Kritische betrachtungen über die rechnerische erfassung der fahrtverhältnisse auf strömen, ausgeführt an dem beispiel eines selbstfahrers für den rhein

Pie genaueste Methode zu EiimitUung von Wider-stand und Antrithsleistirng und zur Entwicklung gün-stiger Schiffs- unid Propellerforinen bleibt nath wie vor der Modellversuch, der 'auch in Zukunft für die Ent-wicklung neuer hothwertiger SchFfstypen nicht zu ent-behren sein wird. Dieser Weg ist ther für &e B1ange der Birmen'schffahrt, z. B. bei £rajektierungsatheiten, zur Fes1egumg der günstigsten Hau.ptaibmessuiìgen. in vielen Fällen zu zeitraubend und wegen des großen Umfanges dieser Ver&uthe, die meist uf mehreren Tief-gängen bei verschiedenen 'Wssertiiefen durthgeführt werden müssen, auch zu kostspllg, so daß ¿hier die Kosten fili 'Modellversuche nur ur Lösung von gnind-sätzliehen Fragen, z. B. zur Entwicklung voñ Typ-schiifen, tabar sind Aus dieser Erkenntnis heraus hat sich der Verfasser seit längerer. Zeit bemüht, durch statistische Auswertungen des un greiehen Versuchs-materials dei- Hanbwgisthen Sdiitffbau-Versuthsaustalt sowie des aus der Literatur zugänglichen Materials anderer Versuchsanstalten Rechnungsunterlagen zu schaffen, 'die eine brauchbare Beantwortung solcher Fragen ohne direkten Modellversuch ermöglichen. Diese Arbeiten (waren bei Kriegsende in den Ha'uptgebieten abgeschlossen. Sie halben insofern noch an Wert ge-wonnen; ails es Deutschland durch die Kcxntr&rats-gesetze bisher gänzlich verboten war, Modellversuche für den Schiffbau durchzuitühren, so daß in den letzten jabren alle anfallenden Fragen aus dem Bereich der Küsten- und Binnenschiffahrt auf rechnerischem Wege gelöst werden mußten. Selbstverständlich ist eine solche rein rechnerische 'Erfassung der Prableme gewissen Be-schränkungen unterworfen; es wird stets eine Fülle von Fragen geben, die zu ihrer Beantwortung auch heute noch des Modelffersuchs bedürfen.

Eine weitere Sdiwierigkei't für die Bin.nenschiffaihrt besteht nodi darin, daß eine unmittelbare Ubertra'bar-keit von 'Modeillversuchsergthnissen auf 'die praktischen Fahrtverihältnisse 'wie bei der Seeschiffahrt für $chön-wetberbeidingungen nicht immer möglich ist, weil 'bei der Flußschiffahrt die Fahthedingungen sich mit den wech-selnden Wasserständen ändern. 1m allgemeinen, ist auf den unteren Stromstrecken mit großen Wassertiefen, niedrigen Stromgeschwindigkeiten und 'kleinen Ober-flächengefällen zu rechnen. je anehr man sich aber dem Obenlauf nähert, um so geringer werden die 'Wasser-tiefen, während 'sowohl die Stromgeschwindigkei'ten als auch die Oberflächenge'fälle ansteigen. }Iinzu kommt noch, daß gelegentlich kurze Strornengen oder Strom-íhnellen mit außergewöhnlich hoher

Stromgesdiwi'ndig-keit und sehr starkem Gefälle überwunden werden

miiissen.

ür einen Schilfisreeder ist es nun 'aber völlig un-interessant, welche Geschwindigkeit er mit seinem Schiff 'bei gegehener Ladung 'auf eisner bestimmten, gleich-fönnigen Wassertief e 'bei 'F2lhrt gegen Totwasser er-reichen könnte - ein Zustand, wie er z. B. durch 'einen Modellversuch genau 1argestellt werden kann -; er will vielmehr wissen, in welcher Zeit er eine bestimmte Flußstrecke bei verschiedenen Pegeliständen zu Tal oder zu Berg zurüdclegen und welche 'Ladung er dabei trans-portieren kann. Zur Klärung dieser Frage wären außer verschiedenen grundsätzlichen Sonderversuchen, wise Er-mittlung ides .Einilusses eines unehenen Flußbdens ge-genüber einem ebenen 'Boden gleicher mittlerer

Wasser-Kritische Betrachtungen über die.réchnerische Erfassung

der Fahrtverhältnisse aûf Strömen,

ausgeführt an dém Beispiel eines Selbstfahrers für den Rhein

von Obening. Kurt Helm

256. Mitteilung der Hasribuagisthen 'Schiffbau-Versuch'sasnstalt

tiefe sowie des Einflusses der Stromgeschwinidigkeit bei

Berg- und Talfahrt abhängig von der

Totwasser-geschwindigkeit unid der 'Faihrwasserti'efe noch dise ge-naue Kenntnis der Faibrstredoe, d. 'h. der Verlauf der Wassertiesfe, der Strom'geschwindigkeit und des Ober-flächengefälles abhängig vom Wasserstand erforderlich. Durch 'Vemiittilung des Bundesverkehrsiniriisterthims wurde dem Verfasser in großzügiger Weise umfang-reiches hydrographisdies Material des 'gesamtçn Rhein-stromes zugänglich gemacht, das so ausgewertet wurde, daß nunmehr für dise einzelnen Streckenaibschnitte des Rheins zuverlässige Mittelwerte für Wassertsiefe, Strom-geschwindigkeit und Oberfläch'engefälle thhäng vorn Wasserstand bekannt sind.

In der vorliegenden Arbeit soll nun an dem

Bei-spiel eines Eilgüterbootes der Etheinreederei 'Fendei Schsisffahrts-A.G., Mannsheiirn, das 19'33 in den

Harnbur-gischei Sthi'fFbau-Versuchsanstallt eingehend geprüft

worden war und wovon die Renderei £reuiidlichierweise umfangreiche Erprdbungsergebthsse zur Auswertung zur Verfügung Steflt hat, ermittelt werden, wie weit eine tY'bertragbarkeit von Mcdellversuc.hen auf die Fahrt-verhältnisse eines Stromgebietes möglich ist. Darüber 'hinaus soll unter Benutzung der bereits erwähnten Modeliversuch'sstatistik die rein rechnerische Lösung des Problems auf ihre 'Genauigkeit geprüft werden.

Die Hauptabsnessungen des Eilgüterbootes sind: Länge zwischen den Loten 76,00 m

Breite auf Spanten 9,43 rn

Tiefgang 2,00 m

Verdrängung 998 t

Volli" gkeit ca. 0,70

Freifahrt auf unbesthränkter Wassertiefe

Auf der Rotterdamer Meile mit einer W'assertiefe von über S m, die für den vorliegenden Fall praktisch als unbeschrä'n'liit 'angesehen werden 'kann, ist 1940 von der Renderei mit dem werftneuen Schiff auf einem mitt-leren' Tiefgaug von etwa 2,05 in mit einer Ladung von 669 t Koks bei 'der Norm1leistung von 2X400, also 800 PSe als. Mittelwert aus Berg- und Talfaihrt eine Ge-schwindigkeit von 22 lmI'h erreicht worden (vgl. Abb. 1). Nach den Modeulversuchen war für den etwas kleineren Tiefgang von ,00 m unter Berüdeiicbtig'ung 'der gegen-, über der Versuchsbasis von Froude nodi notwendigen Zuschläge für Raushisgkeit und 'Faihrtwind, dise sich hin-reichend genau 'errechnen lassen, naherzsu die 'gleiche Ge-schwindiigkeit bei 2 X 400 WPS erwartet woithn. Berüdc-sichtigt main den 'etwas größeren'Probef ashrtsstief gang und den Leisstuingsverlust durch die Wellenleitusnig zwischen Motor und Propeller, so zeigt 'sich, daß idas große Schiff etwa 4 'bis, 5°/o weniger Leistung benötigt, als vbrher erwartet war. Dieser Betrag entspricht etwa den' Maß-stabseffelct zwischen 'Modell- unid Schiffsschrauben, der grundsätzlich bei der Bekanntgabe 'von Mod,ellyersuths-ergebnissen aus Sicherheitsgründen vernachlässigt wird. Bei den später noch mitgeteilten Berechnungen, die ja ebenfalls ursprüniglich aulE iModeliversuchsergahnisse zu-rüdgehen, wurde rzurn Ausgleich des 'Maßstalbseffeiktes der Einfachheit halber die E&fektivieist'ung der An-triebsmotoren gleich der Wellenleistuñg gesetzt.

Die auf 'sta'tistischenMiittelwerten von Modeilversuchen beruhenden Berechnungenergahen für die gleichen Be-dingungen eine Geschwindigkeit von 21,70 km/h, d. h.

eine rund 1,5 O/ geringere Geschwindigkeit.

Berücksidi-tigt man hiethei, daß es sich bei dem vorliegenden

Schiffstyp um eine durch umfangreiche MocleHversuche ausgefeilte iSdiiiffsform handelt, die mit auf Grund dçr Modeilvérsuche entwidilten optimalen Kortdiisen aus-gestattet wa, so kann die Uiberei'nstimmung der Rech-nung, die von IM i t t 1w e r t e n für Schiffsform nd Düsen ausgeht, mit den Modell- rnd Croßversudis-ergthnissen durchaus als zufriedenstellend be2eichnet werden, wthei die Rechningsergehi'iisse mit Sicherheit erreicht, bei guten Konstruktionen jedoch nodi etwas übertroffen weiden können.

900 00 SOD +00 300 :' 2DO 100 z 6009 5D70 3000 2000 1000 6efi//ewidersthnd fúr Se/bstfakpep _ Probe -___ r ergebo/s 'ahrtsergeb-t '"IS /íahnwidestand II fOr' l000t Kahn I 2 1efgaoq 20-n 2,0,77 205m' im Mit/ef N um» P,9 7?ossenieíq bei 85 WPS / Tpossenziig_

Schleppfahrt auf dem Niederrhein

Jm gleichen Jahre wurde auf der Rheinstredce 'Ruhr-ortKöln bei 2,05 rn' mittlerer- Aibladurg bei ein'em Wasserstand entsprechend Pegel Köln + 4,4 rn der Schleppkahn ,,Mannheim 187" mit 986 t Ladung zu Berg geschleppt. Die thenfà]Íls 'von der Reederei durch-geführten Messungen (vergi. Abb. 2) eraiben bei einer mittleren Leisthng von 850 P$e eine Sthlppgesthwin-ditgkeit von 8,78 km/h gegenüber Land und binen thi(t-leren Tmssen2ug von 4,32 t. Dije mittlere Strorngèschwin-digkeit auf dieser Strecke beträgt bei, dem angegebenen

Wasserstand 7,95 lam/h, die mittlere Wassertife 9,1 in und 'das rnitb1er Oberflächengefälle 0,185 0/00 (vergl. Abb. 2, rechte Seite). Da diese Wassertiefe für die Schieppfahrt noch al's unbeschränkt angesehen werden kann, können für dieseñ Vergleich auch die'Medell-versuchsergehnisse 'für unibeschränkte Wussertiefe der Abb. i berangezogen werden. Aus der Addition der ge-messenen Geschwindigkeit gegen Land und der aus den hydrographischen Unteriagen entnommenen mittleren Strorngesthwindigkeit sowie einem Zuschlag von für 'Kursverluste errechnet sith die Geschwindigkeit ge-gen Wasser zu. 16,8 km/h. Nach Trossênzugversuchen,

die mit dem Modell

durch-geführt waren, wurde miter

Berücicsichtigung der nöch er-forderlichen ' Zuschläge für Rauhigkeit, Fahrtwindund Ge-fäll'ewtiderstand 'bei 2 su

Tief-gang und 850 PSe bei der

Totïwassergeschwindigkeit von 16,8 kin/h ein Trossenrug von 4300 kg 'erwartet (vgl. Abb. 1). Nach den Rethnaingsergebnis-sen, bei denen unter

Verwen-dung der Statistik ' auch der

Schleppwìderstanid fur den An--baaigkahii errechnet wurde,

wo-,

bei neben' den liblichan

Zu-schlägen für Rauhigkeit, Fahrt-'virsd und Gefälle noch die Be-ei'nfltising des Schlepplaahnes

durch die

Schraubenstrahlen des Selbstfahrers 'und der Was-, 9erwtiderstand der Schlepptross an Hand des erwähnten sta-tistischen Materials Berückstieh-' tigung fanden, ergab sich eine Schleppgescbwindligkeft gegen-über Wasser von 16,70 1cm/h

bei einem Tressennug

b7M'. Kahnwierstand von, 4400 kg Es ergibt sich also auch hier eine zufriedenstellende Uber-éinslmmung zwischen Rech-nung, Modell- 'und Großver-such, besonders wenn man die Meßgenauigkeit bei 'Großver-suchen Ibèrücksichtigt.

