere Sicher­heits­maß­nah­men im Vor­feld so gut geplant waren und dass die gesamte Kon­struk­tion die Havarie sehr gut über­standen hat.” Dazu ist zu bemerken, dass dieser Extrem­fall in den sieben Jahren seit Inbe­trieb­nahme der Anlage zuvor noch nicht einge­treten war. In der Pro­jek­tierungsphase der Schleuse­nan­lage hat­ten die beteiligten Part­ner das Anfahren des Anstoßbalkens durch Schiffe in der Schleuse mit einkalkuliert. Denn beim Navigieren eines Lastschiffes in ein­er Schleuse ist es prinzip­iell denkbar, dass es wie beim Ein­parken eines Auto­mo­bils in engen Park­lück­en zum Kon­takt, in diesem Fall zwis­chen Schleusen­tür und Schiff, kommt. Bei belade­nen und bis zu vier Mil­lio­nen Kilo­gramm schw­eren Schif­f­en gibt es wohl kaum ein Schloss oder Scharnier, das in der Lage wäre, die bei ein­er Anfahrgeschwindigkeit von max­i­mal 0,5 m/s resul­tieren­den Kräfte aufzuhal­ten, um die Schleusen­tür vor dem Bersten zu bewahren. Ein unkon­trol­liertes und damit sehr gefährlich­es Befüllen oder Entleeren der gesamten Schleuse­nan­lage mit Wass­er wäre die Folge. Bei einem zu über­winden­den Höhe­nun­ter­schied von 12 Metern, so wie vor Ort in Maas­bracht der Fall, ein wahres Schreck­ensszenario. So kam es, dass die Inge­nieure aus der Not eine Tugend macht­en und kon­trol­lierte Unfälle über einen Anstoßbalken ermöglichen.

Maßgeschneiderter Stoßbalkendämpfer von ACE

In der Prax­is, wie nun geschehen, heißt das, dass die Kapitäne der Frachtschiffe die Anstoßbalken als Schutz­markierung benutzen und anfahren. So kann die Park­lücke, sprich die Schleuse, klein gewählt wer­den. Dies ist jedoch nicht der einzige Vorteil: Bei den großen Höhe­nun­ter­schieden vor und hin­ter der Schleuse ist es bei flussab­wärts geöffneten Schleusen­türen, also niedrigem Wass­er, möglich, ein­fach unter den Anstoßbalken herz­u­fahren. Um also Schleuse wie Balken abzu­sich­ern, kom­men die Stoßdämpfer von ACE zum Einsatz.

Bei der Ausle­gung der Dämpfer musste neben den bere­its erwäh­n­ten Eck­dat­en auch ein auftre­tender Wasser­schlag berück­sichtigt wer­den. Dieser beze­ich­net eine physikalis­che Erschei­n­ung, bei der durch Wass­er ein stark­er mech­a­nis­ch­er Stoß verur­sacht wird. Am Ende der Beratung und Ausle­gung durch ACE stand für die Sicher­heits­dämpfer eine abzubauende Energie von 500.000 Nm, die ein Mod­ell wirk­lich ungewöhn­lichen Aus­maßes erfordert. Die Länge der speziell für die Schleuse kon­stru­ierten Dämpfer beträgt 2.649 mm, ihr Außen­durchmess­er 200 mm und ihr Eigengewicht 320 kg pro Mod­ell. Die Son­derkon­struk­tion weist eine opti­mierte Kennlin­ie, einen Fes­tanschlag und einen Hub von 800 mm auf und funk­tion­iert nach diesem Prinzip: Die Kol­ben­stange wird beim Abbremsvor­gang eingeschoben und das sich vor dem Kol­ben befind­ende Hydrauliköl gle­ichzeit­ig durch alle Drosselöff­nun­gen ver­drängt. Durch die pro­por­tion­al zum ver­fahre­nen Hub abnehmende Anzahl der wirk­samen Drossel­bohrun­gen ver­ringert sich nicht nur die Ein­fahrgeschwindigkeit kon­stant, es bleiben auch der vor dem Kol­ben entste­hende Stau­druck und die Gegenkraft gle­ich. Während der Abbremsvor­gang sich bei Kle­in­stoßdämpfern von ACE so schnell vol­lzieht, dass Kon­struk­teure, die zum ersten Mal mit ihnen arbeit­en, schon mal an ihrer Wirk­samkeit zweifeln, benöti­gen die speziellen Schleusendämpfer 3,5 Sekun­den, um den Hub von fast einem Meter zurück­zule­gen. Damit sie nach dem Anfahren wieder in die Aus­gangslage zurück­kehren kön­nen, arbeit­en die Sicher­heits­dämpfer ähn­lich wie die Gas­fed­ern von ACE mit Stick­stoff. In einem Gasspe­ich­er gesam­melt, wird das von der Kol­ben­stange ver­drängte Öl kom­pen­siert und drückt die Kol­ben­stange beim Aus­fahren in die Aus­gangslage zurück. Für die Tren­nung des hydraulis­chen Sys­tems vom Gasspe­ich­er sind die hier beschriebe­nen XXXL-Dämpfer wie die schw­eren Sicher­heitsstoßdämpfer von ACE mit einem Trennkol­ben-Stick­stoff-Rück­stell­sys­tem ausgestattet.

Anstoßbalken wird ausgetauscht, Schleusendämpfer nicht

Um die Schleuse so schnell wie möglich wieder in Betrieb zu nehmen, muss ein neuer Anstoßbalken her. Damit dieser aus­ge­tauscht wer­den kann, ist eine vorüberge­hende Demon­tage der Sicher­heits­dämpfer von ACE nötig. Zur Beschle­u­ni­gung des Vor­gangs erhielt das Pro­jek­t­büro, das auch den Aus­tausch des Balkens vorn­immt, von Han Tit­u­laer auf elek­tro­n­is­chem Weg alle benötigten Hin­weise, wie der Stick­stoff aus dem Inneren abge­lassen, die Dämpfer danach aus­ge­baut und nach Instand­set­zung der Anlage wieder einge­baut wer­den kön­nen. Diese Proze­dur ist nötig, da im nor­maler­weise vorge­se­henen aus­ge­fahre­nen Liefer­zu­s­tand ein Aus- und Ein­bau aus Platz­grün­den nicht möglich ist. Zum Abschluss aller Arbeit­en übern­immt ACE die Inspek­tion der Dämpfer, wozu Han Tit­u­laer bemerkt: „Mourik Lim­burg BV und wir sind zuver­sichtlich, dass die Kon­struk­tion die näch­sten sieben Jahre min­destens so gut über­ste­ht wie die ersten.”