WP6'

wPS

'za

Freifahrt auf der Oberrheinstrecke StraßburgBasel Mit ¿ém gleichen SelbsUfahrer wu*]ie im Jahre 1943, nachdem die Dieselmotoren in Sauggasmotoren

urn-gebaut waren, bei einem Tiefgang ',on 2,0 m eine Meß-fahrt auf der Obertheinstrecke zwischen 'Straßburg und,

Basel durthgefüh . Die hiexbei von der Reederei auf-genommenen Meßergebnisse zeigt Abb. 3. Danach er-geben sich als 'Mittelwerte für -die 'Leistung 758 PSe, für die Çesdiwindigkeit gegen Wasser 16,75 ktrì/h und für 'die Geschwindigkeit gegen Land 6,33 km/h, ]'ierbei konnte die ungünstigste Stelle bei km 185 noch

ein-Im/fi +00

---

flechnungse,çebniese Hàde/Iveshsergebmse O Probefahrtsergebrn'sse PS 300 II4, 115 16 _f7 Vs/M/fPf7/,',

Abb. 1: Vergleidz zwisthen Líeßfahrt, Modeliversuth und Rethnung für die Freifahrtstrec*e auf der Rotterdamer Meile und für die Sthleppfahrtstredce RuhrortKöln mit dem

Eilgüterboot ,,Rhenus 125" 800 8000

200 700 7000

wamdf rei mit einer Gesch vindigkeit gegen Land von 4 km/h passiert werden. Die Meßfahrt wurde bei 'einem Maxauer Pegelstand zwischen + 4,65 und + 4,70 m also bei eiñem Wasserstand von etwas fIber Mi'ttelwasser 'unternommen (MW 4,4 m). Bei diesem Pegelstand beträgt die Wasserètiefe im iMittel 4,65 ni, das mittlere Oberflächengefälle 0,825 0/00 'ud die mittlere 'Strom-geschwindigkeit 10,9 km/h.

Da mit diesem 'Môdeil keine Flachwasserversucl'ie durthgefüihrt -waren, ist fuirdiese Strecke nur ein

Ver-gleich mit' den ,Redirnm'gsergbniss,en möglich. Diese sind auf Abb. 4 zusammen'gestellt,,aus der sich für eine g'Ieic&'iförn'iigé W'assertidfe von 4,65 m eine Tot-wassergesdrwthdiigikeit von 17,8 km/h er.giibt. Es mu jetzt aber noch 'berücksichtigt werden, daß die'Wasser tiefe auf einem Flußlajuf durchaus nicht konstant, son-dern starken Schwankungen unterworfen ist, die im

Mittel etwa ± i

niibetragen. [Da nun 'dije Geschwiindig-keiisätmd,erinig je

Wassertiefen'ein-heit mit 'größer 'erdenjder

Wasser-tiefe ia'bniirrínt, liegt die auf u n - roo

ebenem Boden erreichbare mitt- pg lere Geschwindigkeit niedriger, als isie auf einer 'ebenen mittleren Wiassertiefe 'wäre. Fur unseren Fall liegt 'dié mittlere

Geschwin-diigkeit bei idem 'arithmetiwhen

Mittel der 'auf Abb. 4' mil der

rechten Seite eiingezeichhetien Ge-schwindigkeiten, sie vermindert sich also von 17,8 ikmiih auf 17,35 km/h, 4. i. rund 2,5 e/o. Diese Er-gebnisse folgen aus Versuchen auf verschiedenen, aber in sieh ebenen Wássertieifen. 'Bei kurzfri'tigeren Schwankungen jedoch, wie sie 'iauf Flußläufen 'häufig 'auftreten, kom-men neben diesen rein statisclen

Kräften auch nodi dynamische

so

Kräfte zur Au'swirjcun'g, die' hei

770 700 750 74'D _730' 720 '100 700 0 1 2 3 4' 5 6 7

8tpomk/Io,r,,ep Pee/ /0/,,

Abb. 2: Meßfahrtergebnissé des Eilgüterbootes ,,Rhenus 125" mii dem 1000-t-Kahn Mannheim 187" im Anhang auf der Bergstredce RuhrdrtKäln. Abladung 669 t bei 2,05 m

mittlerem Tiefgang. 80 71 750 125 'loo 57' 1/2 go so - no 50 PSe

41'

Bodenschwel'l'en zusätzliche IBeschleunigu'ngen und' Ver-zögerungen der Sdiuiffsgesthwindi'gloeit bervorrufèn. Diese Einflüsse sind in Abb. 5 dargestellt, & einer 1987 er-sthuienenen Arbeit des Verfassers 1) 'liber den ' Einiluß von' Unebenheiten des Flußbodens entnommen ist. Das in der jetzt vorliegenden Arbeit gewählte Beispiel des Bbein-Selbstfahrersist besonders markiert'.. eingetragen. Danach' érgibt sieh eine Cesthwindigkeitskorrektur vn 'etwa S'o/o, d. h. ein Einfluß der dynmnischen Kräfte von etwa 0,5 Unter Berücksiditigung dieser Gésdiwindig-keitskorrektur ür die Bodenzujnebetheiten und der schon früher erwähnten Koreeiktur für Kursverluste fin Höhe von 10/o der uGesehwindigkeit ergibt sich eine Ceschwm-'digkeit von 17,1 km/h, die nodi ürn die

Strom'geschwis'i-èliigkeit von 10,7 km/h vermindert werden muß,. jm die zu erwartende 'Geschwindigkeit ge'gen Land zu erhalten, sie beträgt 6,4 .1cm/h.

-

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stfle*e2sz__.1 'a i f1,'O'e/w.e,'t 7' j 15,75 km/S 753 280 70 88 250 2+0 230 hrn

Abb. 3: Meßfahrtergebnisse'mit dem freifahrenden

Eu-- ,' ' . . ' güterboot ,,Rhenus 125" auf. der Bergstredce

Straß-burgBasel, Abladung 525 t bei 2ß m Tiefgang

i) K Helm Der Eunflul3 von Unebenheiten des Fiußbodens bei der Fahrt àul'flache'in ,Wasser.WRH XVllI '1937;H. 14, S. 218-221.

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12

Die Me&fahrt hat eine Gesch vindigkeit gegen Lmid von 6,33 km/h ergeben, sie liegt geringfiigig niedaiger als das Rethniungse±gebnis. Beidieem Resu1tat ist noch zu 'berüdcisichtigen, daß 'ad dem SLredcenabsthnitt StráßbÚrg-4Base1 verschiedene Stromschnellen mit be-sonders gesinger Wassertiefe iiibexiwunden werdn müssen, wo sehr große Gefälle '(i rBwdsdren 1,20/00 and

1, 0/oo) unid entspredienid hohe 6trom'gediwiudigkeiten\ vonherrsthen, so daß das Mittelwertergebnis aus den im Voithergeheriiden. ausfüLbrlith geschilderten Gründen in günstiger Richtung beéinflußt wird. Hierdurch erklärt sich die Tatmdie, daß das iRédimiaigsergebnis etwas günstiger als das Fahrtergebnis ist im Gegensatz zu den Ergebnissen für die Rotterdamer Meile und die Strecke RulirortXöln. Andererseits zigt dieser Vergleiidiäber auch, daß dla für dies Rethmin'gen gewhlte Mitbelungs-verfahren selbst für so extreme Fälle wie den Streiken-absc}initt StraßburgBasel tioth zu brauchheren Er-gebnissen führt..

-'Die im Vorhergehenden angestellten Vergleiche haben also deuiñgzei!gt, daß' es bei Kenntñis unid

sadi-vs_z

be5thwindiçJu/t ow' ebenem Boden

L7i Q9 095 a94 4 I_ I I . J 2.5 3.0 3.5 4'.O Wcsseptk#e Hì-Schitlsti.efqong. Tg

Abb. 5: Gesthwindigkeitskortekturen für Unebenheiten des

Fluß bodens. prozentuale' Fthrtven'ust cuí unebenem Boden 15 m,5'1 5es=»dgket 15$__j. t,' V5 km/h

Abb. 4: Rethnungsergebnisse für das Eilgüterboot ,,Rhenus 125" für 2,0 m Tiefgang. . Be,*ksiht,uni des

/

'i beH//e wderstaedes

____L

*5515 Hw ¡n m Oaschorn5gke/t cf/euhaJ8,ge, Woss,ept,efe W- 15$ ka/h 5esth',/nd1,keIt'peAta,en I,, B unetewlielten

-Kups,e,Iesfs. - 57, 5tcençestheÑdçke/t w - 1574=/k $esthw/ndiqkei/ oi Laid V1 5 6' '7 8

gemäßer Berücksichtigung aller auftretenden Faktoren durchaus möglich ist, auch für idieFlußsdahrtiMoclell-versudisergehinisse mit der eilforderlichen 'Zuverlässigkeit auf die Widdidikeit zu übertragen, und daß sich dar-über hinaus die Faihrtveiihältnisse auch rein rechnerisch

nt ausreichender Genauigkeit erfassen lassen. Berechnung dei erforderlichen Antriebsielstung zur Uberwindung der Engpässe

Ein 'Selbstfahrer, àer drns gesamte Stroragebiet mit eigener Kraft befahren soll, muß zumindest eine so starke Antniebsleisthng erhalten, daß erdie ungünstlgsten Stellen des Fahrgebietes nodi ehen überwinden kann.. Nath Ertahmangswerten derSdiiffaihrtspraiis wird auf

dem Rhein zur Uberndung dér Jcritiscien Stellen

(Ringer Loch und die Stromhinide' misse ad dem

Ab-schnitt StraßburgBael und bier besonders der km

185) eine spezifische Leistung von etwa i PSe/t Ladung benötigt. ä'iir die Basel!flaihrt.Jcann '&eserWert rnwthrnl vn. 1 PSé/t 'bis» auf 1,5 PSie/t ansteiigeii, wenn der Wasserstand unber Breisacher Pegel + 1,5 m bis + 0,5 ni absinkt. Bei diesen Wasserständen kann jedoch ohnehin' mir mit vemmiderter Ladung gefahren werden, sodaß der Faustwert von 1 PSe/Laidiungstonne bei voll ab-geladenem Schiff in jedem Fall ausreichend ist.

Da erfahrungsgemäß jeder Selbstfahrer, der das Bin-ger Lodi mit eigenerKraft überwinidet, audi die Strecke StraßburgiBael ohne Hilfe befahren kann, wobei die 'Durthfahrtsgeschwindigkej't im Ringer 'Loch und bei km 185 ziemlich ähnlich ist, genügt es, wenn für die 'Festlegung der Miaschinenstärke die Fafhrtbediingungen 'im Ringer Loch berücksichtigt werden. Ein 'Beispiel für diese Rechnung zeigt Abb. 6 für einen GroJ3lauemnaß-Selbstfahrer von ca. 0,865 Voli] igkieit mit einer Mmirnal-leistung von 560 PISe (NentnMmirnal-leistung 500 PSé + 100/o Oberlastung). An Hand der Wilderstands-ILeistungs-&agramme (Abb. 4 zeigt ein solches Dingriamm für das Eilgüterboot) wurden unter Berücksichtigung der Ge-fällewiderstänide ie Gesthwfnçi'kei'ten gegen Wasser für' verschiedene Wassertiefen für Tiiefgänige von 2,0 m und 1,25 ni errechnet Die Diifferenrz zwischen den so 'ermittelten Kurven für die Totw'assergesdiwindigkeiten

I f050 1 .

5'ws".j,

MTorn

90m WRbg T o 2/1 ,125 lipa/h

und der Stromgesthwindigkeitkurve ergibt die Ge-sthwindgkeken gegen Land, dne ia der ungünstgsten Stelle der Durththaihrt

bhrigig vom Pegel Biagen

rethnungsmäßig erreicht weiidien 'könnten.

Bi thesen iflerethiniungen wuziden aus iSicheth&ts-gründen stets due kleinsten Wassertifen, die stärtksten Oberfläthengefäille und de höehsben iSfromgeschwind!ig-keiten aus dem uingiinstigsten Faheridi des Ringer Lochs eingesetzt, obwoM diese urgünstigsten Werte nicht aile an der gleichen Stelle anFtreten. Die Abb. 6

zeigt nun, daß

r )die Rase1fatbrt die ungünstigste DuxdìahrUbediaigung. bej èirìem Wasserstand ent-spx'edienid + 1,35 ni am Pegel Bingen vorliegL Bei dieseiri .Wnsserstanjd kann noch itheù mit 2,0 rn Ab-lathI!mg gefahren werden. Die- erredinete

Durthfahrts-gesch'indigkeit betrgt für das igewilte iBeipiel nur

noch 0,25 kin/h. Bei weiter fallendem Wasser muß die Abladung. vernindert weiiden, wdrth sich die Durch-fahstverthä1tnisse wieder verbessern ; benso werden die Fahrtverhältnisse bei höheiien Wasserständen günsUger, da der Sdih1ffstefgang nicht über 2,0 m gesteigert wird und bei diesem Tiefgamg der Einfluß aus der größer werdenden Waissertiefe und deth gerixger werdenden Gefäiilewiderstan,d sich stäitker auswirkt als der Einfluß der steigenden .Stromgesthwindigkeit.

Die tatsächliche DurchfathrtsgesthwirEckgkeit an der ungünstigsten Stelle ist jedoch wesentlich günstiger als der exrechnete Wert, da bei den erechnungen außer den eben erwähnten ungilnistigen Añnahmen noch ver-nachlässigt wurde, daß das Schi'f n,it einer höheren Tot-wassrgeschwiaìdiglcetht in den Engpaß hinein{ährt und daß die bei der 'Fa.brtverminderung freiwerdende kilne-tische Energie des Schiffes sich in Schubleistung ver-wandelt. Für das vorliegende Beispiel wurde über-schläghch ein mittlerer Sthnb von 300 kg errechnet, der eine Gesthwindigkeitszunahrne von etwa 0,2 km/h her-vorruft,

Weiter wurde bei den Berechnungen angenommen, daß 'bei Berikksichtigung des Gefällewiderstandes die Gesthwindigikeiit gegenüber Wasser stets gleich groß ist, gleichgiiltig, cb das Schiff in stehendem Wasser oder gegen bzw. mit dem Strom fährt. Diese Annahme ist für Plahrt auf unbeschränkter Wassertiefe zutreffend, stimmt also annähernd für die Biheii,nifaihrt Füs' mittlere Fahrtverihä1tnLse (Wassertiefe fiber 5m, iStrongeschwin-digkeit bis etwa 6 km/h). Bei stank beschränkter Wasser-tiefe und hohen Stromgethwinidigkeiten wie bei der Durchfa'hrt duTch das 'Biinger Loch (Wassertiefe unter 3 m,.Stromgeschwindigkeit über 10 km/h) verändert sich die Umström,ung des SchiFfes jedoch sehr stank schon deshalb, weil die Stromgesthwi!ndii'gkeit zum Fiußboden hin zurückgeht, die wirilcsam'e Stromgeschwinidligikeit also geringer ist als die bei den Berechnungen eingesetzte StromgeschMindigkeit an der Wasserdberfiäche.

Bei Mode'llversuchen in strömendem Wasser, die der Verfasser 1924 veröffentlicht hat2), wurde dieser Ein-fluß hei annähernd gleichen Verhältnissen mit. etwa 4°/o der Geschwindigkeit gegen Wasser festgestellt, d. h, also ene Geschwindigkeïtserhöff-iung von etwa 0,5 km/h. Unter Berüdcsithtigung dieser Korrekturen erhöht sich die ungünstigste Durchfahrtsgeschwindi'gkeit bei 'Pegel

Bingen ± 1,35 an von 0,25 km/h auf etwa 0,95 km/h. Von 'der Wasserstraßendiirektion Eltville wunden dem Verfasser umFangreiche Beobachtungsergehnisse über die Durdilalhrtsverhältnisise im Binger Loch nus dem Jahre 1949 zur Verfügung gestellt. Zu diesem Material ist folgendes zu sagen: An mehreren Tagen, also bei versthiedenen Wasserständen, wurde von sii,rntlichen Fahrzeugen, die das Binger Loth passierten, die Zeit festgestellt, 'die Ibenötigt wurde, um die im.günstigste Stelle zu dÙdifahren. Die Messung beginnt, wenn der ')K. Helm: ModeIversuchsergebnisse mit einem Flußschiff in strömendem Wasser im freien Flußlauf; WRH XV, 1934, H.12. S. 146-148

t

Rug des Slibstfa'hrers bzw. des rsten Fahrzeuges im Schleppzug die, engste Stelle erreicht und endet, wenn das Heck des letzten Fahrzeuges die engste Steile ver-läßt. Die hietbei festgestellten . Zeiten wurden auf eine halbe Minute abgerundet, ferner wurden die Scbiiffslän,ge, die Cesamttragfähigkeit, die Neninleistung dier Motoren, die bei der Durchthahrt tatsächlich voilhandene Ladungs-'menge und der 'zugehörige Tiefgang notiert. In den Fällen, in denen ein Vorspann benötigt wurde, wurde der Name und die Nennleistung desselben festgestellt. Um bei der Auswertung diesr Ergebnisse die Eigen-gewichte der in ihrer Größe sehr u terschiedlichen Fahr-zeuge und die Unterschiede in den Abl'aidungen (die

Tiefgänge varii'erön zwischen 1,1 m und 1,75 m) aus-zugleichen, wunde übersthlglidi die mutmaßliiche Ver-drängung errechnet úid mit Hilfe der angegebenen Nennleistimg der spezifische Leistun'gswert PSe/sra3 Ver-drängung errechnet. Da sowohl die Geschwindigkeit als auch idle Leistung nicht exakt gemessen wurden (maxi-maler Geschwi,n,digkeitsfehler ± 0,25 km/h, möglicher Leisturagsfehler ± 10°/o), war trotz der Vieliahl der Ergebnisse - ca. 60 Meßergebnisse mit freifahrenden S'elbstfahrern und ca. 70 Ergebnisse von Sel'bstfahresn,

20 V 15 70 5,0 10 _%,, 0 4 0 3 3,0 -5 2 0

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Abb. 6: Großplauerinaß-Selbstfahrer, mit 550 PSe Maximal-leistung, bei Durdzfahrt durth die ungünstigste Stelle des

Binger Loths.

die Vorspanthilfe in Anspruch nehmen mußten - nur eine Mitteiwerthildung möglich, wobei der Fàifluß aus Sdithffsläinge, Völligkeit und Spantform nicht getrennt werden konnten. Der Streubereich der Ergdbnliksse

be-trug etwa ± i bis L5 km/h, ein Betrag, der óhne

weiteres auf die Meßgenauikeit und auf die

unter-schiedlichen Abmessungen, Völligkeitén und Spant-formen z'urüdqgefiiihrt werden kann.

Trotz der stanken Stveuungen war es dank der Viel-zahl der zur Verfügung- stehenden Ergebaisse jedoch recht gut rnögilith, sowohl 'den Einfluß des Wasserstandes als auch den Tiefgangseinfluß größenordnun,gsmäßiig zu bestimmen. Es 'ergab sich die klare Tendenz, daß der Leistuagsbedaçf pro m3 Verdrängung bei Tiefgängen

-7 6 kn 5 1'i-m, a875'PSe/m3

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'0,700

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M/Etetwerth der Pra'/s.

für ...3O0r,ifaJ,nstreeke im .3'/ngerloch. T,èìq..4?'m

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_{Rethnue,qebnis} für d/e angärs5t/i5te SEthe im /ngerloch Tì/gang i25m 6renzqerJ7w. _f' 2

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Abb. 7:. Cro ßplauermaß-Selbstfahrer bei- Durd4ahrt durth das Binger Lods; Veigleith zwisthen Rethnung und

Fahrt-ergehni.c für Freifahrt. -

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1:0 1:5 -' 0rn

Pegel 3i'ngen

-Abb. 8: Csoßplauermaß-Selbstfahrr be) .Durdsfahrt durth-das Binger Lods mit Vorspannsilfe, Vergleith zwi.sthen

- Rethnung und- Fahrtergebmis. -

-über 1,5 in stark -ansteigt, ärèn'd 'er bei- Tiefgängen unter- 1,5-m nith-t mehr mit Sitherheit festgestellt wer-den 'konnte, --da hier die anderen Einfitisse überwogen.

-

''

6

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- Rechnungeerge.bniiîe für die

-angürAclig&e L5'lelle imB,ngerlocl7

---t

a975R5e/m-0700 - -17Se/t -¿?525 -- 7q 125m o

- Tgm.

enzgescbwgegen Land

-.

- O25kin/h

Max'Tg für .&zselfahrt

Ein Veiig]eidi dieser [BedbathtUigSLerge'bnise mit unseren Rechmrngsengebnissen zeigt die Abb. 7 für den

-freìiifahrenden -Großplaiieirnaß -Se]bstifaihrer . und die

Abb. 8 für den gleidien Selbstfaihrer nit Vrspaim.. Für den Grenizali : Schififstiegag 2,0 m mid Binger Peg-el =, + 1,35 m esgibt sich 'bei einer spezifischen Leistiung von 0,7 PSe/rn3 Verdrängung '(entsprechend etwa i Pe/ Laditmgstoxm) eine -Durth5affistsgeschwindgkeit von 2,55 kmi1h als Mittelwert über eine ,Fahrs-treclke vo-n ca. 7 0 rn aus den Besbadithngser-gebnssen, während die Rechiirnng Rir di -u.nigünstiigsteSte1e derDUTc-h-f ah r t -eine Gesthwindigkit von 0,75 1n/h ergeben hat. Der-'lebzte -Wert erhöht sich juif 1,45 km/h, -wenn die Korrekturen fih 'den Gesthwindigkeitsgewinn aivs der kiinetiithen

nergi und der

rksamen iStromgesthn-digkeit berüdcsichtÑgt werden (-vgl. Abb. 7).

-Abb. -8 ergibt bei einer gleichen 'spezi,fisthen iLeistung von 0,7 -PSè/m3 für die Bethachtungsergebnis-se bei der Grenzwassertiefe für 1,4 - m Abladung eine Ge-sthwi-ndgkeit von 4,6 kin/h rai Mittelwert über -eine

Fia-hrstrecke vo-n rund 300 m gegenüber einer

GeschwinTdi'gkeit kron 2,-25 km/h bzw. einschließlich der Korrekturen von rund 2,95 'km/h für die u -n-güns ti gs t e Ste l-l-e;für einen Grenzwasserstand f4ir 1;-25 m Tiefgan-g. AW gleichen Crenzwassers'tarsd für Tieifgaa-ig 1,4 m be-'bezogen -wird diese Geschraidigkeit a-uf étwa 2,9 km/h v-ermndert, -wie sich --ai.i,.Abb7 abschätzen läßt. Bei dieser Darstellung wuilde -der spezifkche Leisturigs-bedarf -aus der Summe der -Nennleistung Se]bstfthrer und Vorspann, bezogen auf 'die Verdräng-ung des Selbst-fahrers efredmèt, die Verdrängung des Vorspans blieb

außer -Ansatz. - - -

---'

--Einschließlich der hith angelführten .Korrec-tureri er-gibt-der Vergleich zwischen Praxis und Rechnung - eine ,-Di-ffrenz von 1,1 km/h beim freilfahrenden Selbstfahrer und von 1,7 km/h beim SelbstfaJhrer mft Vorspann. Hieraus laßt sich nun folgem daß die nnttlere Durch 'fa'hrtsgesthwindi'gkei um 0,6 km/h thiTher liegt,,' -wenn

I1/llelwthLe der Praxis fe2r I L'Lj

km% ,-., 70m Fahrsirecke im Bitigerloth

5

s

'as

Pegel Bingen (A-m 528/i-)

io m .1:0 -

-'15

- Pegel Buqen

das Mittel aus einer Meßstrecke von. 300 m stabt von 70 1m errechnet wird. Aus 'diesen beiden Ergehnissen kann man für einen Meßp unkt nn 'der wigünstgsten Stelle extrapolieren, daß der freifahrende Seibtifahrer etwa eine Geschwindigkeit von 2,1 km/h gegenüber 1,45km/h nach Rechnung und áiit Vorspann von etwa 3,55 'km/h gegenüber 2,9 'km/h .Rethmmgsergthnis er -reicht

-Unter Berïicksichngung aller Faktoren bleibt die Redrnru!ng in beiden F5dlen mit etwa 0,65 km/h iinter den Beo'baditungsergebiiissen zurück Diese (Differenz kann bere,its durch igeiiingfügiige Veränderungen für Wassertiefe, Gefälle irnd Stromgesthwindigkeit ent-stehen: 'Eine nur 10 cm größere ir(ksame Wasisertiefe ergibt schon eine Geschwindikeitssteigerubg von etya 0,25 km7'h. Durch ein 5°/o 'kleineres wirksames Gefälle wiid die Geschwindigkeit ùm weitere 0,08 km/h ge-steigert, wälirend hei Annaihme einer 30/o (kleineren wirksamen Stromgesthwindigkeit nochmals 0,3 km/h gewonnen würde. So geringfügige 'Differenzen, dije

durchaus innerhalb der Gthn!zen der stets vorhandenen Fehlef von 'Messung mxl Redunmgseiinsatz liegen, er-klären unschwer die noch btehende DiFferenz zwischen den Ergebnissen ider Beobachtung urd der Rechnung.

-Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß auch die extremen Fahrgebiiete rechnerisch mit ausreichender Genauigkeit 'erfaßbar sind. Es wäre wünschenswert, wenn die Mas'senbethachtüngser,gchnisse der Wasser-straßenclirektion EItville, 'die urspriinglith u ganz an-deren Zwecken idufchgefülhrt wurden, noch durch ge-naue 'Messungen von seiten der iReedereien tunter 'Ein-schaltung von Leistungsmessungen ergth-izt würden.

Legt man für den ungünsbigsten Punkt der schwije-rigsten Fahrstrecke eine Gesthwindigkei gegen Land

von 1 km/h als vollkommen ausreichend zughmde

(diese Geschwindigkeit entspricht 0,25 km/h. nach Rech-nuxg chine die erwähnten Korrekturen fiüx Stromge-schwindigikeif und Al!snaitzitng der kinetischen Energie) sb ergibt 'sich nach Abb. 7 für den untersuchten Groß-plauermaß-Selbstlfalirer ein spezifischer -Leistungsbedarf von 0,525 PSe/m3, was einer Motorleistung von 480 PSe entsprechen würde. 'Bisiher waren diese SlbstFahrer nur mit einer Motorleistung von 400 PSe (einschl. Uberlast 44Q PSe) ausgerüstet, wobei sich gezeigt 'hat, 'daß diiese Leistung nicht'iganz aureiehend isf; dies stellt eine Be-stätigung unserer Rechnungsergebuisse c1ar Als weiteres interessantes Ergebnis läßt sich aus den Rechnungen entnehmen, 'daß sich mit Vorspannhiife eine Geschwiin-digkitssteigerung von igut

1,25 km/h - an der

un-günstigsten Stelle erreichen läßt.

Aus Abb. 9 läßt sich a(bleitien, wie sich der Leistungs-bedarf für die ungürostiigste Stelle der Durchfahrt durch das Ringer Loh vermindert, wenn eine schärfere Schiffs-form und eine hydraulisch günstigere Antriebsârt

ge-wählt wird (2 Düsensthratbén statt einer

Normài-schraube). Ein solches 'Schiff ist 'das 'als eispiel gewählte

Eigüteboot, das zur Errechnung einer

Durdifahrts-geschwindigkeit von 1 kmlh statt einer spezifischen Leistuñg von 0,525 'PSe/m3 nur 0,467 PSe/m3 benötigt. Für das rund SO t größere 'Fahrzeug list also nur eine Gesamtleistung voñ 465 PSe erforderlich.'

Beredinung der Reisezeiten für die Gesanitstrecke von Rotterdam bis Basel

Nunmehr soll an Hand von Vergleichsrethnungen. gezeigt werdén, welche Vorteile solche Berechnin gen für Reedereien bei Entwicklungsarbeiten. für den Ent-wurf neuer-'Sthiffstypen, die 'Wahl der günstigsten An-triebsart un& der notwendigen Motorenstärken und für Retitabilitätsfragexi (z B. Ermittlung von Niedrigwasser-iuschlägen) 'bietén können. 'Dijeie Berechnungen sind für das bereits erwähnte Eilgüterboot iin4 den Großplauer-maß-Selbstfahrer bei Frei- und Schleppfahrt für mehrere Wasserstände unternommen worden.

-Den Gang dieser Berechnungen zeigt Tob. 1 für das Ei1güteiiboot Für 'Frei- und Schleppfahrt, nach Strecken-abschnitten geordnet. Für den kurzen Stredcenabschnitt Kanalehifahrt Ken,lbs bis -Bheinhafen Basel fehlen exakte Unterlagen, deshalb ist hierfür eine mittlere

Fahrzeit von 0,75 Stunden nach Angaben aus der

Schiffahrt eingesetzt worden. Die'.Freifahrt wurde hier-bei durchgehend von Rotterdam bis Basel angenommen, während bei der Schleppfahrt ein 1000-t-Kabn von Rotterdam bis Straßburg mitgenommen wird. Beide Fahrzeuge sind voll auf 2 sa abgeladen In der Praxis

hat sich nämlich gezeigt, daß es ifÜr diese starken

Selbstfahrer wirtschaftlicher ist, einen Teil der Leistung zum Schleppen auszunutzen.

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1

7

Eli gaierbool

von 70% VòIbgÁ-eié

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mit zwei .V&,nxh,un

Groß-Píaeermaß

-Selbstfahrervon

,86,5Z Vò/4g/t-e/t

mit einer Normai' xhrathe - , F I

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_{PSe/mE Verdrängung}

Abb. 9: Einfluß von Sthiffsabmessungen und Antriebsart auf den Leistungsbedarf von fteifahrenden Selbstfahrers bei Durthfahrt durth c19 Binger Loth unter ungünstigsten Fahrt-verhältnissen: Abladung ZO m, Pegelstand Bingen + 1,85 m.

Bei der Betrachtung der errechneten Fahrzeit it nodi

zu 'bedenken, daß, abgesehen -'on 'den bei der

er-wähthen Mittelungsmethode nicht zu vermeidenden kleinen Ungenauigkciten nodi einige Faktoren auftreteh, diesich rechnerisch nur schwer erfassen lassen, die aber die wahren Reisezeiten nicht unérheblich erhöhen können:

1. Für die Rechnung sind durchweg die für die

. ' einzelnen Streckenralbschnitte gemittelten

Wasser-tiefen sind die zugehörigen Stromgeschwmdieiten

und Oberflächengefälle dà Talweges eingesetzt

worden, wie sie

anf Abb. 10 zusammengestellt

sind. -In der Praxis hingegen wird häufig, unter

- anderm z. B. beim - Ausweichen, auf niedrigeren Wassertiefen gefahren. Der hierdurch mögliche Fob-1er wird sich jedoch bei der Bergfahrt im' Endergeb-nis weitgehend ausgleichen, dia an den Stellen ge-ringerer Wa'ssertief e 'kleiinereStromgeschwindigkeiten nd niedrigere Oberflächengefälle vorhanden sind. Daß ,&esr 'Fehler nicht sehr erheblich sein kann, hat ja auch 'die gute Übereinstimmung zwischen Meßfabrt und Redinwh'gsergebnissen gezeigt.

2. Für die Rechnung war der Einfachheit halber angenommeti, daß' beim' freifaihren;den Schiff die Leistung auf dei gesamten Strecke jederieit - voll

-ausgernitzt werden kann. In der Prais Ist dues aber nicht mimer der Fall, weil besonders in den Ge-birgsstredcen die .Sthrauibembelastung stark ansteigen kann. 'Hiethurch vermindert sich die Propellerdreh-zahl, unid dia idas Maschinendrehmoment bei Normal-last nahezu konstant bleibt, gehtidiie iLéistung pro-portional mit der 'Propellerdrthzahl zurüdc? Dieser Abfall. kann durch zeitweise Uberlastung der Mo-toren ausgeglichen werden. Auf ganz besonders un-günstigen Steilen, wie z. B. im Binger Loch, kann der Leistungsabfall aber bei normal belastetem Mo-tor und Normàlsthrauibe ibis 15 °Io (bei Düsen-sthrathen etwa 8°/o) betragen, so daß die

Normal-nungsergehnissen des Großplauermaß-Selbstfahrers mit 400 PSe bei Mittel-wasser.

Die Fahrzeitangaben aus der Praxis schwanken z. T. redit erheblich. DieseUnterschiede sind naturgemäß am stäìksten in den Gebir.gsstrecken (Kthlenz-Bingen ca. 200/o) unid auf der Oberrheinstredoe (Straßburg-Base1

.33

0/e), _{wo. bei der Überwindung von}

Stromhinder-nissen kleine Geschwindigke.ftsunterschiiede gegen Tot-wasser bereits zu beathththeñ Fahrtverzögerungen fili-ren können. Iie kürzesten Reisezeiten werden von gut geformten, schärferen Schiffen mit gering belasteten Schrauben bzw. Düsensthrauinben und großen Maschinen-leistungen erzielt, während die höheren Reisezeiten von Tab. 1: Rehnungsergebnisse für das Eflgüterboot ,Rhenus 125"

Freifabrt und Sthlepfahrt mit 2X400 PSe und Tiefgang 2,0 rn iuf der Bergstrecke Rotterdam-Basel' bei Mittel-wasser (MW). Verdrängung des Selbstfahrers 998 m3, des Schleppkahnes 1222 m3.

km Stromkilometer

Hw mittlere Wassertiefe ¡n ni mittleres Oberflädiengefälle in 0/,,

mittlere Stromgeschwindigkeit in km/h Gefällewiderstond In kg

Gesthwindigkeit gegen Wasser .bei Bergfahrt cut kon-stanter Wassertiefe In km/h

* Die Strede Straßburg-Basel wird ohne Anhang gefahren. leistung selbst bei voller Uiberlastung des Motors nicht voll erreicht wird. Im Mittel wirkt sich die un

vollstän Lige Ausnn.itrz'ung der Masthinenleistung

zwar nicht besonder stark aus, weil die Strecken, bei denen die Leistung meridian gedrückt wird; nur einen verschwindend geringen Prozentsatz der Ge-samtfabrstredce ausmachen.

Bei der Schleppfahrt hingegen, bei der

die Schraubenibelastung durchweg höher ist als bei der Freifaihrt, wurde der Leisfungsabfall bei der Rech-nung berüdisiditigt, so daß hier tatsäthlith die auch in der Praxis zur Verfügung stehende Leistung ein-gesetzt wurde. Da mm auch. beim Schleppen ge-legentlidi mit Qberliast gefahren wird, kann bei der Schleppfaihrt die Rechnung etwas zu l'ange Fahr-zeiten ergeberi,,

8. Die größten Zeitunterschiede zwischen den

Rethniungsergebn±ssen unid den wahren Reisezeiiten ergeben sich dadurch, daß in Gebirgsstredçen und bei Uiberholungen oft vermindert oder gar abgestoppt werden muß, z. 'B. wenn in Engpässen die zu TaJ ifabreniden Boote Vorfahrtsredit haben oder die -zu Berg fahrenden aus anderen Gründen warten müssen. Weitere Zeitverluste werdén zurzeiit noch verursacht durch verschiedene Brücken, die geräumt oder wiederhergestellt werden. Diese

Zeit-verhiste können naturgemäß in einer Rechnung

nicht mit erfaßt werden, man kann nur aus der

Differenz zwischenFahrt- und Rechnungsergebnissen ihre ungefähre Größe schätzen und dann berück-sichtigen.

Die Tab. ermöglicht eine Abschätziang der durch diese Faktoren hervorgeruf enen Fahrzeiterhöhung dtirch Vergleich von Mittelwerten- der Praxis mit den

Reckt-8

V,,,, = Geschwirtdigkeitskorrektur for

Bodenuneben-heiten und Kursverluste

V. Vv,- V,,, = mittlere Geschwindigkeit gegen Wasser bei Bergfohrt auf unglaichmäsiger Wassertiefe ¡n km/h bez. auf den Stromstrich

VL V,, - V, mittlere Geschwindigkeit gegen Land,

be-zogen auf den Stromstrich. in km/h

Fahrzeit h Fahrzeit in Stunden

\ älteren oder völh'gerea Schiffen mit höher belasteten Sthrauben und eventuell kleineren Leistungen gebraucht

werden. Hinzu kommt noch, daß die Fahrzeuge häufig geringer abgelaiden 'sind, als bei. diem vorthabdenen Wasserstand nötig wäre. 'Da der fir die Rechnung ge-wäilte Großpl'auermaß-Selbstfalirer 'für die 'Baseffahrt schon ziemlich völlig ist und außerdem eine verhältnis-'mäßig both ibel'astete Norma-Ischraube hat, und da für die Rechnung immer die größtmögliche Abladung fur den betreffenden W,asserstand gewählt wurde, kann wohl angenommen werden, daß dieses Schiff etwa die mittleren Reisezeiten der von ider Praxis angegebenen Werte erreicht. Setzt man dies ails richtig voraus, so er-gibt sich, daß 'zur Erzielimg des winklicben'Wertes zu der errechneten 'Reisezeit noch etwa 10 Stunden für die nicht erfaßbaren Verluste hiozuzurzäib1en sind.

- Die mit dem Älgiiteiboot und dem Großplaueiirnaß-Selbstfahrer ausgeführten Vergleichsberechnungen Ta-belle 3) 'sind für 2 'bzw. 3 verschiedene Wasserstände unternommen worden, und zwar für

A Mitteiwasser (MW'). Dieser Wasserstand entspricht dem arithmetischen iMittel aller Wasserstände einer

jahresreihe.

B Grenzwasserstand für 2 m Tiefgang. Dies ist ein theoretischer Wasserstand, hei dem vorausgesetzt wind, 'daß auf der gesamten ahrstredce ein Wasser-'stand herrscht, der an den unigünstigsten Stellen' gerade noch -dben für eiste Abladung auf 2 nn Tief-gang ausreicht '(vgl. Abb.. 10). 'Dieser Wasserstand stellt 'die in bezug auf den Wasserstand uingünstigste Bedingung -für 'Fahrt auf 2 m Tiefgang dar, die überhaupt möglich wäre, wenn erauch in der 'Natur auf dem ganzen Stronwerlauf gleichzeitig kaum je verirklitht 'sein d,ürifte.

'

Fraifahrt Schleppfchrt mit einem 1000-t-Kahn

-Streckanabschnitte km Hwm I O/ V km7h kg V km/h

"

V. km/h Vi km/h Fahr-zeit h W kg V_'7h V,,,, V. km/h - V Fahr-km/h, zeit h Rotterdom-Emmerich 147,90 7,85 0,080 4,32 80 20.75 0,988 20,50 16,18 9,15 178 15,95 0,989 15,80 11,48 12.90 Emmerich-Ruhrort 71,30 7,65 0,135 5,88 135 20.55 0.988 '20,30 14,42 4,95 300 15,80 0,989 15,60 9,72 7,34 Ruhrort-Köln - 92,80 7,17 0,180 6,85 180 20,35 0,987 20,10 13.25 7.00 480 15,65 0,989 15,45 8,65 10,74 Köln-Koblenz 96,50 6,25 0,220 6.75 220 19.95 0,980 19,60 12,85 7,51 489 15,40 0,987 15,20 - 8,45 11,42 Koblenz-Bingen 63,00 6,00 0,280 7,05 280 19,80 0,978 19,35 12,30 5,12 620 15,20 0,987 15,00 7,95 7,94 Bingen-Mainz 30,00 4,25 0,105 41-5 105 18,00 0,952 17,15 13,00 .2.31 233 14,50 0.976 14,30 10,15 2,95 Mainz-Mannheim 73,80- 4,65 0,097 4,80 97 18,70 0,959 17,90 13,10 5,65 215 14;75 0,979 14,40 9,60 7,70 Mannheim-Karlsruhe 64,70 4,50 0,212 6,45 212 18,45 0,956 17,65 11,20 5.78 470 14,55 0,970 14,10 7,65 8,45 Karlsruhe-Straßburg 65,70 4,65 0.475 8,60 475 18,50 0.959 17,70, 9,10 7,24 1050 14,25 0,982 14,00- 5,40 12,19 Straßburg-Kanaletnfahrt Kemb's 113,95 4.30 0,825 10,45 825 17,70 0,952 16,80 - 6.35 17,95 1830 17,70* 0,952 16,80 6,35 17,95 Konaleinfohrt Kembo- - - - -Rheinhafen Basel 15,35

- -

-

- - -

-

0,75 Gesamtwerte: 835,00

-

-

-

---

73,41

-

-

-

- -

100,33

C Gleichwertigen Wasserstand (GIW) für 1946. Die diesem Wasserstand entsprechenden Abflußmengen sind wäfhrend --des Zeitraurñs von 1906 bis 1930 durchschnittlich nur an 20 eisfreien Tagen im Jahr nicht erreicht woiiden. .i)ie Wasserstraßenveiiwaltung ist bestrtht, folgende asuif diesen Wasserstand be-zpgene MindesaJhrwassertiefen zu erhalten bzw. wiederherzustelleñ:

Auif der Stre'dce unterhalb Köln ,. . . 2,5 ni

Von Köln bis St. Goar 2,1 m

Oberhalb St. Goar.. . 1,7 ni

(vgl. auch Abb. Io).

Fili das mit 2 Düsensehrauben ausgéxüstete Eilgüter= boot wuMen die.. Rechnuiigen für die --beiden Wasser-stände A lind B durdigefithrt, md zwar bei der Normal-leistung von 2X400 PSe für Frei irt und für Schlepp-fahrt: mit einem 1000-t-Kahn, außerdem bei 2X200 PS nur fur Freiifahrt. - T

-Dér, mit einer Norrna4sthraube rverseffiene völh'gere Großjiauerrnaß-Selbstfaihrer wuijde für alle'Idrei Wasser-stände duidigerechnet für 'eine Nennleist'ung von 400 -PSe nur für Freifahrt und von 500 PSe für Frei-fart find für 'Sdileppfaiirt mit einem

Großplauerrnaß-km I Ma*oIab/th.'ñq 5, *sset .M

-L-h -r

0.215 809E 11270 0091 L

-61W 1916,..

____r-Thb. 2: Vergleich zwischen Rethnungsergebnissen für

- einen Großplauermaß-Selbstfahrer mit 400 PSe

und 2,0 in Tiefgang für Mitteiwasser und An-gaben der Praxis für mittlere,

Fahrwasserver-- hältnisse.

) mit Vorspanrtsdilepper von 250 PSe.

-Schiffsabmessungen: . - .

-Lönge Über Alles - 67,00 m

Länge zwischen den Loten 65,00 m

Breite a. Spanten . 8,16 rn . -Tiefgang 2,00 m 1,25 m Verdrängung 916 rn' - . 550 m' VölIiiceit

--0,865

0,830 0215 _.ZL..r---

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-¿'ei6W19N 12,60 - 13,0 . . . 14 7,09 7,5 . .. 9 10,37 10,5 . . . 12 11.10 14,0 . . 16 7,65 - 10,0 - - . 12 - 2.92 3,0 . . . 3 7,40 8.0 . - - 9 8,00 8,0- - . 10 11.35- - 12,0 . . - 13 22,80*) 1 . -18,0... 24 0.75i 0138 8080 -S

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,wiû'k,e /7th,e.essertJc è,, a,..1v û ,'iw mi/ee11 he*,,s-8/efû -5,' fó- 2,0e, 4b/aiu,, - _{Sfromk,7ometee}

- . - lBas*1 - iBfroß.kep W-/sm tWm..be zW5-1e.,2/robbez - -. ff,,m-5,t Rofrm

- Abb. 10: Mittlwrtè fui Wassertiéfe, - Siromgesthwindikeit u, Stromgefalle für di heinstredcé zwisthen Rtterdm

- - - -- und Basel. - - - -: - - -. Pee/std,,de f;'? 077 -- 8 Peçel 8,ejsac/, - 85 170- 268 - 130 200 253 i'la,-a,., - 330 380 +50 - 180 200 - 316 81709' 102 /íab/eee 115 130 128 210 250 StOle 58

00.26.0

RLelJ -1M -l'to 150 mmo5,+ -20 -20 210 Errechnete Mittélwerte der Praxis St recke,abschn lite km Fahrzeiten h Fahrzeiten h

Gesamtwerte: 835,0ò - 102,03 104,0 . .. 122 -- '.M 113 Rotterdam-Emmerich 147,90 Emmreich-Ruhrort 71,30 Ruhrort-Köln 92.80 Köln-Koblenz 96,50 Koblenz-Bingen 63,00 Bingen-Mainz 30,00 Mainz-Mannheim 73,80 Mannheim-Karlsruhe 64,70 Karlsruhe-Stralburg 65,70 Straßburg-Kanaleinfohrt Kembs 113,95 Konaleinfahrt Kembs-Rheirchafen Basel - 15,35 -_{fût P8.lZW0SSePSth/7d} j. 082 ' L fûp Om ,4&/athi --fût '5/. W 1916 0281 0.220 aiso 500 ..5W 7170 'X.

Kahn. Bi den Wasserstä!xden A und B st cfür alle

,Fahrzeuge eine Aibladung aaiif

n Tigang und für

den Wasserstand C dthe Grenzabladung Für 'Base]tfabrt auf 1,25 m Tiefgang angenommen worden.

In der Tab. S sind die Rir dfe eiinzelnen Strecken-absthnftte errethneten Fahrzeiten uid die Gesamtfabr-zeit für die Reise 'on Rotterdam nath Basel

zusammen-.gestellt. Zu dkser errechneten GesamUMuizeit wurde

der aus Tab. 2 ersichtliche Zuschlag für rechnerisch nidit erfaßbaie Zeitverluste hiinzugegt.

In diesem Zusammen1ha möchte der Verfasser auf die interessante Tatsache hinweisen, daß n seiner Ver-öffenthdirung ,,Vexigleidi der Tmnsportleistung der neuen DonauIkäme eùizeln und im Schleppzug" (Schiff und Werft 1944, Heft 5/6 und 11/12) für Stheppfabft auif der Strecke von Wien b4s Giurgiu für diesen Ftor ein

Betrag von a. 5 o/o der Gesamtfaihrzeit festgestellt wurde, während inn vorliegenden Fall der Prozentsatz ca. 100/o 'beträgt. Dies ist dadurch zu e*lären, daß bei den schnelleren Fahrzeugen der jetzigen Rethrning und der höheren Vertkehrsdkhte des Thaeinsder Fa!brtverbst chirdi Begegnen und Ubexo1en eihblich böher st als

für die Schkppzüge auf dLèr Donau.

Bei den 'Selbstfahrern, deren Leistung nicht aus-réichend ist, tim bei voller Abiadung die

Strombider-«

thsse auf dem Streckenabchnitt SfraßbugBael mit

eigener Kraft zu 'bewältigen, wurde für diese Strecke ein Vorspannsthlepper von 250 PSe zur Hilfeleistung her-angezogen. (ygl. auch Tab. 8, eingeklammerte Zahlen.')

Diese 'Rechnung wumide der Einfachheit halber zu-nächst nach dem gleichen Mittelungsverfahren, d. h. unter Annahme gleichmäßiger. Werte für Wassertjiefe, Gefälle und Stromgesthwindigkeit, durchgeführt. Da aber der Schlepper ungünstige Stromstredcen bereits vor dem Selbstfahrer überwunden 'hat, ist hier seine Zug-kraft wesentlich stämiker, wodurdi die Propellerbel'astung des Selbstfahrers zurückgeht, sein Wirkungsgrad also günstiger wird, während an den Stellen, wo der Schlep-per ungünstige Strecken passiert, sich der 'Selbstfahrer in günstigerem Fahrgebiet befindet und dadurch den Schlepper entlastet. Hierdurch wird die Wirkung der Sdilepperschraube erhhL Damit wird die Du'rchschnitts-geschwindigkeit häher hegen, 'als dem vIittelungsver-fahren entspricht. Auf Grund der sehr eingehenden Un-tersuchungen für den Grenzfall im Binger Loch, bei dem ein Geschwirsdigkeitsgewinn von 1,25 km/h zugunsten der 'Fahrt mit Vorspann ermittelt wifrdé, ist für 'die Rechnung der Oberrheiinstredce etwa die Hälfte dieses Betrages (0,62 km/h) angeselizt. Der tatsächliche Gewinn wird wahrscheinlich eheE höher liegen, so daß die Rech-n'ungsergebniisse auf keinen Fall zu günstig sind.

Das Bimiger Loch kann zwar von diesen Selbstfahrern auch nicht mit eigener Kraft durchfa!hrenwerden,. diese Tatsache wunde abet bei der Redinung nicht besonders berücksichtigt, weil bei der Xtirze dieser Fahrstrecke angencxninien werden kann, daß der für die Gesamt-strecke geringfügige Zeitgewinn vermutlich durch den Zeitverlust beim iUlbernahme±i ursdAbgben der Schlepp-tresse des Vorspanns wieder verlorengeht.

Bei den Beechnungen füridie 'Schleppfahrt wird der Anhang vorn Ei1gütethoot nur bis Straß1burg und vom GroßpiauemiaßSelbstfahrer nur 'bis Kialsruhe mit-genommen. Oberhalb dieser Orte würde sonst die Fahr-geschwindigkeit au gering werden. ' o

Zur Beurteilung der hydraiuliisdien Güte der Fahr-zeuge untereinander sowie des 'Untersdii'edes von 'Frei-und Schleppfahrt wurde ein Traiìsportgütegmid errech-net, und zwar wurde hier die Transportleistung '(tikm/h) durch die Nennleisbung der Maschine '(PSe) dividiert. Die eingeklammerten Werte der Tab. 8 enthalten die F'áhr-zelten und Trinisportgütegriade, die sich bei Benutzung eins Vorspannschieppeis auf der Baselstredce (Strecken-abschnitt Straßburg bis Kanaleinifairt TCembs) ergeben, wobei jedoch die Leistung des Vorspannschleppers hei

lo

der Errechnung des Transportgütegrades nicht berück-sichtigt wurde. Die unterstrichenen Zahlen bei den Tran'sportgütegraden stellen die im praktischen Schiff-fa}wtsbetrieb erreichbaren Werte 'dar, nämlich bei den Selbstfahrerin, deren eistuug zur 'tYiberwindung der Engpässe ausreicht, die Werte ohne VorspannlLfe und. bei nicht ausreiehender Leistung die Werte einsdiließ-lidi Vonpantibilfe.

In der untersten -Reihe der drei Abteilungen der

TabI :3 ist die Leistung angeben, die nach den

an-gestellten Untersuchungen zur U'beriwindung der Strom-enge jan Binger Loch unbedingt erforderlich ist, wenn unter den schwersten Bedingungen (Tiefgang . 2 m bei + 1,85 ni am 'Pegel 'Bingen) art der ln]günstigsten Stelle nodi eine Mindestgeschwindigkeit von ea. i km/h gegen Land eingehalten werden soll. Wie schon er-wähnt, reicht diese Leistung auf jeden - Fail auch für den Streckenabschnitt StraßburgBasel aus.

Unter der. ber&htigten Annahme, daß es genii'gt, diese Mindestgeschwindigkeit noch eben bei voll über-lasteten Motoren zu erreichen, ergibt sich aus den auf Seite S unter 2. eingehend geschilderten Gründen, daß die nach Tab. 8 notwendige .Mindestleistuiig für die Durchfahrt durch das Binger Loch bei Düsenschrauben

ca. 102 O/ unid bei Normalsdirauben ca. 95 O/ der

er-forderlichen Nemileistu.ng betragen muß, wenn sie bei Fahrt mit eigener Kraft ausreichen soll.

:Bechten wir die Ergebnisse nach dieser Richtung, so zeigt sich, daß these Bedingung von dem Eilgüterboot mit 2X400 PSe Normalleist'urzg ùiit einer großen Re-serve erfüllt wird, die erforderliche Maxima]leistung (Nennleistung + 10 0/o Uberlast) beträgt rund '500 PSe. während die verfügbare Maxianalleistung 880 PSe aús macht.

'De1 untersuchte GroßpIauermaß.Sel.bstFahrer mit einer Völligkeit

von 0,865 und einer

Nennleistuing von 500 PSe kann diese Bedingung noch eben 'erfüllen. Erforderliche Maximalleistung rund 55 'PSe, .vorhan-dene Maxiimaliei!stung 550 £Se. Würde dieser Selbst-fahrer mit einer Kortdüse 'ausgerüstet, so kännte ohne Berücksichtigung der propulsionaverbessernden Wirkung der Düse 'bereits eine 'Maximnalleistung von '520 PSe ausreichend sein. Bei schärferen Croßplauennaß-Selbst-fahrern mit. Völligkeiten nicht über 0,85 würde bei Wahl einer Diisenschraube-mit Sicherheit 'bereits eine Nerni'leistung von 450 PSe genügen. (Völligkeit 'bezogen auf .Lpp 65 m.) 'Diese 'Ergebnisse liegen in der gleichen Richtung wie die Erfahrungen der Schiffaihrts-praxis, die festgestellt hat, daß 'bei den Großplauerrnaß-Selhstfaihrern die 'zutzei't 'durchweg übliche Nenn-leistung von 400 -PSe noch nidTt für alle DurthFahrts-'bedingungen ausreichend ist,

während eine

Nenn-leistung zwisdeii 450 und 00 PSe nach Ansicht der Praxis höchstwahrstheirthch den richtigen Wert dar-stellen dürfte.

Das noch für 2 X 200 PSe durdigepedinete Eilgüter-boot mit Düsenschiiauben konnte die schwerste Stelle im Binger Loch noch eben nuit eigener Kraft durchfahren, wenn statt der bisher zugrundegelegte Mindest-geschwindigkeit von etwa- i km/b eine solche von rund: 0,5 km/b gewählt würde. Der Nachteil einer solchen Lösung wäre eine sehr lange Fahrzeit auf der Ober-rheinstrecke. in diesem .Fll betrüge die erforderliche Maximalleastung 430 PSe gegenüber einer vorhandenen Maximalleistung von 440 PSe. Aus diesem Ergebnis läßt sich mit Sicherheit 'ablèiten, daß ein gut geformter Croßplauermaß-Selbstfaffirer mit einer Völliigkeit von höchstens 0,85, der init zweiDüsen'schrauIben aus-gerüstet wird, die schwerste Fahrtbedingung im Binger Loch mit ca. i km/h bereits mit einer Nennleiistung von 2 X200 PSe erfüllen kann, eine Leistung, die nach den pra1ktischenErfahrucngen für die derzeitigen Einsdirauber nicht ausreidienid Ist.

Bei anderen Wasserstäniden (Pege1 Bdngen liber bzw.. unter + 1,35 m) werden 'the Durchifahrtsbedgungen für alle Fahrzeuge günstiger, und zwar bei den höheren Wasserstäm1en info'ge der günstigeren 'Fahrwasseiver-.häIjse ind bei niedrigeren Wasserständen infolge der verrninderten Abladìthg '(vgl. auch hb. 7). Beim stand C '(GIW 1946), der etwa dem niedrigsten Wasser-stand entspricht, genügt bei der noth nöglichen Ab-. ladung von 1,25 m bereits eine Maxiimailleistuing von

335 PSe für den thirthgerethnetn

Croßplauennaß-Selbstfahrer mit Nórma1sthrabe, wcbei de Mndest-geschwindigkeit an der uiigünstigsten Stelle des Ringer Lochs den geforderten Wert von ca. i km/h noch etwas übersthreitet (iMindestgesthwiínid gkeit gegén Land rund 1,15 kmth; rg1. iAJW 7):

. Betrachten wir jetzt die erredrnethn Fahrzeiten, so zeijgt sich, daß das &1güterboot mit 2 X 40Q

Se für

Freïfalhrtverhäitnss'e 'sthon stailk überpowert Ist,

was besonders bei den Ergdbnissen für den Wasser-stand B (GrenzwasserÑtand fir .2,0 ni Abladung) zum Ausdruck kommt (die Reederei hat diese hohe Leistung mit Rücksicht auf das erwiin'schte Schleppen bis Straßburg gewh1t). Obgleich bei' diesem Wasserstand die Strorngesdizsdigkeiten stark zurüdcgthen uind im Mittel auch ein etwas geringeres Gefälle vorhanden ist, nehmen die Fajhrzeiten gegenüber denen bei Wasser-stand A (Mitteiwasser) zu, .bescynder -auf. Fahrwasser-tiefen unter 4 rn unid im stärksten Maße auj der Basel-Strecke. _{Die errechnete Gesaimtzeit erhöht sich von} 78,41 Stunden bei Wasserstand A auf 78,93 Stunden

.

beim Wasserstaid B, während bei den sthwcheren

'Selbstfahrern mit Lestungen zwischen 400 und 500 &Se durchweg der Zeitbedarf für Wasserstand B geringer ist als bei A. Diese Tatsache hat sich auch allgemein bei Berechrnmgen für die Sch1epschiiffahrt gezeigt (Abb. 11)

Bei BergE alit werden the Geschwindigkeiten gegeii Land um so größer, je niedriger der Wasserstand wird, wobei. jedoch zu bedenken ist, daß von einem bestimm-ten Wasserstand an auch die Abladung vermindert werden muß. Diese Erkenntnis, die in völliger Über-einstiminung mit der Schi ahrtspraxii's steheh, erklären 'sich dadurch, daß bei'au'sreichen'den Wassertiefen, wie z. B. auf idem Niederrhein, die Widerstandàbna1nne bei zunehmendem Wasserstand einen geringeren Ein-fluß auf die Fahrzeuge ausübt als die Abnahme der Geschwindigkeit gegen 'Land, die durch die mit dem Wasserstand ansteigende Strcnngeschcwfüdigkeit und durch das zunehmende 'Stromgefälle verursacht wird.. Diese Tendenz kehrt sich bei sehr niedrigen Wasser-tiefen und bei zu hohen Totwasser,geschiwtindigkeiten

-

um, wie z. B. 'bei dem 'starken 'Eilgüterboot mit,

2X400 PSe Antriebsleistung.

Hieraus folgt als grundsätzliche Eiikenntñis für den Wasserbaju, daß für .die Durchführung einer

wirtsc.huft-lichen Binnenschiiffahrt ein möglichst unverän'derter

Wsserstand 'für die einzelnen S'trm'gebiete anzustreben ist, da nicht nur die 'niedrigen, sondern auch zu hohe Wasserstände ungünstiig sind. Das Optimum liegt etwa bei einem Wiasser.st,and, der gerade ehen xisreicht, um eine volle Abladung 'der Fahrzeuge für die gesamte Strornstrecke zu gewährleisten. Diese Id'ealiforderung wird' sich zwar nie in 'vollem Umfange befriedigen. lassen, man sieht aber, daß 'der in den letzten Jahr-zehnten auch mit Rücksicht auf andere wassediauliche Gesichtspu&te beschrittene Weg bei Fhißregul!ierun,gèn wie Anlage von Staustufen und ktinsthcheh Stauseen durchaus auch im Interesse der B'innenschiiffaihrt liegt

Ms Ausdruck für die 'hydraulische Wertigkeit ist für die orliegenderi Untersuchungen der bereits erwühnte Trainsportgütegrad tkm/ PSe) ierrechnet worden. Bei 'der Beurteilung' des Wertes, bel dem vorausgesetzt ist,

daß dér. Frachterlös unabhängig won der Transport-geschwindigkeit ist und nur nach To nenki'lonete'rn be-wertet ird, muß .iberüdc's.ichtigt 'werden, 'daß er nicht

.

J unmittelbar ein Maß für die 'W'irtschaiftlich'keit der ein-zelinen Typen darstellt, da hierbei auch die ff(bsten'seite Anschaffung und Unterhaltung der Fahrzeuge sowie Breninstoffikosten - einen Einfluß ausübt. 'Da solche

Werte für

alle Relationen bei den Binnenschiffs-reedereien zur Vertfüguing ste'hen, ist 'auch eine Wirt-sthaftlich1ceitsbetrathtung mit Hilfe dieser Werte

.lich. In 'dieser Ax'beit soll von solchen 'Berechnungen

aher Abstand genommen werden, wéil sie einmal dén Rahmen des gestellten Themas überschreiten würden und zum anderen der Verfasser hierfbei doch nur von Mittelwerten ausgehen 'könnte, die den. bei den ver-' ver-'schiedenen Reedereien tatsächlich gegebenen Verhäl

nissen nicht genügend Rechnung tragen könnten. Für 'ein und dasselbe 'Fahrzeug (wie z. B. bei dem .RechnungsbeispiTel der Abb. 11 für den Rad'schieppér auf der Bergstrecke DuisburgKöln) läßt sich jedoch mit Hilfe des Transportgütegrades bei Berücksichtigung der Tatsache, daß die 'Frachtraten ' nach Tonnenkilo-metern bewertet werden, durchaus das Transport-optimum ermitteln. Für den Schleppzug aus Rhein-kähnen zeigt die Rechnung 'z. B., daß es wirtschaftlich am gün'ti'gsten ist, wenn bei einem Wasserstand von

.

4 m am Pegel Köln ei1 8-Kahn-Sch1eppzug mit . ca. 4350 L'adungstonnen und bei einem Wasserstand von + 2 m am Pegel Köln ein 44Cahn-Schleppzug mit ca. 5800 Ladungstonnen gewählt wird. Bei Ü'ber-bzw. Unterschreitung 'dieser 'Sthleppzugstäike werden die Verhältnisse ungünstiger. Außerdem zeigt sich, daß cIs Maximum dies Transportgütegrades von etwa 21,7 t±m/ . 'PSi auf 19,6 'tkrn/ . PSi, also um ca. 10 O/e,

zurückgeht, wenn der Wasserstand von + 2 m auf

+ 4 m am Kölner Pegel ansteigt.

Auch 'für die untersuchten Selbstfahrer läßt sich aus den Zahlenangaben der Tab. 3 entnehmen, daß sait Ausnahme des Eilgü'terbootes von '2 X 400 PSe mit dem Transportgütegrad auch di Wirtsthaftliehikeit 'uiw so größer 'wird, je mehr sich der Wasserstand der Grenz-wassertiefe für 2 m Abladung nähert '(Wasserstand B). Bei Unterscbleitung dieser Grenze 'wird die Verschkech-terung, aber wesentlich 'stärker ails bei 'Überschreitung, d'a die Traähigkeit als 'Folge der hesthrthkten Mindest-wassertiefe und die Wiiderstanid'szunahrne durch die ge-ringe mittlere Wasserti'efe einen stärkeren negativen Einfluß auf die Trnisportleistung ausübt 'ais die Ge-schwmndigkeitiszunabme lufolge der verminderten Strom-geschwindigkeit 'ind des geringeren Oberflächengefälles

auszugleichen vermag. ' . .

Für den unteren Grenzfall (Wasserstand C, GIW 1946), bei dem nur noch mit einem Tiefgang von 1,25 rn gefahren werden kann, vermindert sich der Transport-gütegra'd, also die Withchatf,tlithkeit,

z. B. bei dem

Groß,plauennaß-Salbstfaihrer von 400 PSe von 12,15 tkm/h 'PSe bei MW (wobei der für die Basel!falhrt not-wendige Vorspann berüdcsich'tigt ist) auf 6,1 tkm/'h PS (ohne Vorspannihiiife) 'bzw. 6,27 tkrn/h PSe (mit Vor-spaanhilife) für den 'Wasserstthrid C. Unter Ausschaltung

der Umschiagkosten wäre für diesen Grenzfall ein

Niedii.gwasserzuschiiag von fast 100 0/0 zu den reinen 'Transportkosten also durchaus gerechtfertigt.

Während aber bei den Berechnungen für den Rad-schlepper für eine bestimmte Fahrwajssertiefe durch die Variation 'der Sthleppzugstäiike 'ein eindeutiges Optiimium 'für den Transportgütegrad und 'dthnit 'auch, da die Un-kostenseite hierdurch nicht berührt wird, das wirtschaft-liche Optimum festgestellt 'werden konnte, ist. diese Rechnung für den freifahrenden Selbstfahrer piicht ohne weiteres möglich. Wenn sich auch au's Tab. 3 eindeutig ergibt, daß 'bei ein'èr An±ithsleistunlg von 400 PSe eiñ günstigerer Wert erzielt wird als bei 500 PSe und nach Lage der 'Dinge das Maximum für den Transportgiite-grad erst bei einer weit unter 400 PSe liegenden An triebsleistun'g auftritt, 'so'kann in diesem Fall, weil durch Veränderung d'er M'aschinengröß'e auch die Kostenseite 11

/

Tab 3 Vorglèicli der Fahrzeiten und spezifischen Transportleistungen des Eilgüterboots und des Großplauermat3-Selbstfahrers bei

verschiedenen Leîstngen und fur

Freifahrt und Schleppiahrt.

. ' , . -. I .

Errech.nete Fahrzeiten in Stunden

&. Mitteiwasser (Ai4ladiung 2,0 m)

. Freifahrt . . Schleppfahrt . : . Strckenabáthnitte . . . ' , km . -Hwm . i O/ .

'st

kin/h . Eilgüterboot ') o = o,o, 2X4Q0PSe 2X200PSe Großp1aenmaßSeibstfahrer = 0,865 1X400PSe 1X500PSe Eilgüterboót 2X400PSe Großplauerinaß- S1bstfahrer 1X500PSe Rotterdam-Emmerich 147 90 7 85 0 080 4 82 9 15 11,66 12 60 11 96 12 90 18 05 Emmerich-Ruhrort 71,30 7,65 0,135 5,88 4,95 6,45 7,09 6,68 7,34 10,90 . Ruhrort-Kö1n . . 92,80 7,17 0,180 6,85 7,00 9,32 10,37 9,78 10,74 17,30 Kdin-.Koblenz

... 96,50

6,25 p,220 6,75 7,51 9,90 11,10 10,42 11,42 18,90: Koblenz-Bingen 63,00 6,00 0,280 7,05 5,12 6,82 7,65 7,06 7,94 13,70 Bingen-Mainz 30,00 4,25 0,105 4,15 2,31 2,67 2,92 , 2,79 2,95. 4,13 Miainz-.Mannheim 73,80 4,65 0,097 4,80 '5,65 8,88 7,40 7,05 7,70 10,78 Mannheim-Karlsruhe 64,70 4,50 0,212 6,45 5,78 7,10 8,00. 7,53 8,45 13,85 Karlsruhe-Straßburg 65,70 4,65 0,475 8,60 7,24 9,86 11,35 10,45 12,19 10,452) Straßburg-Kanaleirifahrt iKernbs 113,95 4,30. 0,825 10,45 17,95 27,20 83,50 29,60 17,952) 29,602) (20,45) (22,80) (21,60) (21,60)

Kanaleinfahrt I(ethbs-&theinhafeñ Basel

15,35

-0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 2) .0,75 2) Gesamtwerte . 835,00

-78,41 .98,21 112,78 104,07 100,33 147,89 (91,46) (102,03) (96,07) (139,89)

Zusthlag von 10 Stunden.für Zeitverlust

83,41 108;21 122,73 114,07 110,83 157,89 (101,46) (112,03) (108,07) (149,89) Gesamtiadung in t . 669 111 650 641 1669 1364 t km 8,37 13 70 11,10 9,40 14,30 11,22 Transportgutegrad

h PSe

' / (14,85) (12,15) (lOE 10)

(iiTS)

Mindestleistung im Binger Loéh bei VL ca. 1,0 km/h

466 PSe 466 PSe 481 PSe 481 PSe 466 PSe 481 PSe ca. 0,5 km/h . 400 PSe

B. Grenzwasserstand fur 2,0 m Abladung

.... I

Errechnete Fahrzeiten in

tu'nden

Rotterdam-'Emmerich . 147,90 5,20 0,065 3,64 9,81 11,70 12,80 12,30

'

13,15 18,10 Emmerich-Ruhrort 71,30 4,95 0,125 3,65 . 4,84 5,78 6,31 .6,02 645 8,95 Ruhrort-K51n . 92,80 5,10 0,175 5,23 -7,00 / 8,55 9,50 8,.95 9,76' 14,70 Käln-Koblenz 98,50 5,00 0,215 4,68 .7,09 8,56 9,50 9,02 9,73 14,86 Koblen'z-Bligen 63,00 5,15 0,275 5,50 4,81 5,95 8,75 8,35 6,96 10,90 Bingen-Mainz . . 30,00 3,35 0,100 3,50 2,71 fl,94 8,11 3,03 3,18 ' 4,05 Mai.nz-Mannheim -73,80 8,55 0,090 3,82 6,50 7,12 7,63 7.,36 7,84 10,86 Mannheim-Karlsruhe 1 . 84,70 3,75 0,218 5,88 6,60 7,44 ' 8,23 7,91 8,60 18,02 Karlsruhe-.Straßbtirg -65,70 405 0,475 8,20 7,92 9,95 11,33 10,65 .12,40 10,852)

'J Das Eligutorboot fährt mit 2 Dosensthrouben, der GroßpIauermaßSeibstfahrer mit

i Normaischraube. - 'J

Auf diesen Streckenabsthnitten wird nicht geschleppt. - (J

mit

Vorspann-schlepper mit 250 PSe.

-Straßburg-Kànáleinfahrt Kembs

'

-Kanaleinfahrt Kembs-Rhernhafen Basel

113,95 . 3,53 0,820 . 15 35

-9,35

-2O9O . O 7 26,80 _(20,70) O 75 30,60 28,80 (22,15) (21,35) 0 75 0 75 20,902, 0 752) 288O2) _(21,35) 0 752) esamtwerte . 835,00

-78,93 95,49 106,51 1O1,1'4 -99,72 -134,64 : ' . . . ; (89,39) -; 98,06) (93,69) (I27,19)

usth1ag von lo Stunden Für Zeitverlust

88,93 105,49 116, 51 1.11,14 109,72 14,64 . . . (9939) (108,06) (10369 . .. . -(137,19) Cesamtiadung in t / 689 711 650 641 1669 1364 t km

L.

14 10 11 70 9,65 14,47 12,30 1'ransPortgutegrad PSe (15,00) (12,60) (10,36) (12,90)

Mindestleistung im Binger Loch bei VL ca. 1,0 km/h

-. 466 PSe 468 PSe 481 PSe 481 PSe 466 PSe. 481 PSe ca. 0;5 km/k 400 PSe .

C Gleichwertiger Wasserstand (GIW) fur 1946 (Abladung 125 m)

Errechnete Fahrzeiten in Stunden

Rotterdam-Emmerich

... 147,90

5,20 0,Oé 3,64

-11,40 . 11,00 ---. 14,70

mmeriidi-Ruhrort ... 71,30

495 0,125 3,85

-.

-. 5,57 5,38k 7,20 Ruhrort-Kö1n . -Köln-Koblenz

...

.

Kóblez-Bingén .

-92,80 4,80 0,l78 96,50 4,3 0,215 68,00 4,'5. 0,270 4,95 3,50 4,50

--.

.

-,

.

--. 8,15

7,2

7,65 . 7,42 - 5,35 5,15

--,

- .

-10,95 . 995 . 7,16 S Bingen-Mainz . --30,00 8,05 0,095-3,18

.

- ---2,74 -2,69 .

-3,29 Mainz---Mannheim 73,80 3,35 0,090 3,55

--.

8,60 6,50

-8,14 Manniheim-Karlsru'he

..

64,70. 3,10 0,225 5,38

-.

-. 7,85 7,17

-9,50 Karlsruhe-Straßburg . . . . -. . 65,70 3,20 . 0,472 7,80

-960 . 9,40

- .

9.40)

Straßbürg-Kanaleinfahrt Kembs ... 113,95

2,90 0,820 8,40

--. -

-22,00 21,05

-21,052) -,

-.

(19,30) (19,00)

-(19,00)

Kanaleinfahrt Kembs-Rheinhafen Basel

. . 15,35

-0,75 0,75

-0,752) Gesamtwerte 83500

-87 16 84 33

-10209

-(84,46) (82,28j

-(100,04)

Zuschlag von 10 Stunden fur Zeitverlust

-97 16 9433

-11209 . S -.

-(94,46) (92,28) (119;04) -Gesamtladung in t

-284 275 632

tkm

--6,10.

4,87

--8,20 TransPortgütegrad PSe

(')

(Th

(W)

Mindestleiing im Thager Loch bei VL ca. i,o kmAh

:

-290PS 290 PSe. -r---90PSe

verändeft wiM, ider Transportgütegrad nur die hydxiau-lische Seite bewerten, wdbei zu erwarten ist, daß des wirtschaftliche Otimum bei einer weseñtlith höheren Leistung liegt, ais sich nach dem Mnxirrnmi des Trans-portgütegrades ergében würde.

Weiter zeigen die Rethnungsergbnisse allgemein, daß auch tin den Fällen, bei denen die vörhandene An-ttithsleistung ur Ulberwiindung der Baseistreckie aus-reicht, 'es hydraulisch geschen günstiger wäre, diesen Stredenahsc.hnitt mit Vorspannbilfe 'rzu befahren, wie auch die einghènden Untersuchungen für die Durch-fahrt durch das inger Loch ergeben haben.

'Bei diesen ErgeAbniissen tititt nun' aber die Frage auf, ob es für den eis Rundfelhrtsthi!ff gedachten Typ des GroBpliaiesthaß-SelbstaIhrers, der nach Vollendung des Rhein-Main-Donau- und des 'Oder-Donau-Croßschiff-fahrtsweges alle Ströme wie Elbe, Weser, Rhein, Main,

S' J 'Jo ¿û Z Rhe»'káb,ie (Amonda,*riri) (82 7 9x2öa.ñ -?87 , T,?fç25ô1z'.L-f45 a 2 1 8 k,n/h 6

-5

I' 9 I - Bthw4k qeqe La,td/rnilñ

t/P5

IJ l 1ff 18 17

Zahl dei' 4th,ige

Abb. 11: Bergfahrt auf der Rheinstredce DùisburgKöln mit einem Radsthlepper vn 1350 PSi. Kzhntiefgang 2,53 sh bei Rheinkähnen und 2,0 m bei IÇanalkiihnen; Kahnform Typ ,,Amanda"; Trossenlänge

Schlepper uñd erstem Kahn ca. 120 m, Abstand zwischen den Kähnen ca. 80 m. Donau und Oder über dije Vdrbinid'tmgkanäle erreichen

karin, nicht wirtschaftlicher. wäre, eine Leistung von etwa 250 s 300,,PSe zu wählen, die für die Freiifabrt für den iiberwiegenden Teil. aller 'Fa.hrgdbiéte durchaus ausreichend ist, während sie zur 'Erreichung der zu-lässigen Geschwindigkeiten 'auf den Kanälen selbst dann noch bei weitem nicht ausgenutzt werden kann, Ob diese von der hydraulischen Seite durchaus berechtigte Schlußfolgerung jedoch auch wirtschaftlich haithar ist, hängt dâvon ab, welche Kosten dem Reeder. durch die Vorspannihilife entstehen und wie weit sich FaJhrtver-zögerungen dadurch ergeben, daß der Selbstfahrer auf ,seinen Vorspann, warten muß. Dieser Fall kommt be-sondens dann zür Auswirkung; wenn so viele 'solcher Selbstfahrer anfällen, daß die Vorspaiinschleper den reibungslosen Ablauf des Sdileppens nicht mehr bewäl-tigen können. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß selbst die schwächeren Selbstfahrer bei kleinem

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Wasser wegen der daim nur möglichen geringen Ab-ladung auf Vorspan'nhiílfe verzichten könnten. Diese Möglichkeit werden sie auch für sich ausnutzen, wenn es wirtschaftlicher ist, d. iii. ber, wenn die Vorspann-gebühren 'hher liegen als ihrem erzielbaren Nutzen entspricht (vgl. die geringen Unterschiede der Trans-portgütegiade in Tab. 3). Bieidurch könnte aher die Beschäftigungsmöglich'keit der Vorspatnnschlepper stark vom Wasserstand abhängig werden, was sich schließlich auif die Höhe der zu erhebenden Schleppgebiihren un-günstig ausirken würde.

Diese 'Erwägungen mögen wohl auch dazu 'beigetragen haben, daß die Ansichten über die zwedunäßige 'Leistung für die Großplauermaß-Se}bstfahrer in Reedereikreisen sehr verschieden sind. 'Die mehr nach der Elbe und den Kanaigebieten hin orientierten Reeder bevorzugen durchweg die schwächeren Leistungen 'van 250 bis 300 PSe. Die Biheinreedereien wählen dagegen, wohl auch mit Rücksicht auf eine möglichst große Unabhän-gigkeit, die ja einer der Hauptvorteile der Selbstfahrer

Xana/A7ñ/7¿4mo,,da/ortìî) (8Ox825m18=O87) T/ef9.¿ûi,L-9-4t tA,,, RS'ih -o-- '2Om qOm i 48m

-::--/'-VL km/h ZOm

i

15 17

Zahl dee- Anhá,iqe

Rhe/,thahn

/iaaa/Aa/in

Pec-68D,vn,,s &QIS. sn *1 t/P&'

e H/b&sth d.iffaWspwr ,,ach Tçubr811,5595 VL *rn 1.2 I.J 1.4. PeelKÒ/II'f» m zwischen' ist, für ihre iFaihrzéuge höhere Antriebsleistungen von 400 PSe und mehr.

- Weiter hat, sich

geigt, daß dei

Zweischitauber

dem Einschrauber hydraulisch überlegen ist selbst

dann, wenn keine Düsen verwendet 'werden.

(Vgl.

Transportgütegrade der Tab. 3 für

Großpliuermaß-Selbstfahrer von 400 PSe mit einer Normaischraube und Eilgüterboote von '2X200 PSe mit Düsenschrauben, wobei zu berücksichtigen ist, daß ein gis Zweisdirauher gebauter Großplauermaß-Selbstfahrer wegen seiner durchweg 'höheren Völli.gkeit nicht ganz das günstige Resultat des wesentlich schärferen Eilgüteiibootes er-reichen 'kann.)

Wenn .solche tYiberlegun'gen aber maßgebend für die Wirtschaftlichkeit dieses Sc4ittffstyps fiir die Fa'hxtver-hältnisse auf dem Rhein sind, so empfiehlt 'sich eine Normälleistung von mindestens 450 PSe 'bei Wahl einer Düsenschraube und einer nicht »zu völligen Scbiffsfomm