16 KW 1SE2
ARCH1E1-Forschungsschiff
,..,,FRITZ HORN"
20 Jahre im Dienst fur Schiffbau, Schiffahrt
und Verkehrswasserbau
Mittellung der Versuchsanstait für Binnensehiffbau e. V., Duisburg,
Institut an der Rheinisch-Westfalischen Technischen HOChSChyle, Aachen.
Dr.-Ing. E. Schale
Sonderdruck aus der Zeitschrift fur Binnenschiffahrt und WasserstraBen Heft 6/1981
Lab.
V.
Scheepsbouwkon
Technische Hogeschool
Forschungsschiff FRITZ HORN"
20 Jahre im Dienst fur Schiffbau, Schiffahrt und
Verkehrswasserbau
stUckung industrieller Me13- und Regi-strierapparate gelegt worden, die meist
in eigener Werkstatt fUr ihren
beson-deren Verwendungszweck erganzt
wer-den muBten. All diesewertvollen Gerate
haben ihre Mobilitat behalten, so daB
sie dem MeSteam je nach den
Erforder--
nissen freiziigig zur VerfUgung stehen.Im Laufe der Jahre erfolgte natUrlich eine standige Weiterentwicklung und
Anpassung an die geanderten
Metho-den elektrischen Messens. Wahrend noch Anfang der 60er Jahre, die auf meist mechanischem Wege
gewon-4s nenen Signale in einfachster Weise
registriert werden muBten und unter
Umstanden Mehrdeutigkeiten der Kla-rung durch die Routine des
Auswerte
-personals am Schreibtisch Oberlassen
blieben, setzte durch die progressive
Bild 1 Entwicklung der elektronischen
MeB-technik auf Halbleiterbasis zum Ende
der 60er Jahre hin eine durchgreifende
Wandlung em. Dies wirkt sich auf die
Genauigkeit, die Ubertragungsge-schwindigkeit der Signale, das Gewicht
der Apparate und die Energieversor-gung gunstig aus, also Elemente, die
für jede Bordmessung von besonderer
Bedeutung sind. DarOber hinaus gelang
es mit neuzeitlicher Elektronik auf
rela-tiv einfache Weise, zentrale
Daten-stationen zu bauen, die programmier-bar sind und einen weiteren Aufgaben-bereich abdecken. Die neueste Anlage,
ganz auf die Erfordernisse von
Bord-messungen abgestimmt, wurde im
Jahre 1979 erfolgreich erprobt (Bild 2).
Es ist geplant, schon im kommenden
Jahr einen ebenfalls mobilen Computer
mittlerer Rechenkapazitat, der sich
bereits im Haus bestens bewahrte,
an-zuschlieBen, um noch wahrend der MeBfahrt die notwendigen
Rechen-operationen vorzunehmen und die Er-gebnisse grafisch auftragen zu lassen.
Beispiele aus der Tatigkeit
Aus der Vielzahl der bearbeiteten For-schungsauftrage und Losung von
Fra-gen aus lndustriekreisen sollen nun-mehr einige besonders interessante angefiihrt werden, die vermutlich von allgemeinem Interesse sein k6nnen.
Dabei muB unterschieden werden zwi-schen
dem Schiff als Versuchsobjekt bzw. Versuchstrager
dem Schiff als Vorbereitungs- und Begleitfahrzeug zur Durchfiihrung
von Messungen an naturgroBen Ein-heiten und Anlagen
Unter Anlagen werden hier vornehmlich
o'e
,
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Einleitung
Am 22. Juni 1961 wurde das von der Versuchsanstalt fur Binnenschiffbau,
Duisburg, konstruierte und von der
Schiffswerft Clausen, Oberwinter, er-baute Forschungsschiff auf den
ver-pflichtenden Namen FRITZ HORN" ge-tauft. Den Taufalct selbst vollzog Frau
Dr. Gudrun Horn im Beisein unseres
unvergessenen Lehrers und Freundes, der dem Schiff zugleich semen Namen
verlieh, des Prof. Dr.-Ing. Fritz Horn. Als
hohe Gaste, um nur einige zu nennen, durfte der GrUnder und damalige Leiter der VBD, Prof. Dipl.-Ing. Sturtzel, noch
willkommen heiBen: Prof. Dr.-Ing. Wein-blum, die Ministerialrate Hartung (BVM)
und Schafer (NRVV) und von den
Bin-nensch iffahrtsverbanden Dr. Burmester und Dr. Schlanstein. Es war em n Tag der
bleibenden Erinnerung fur die VBD,
aber auch fur die Besatzung des Schif-fes, denn er verpflichtete sie zugleich,
die in Ansprachen und GruBworten ent-haltenen Erwartungen, bezogen auf die
ingenieurwissenschaftliche
Weiterent-wicklung der Binnenschiffahrt, zu
er-fUllen. So ging mit der Indienststellung dieses Schiffes em n jahrzehntelanger
raitz xonx
Wunsch vieler fur den Schiffbau tatiger Wissenschaftler, Entwicklungsinge-nieure, Konstrukteure und Praktiker in
ErfUllung, em n schwimmendes
Labora-torium zu besitzen, das als universelle
PrUfstation zur Untersuchung natur-groBer Schiffe und deren Wechsel-wirkung auf den Fahrweg verwendet
werden kann.
Bild 2 verkehrswasserbauliche Kunstbauten
-Das Schiff
Wir werden oft auf die sonderbare
Form, aber auch auf andere, vom lichen abweichende Bestandteile des
Schiffes angesprochen. Hierzu wird
stets, so auch hier, auf den
Forschungs-bericht des Landes
Nordrhein-West-falen Nr. 1244 hingewiesen (1). An
die-ser Stelle wiirden weitere
Erlauterun-gen den Rahmen dieses Artikels
spren-gen; nur eines sei gesagt: nichts an dem Schiff unterliegt Zufalligkeiten,
jedes Detail ist durchdacht und
det, und es kann heute, nach
20jahri-gem Einsatz mit gewissem Stolz gesagt
werden, daB alles notwendig war und
sich in vielseitigem Einsatz auch
be-wahrt hat (2), (3).
MeStechnik
Um einen
physikalisch-technischenVorgang qualitativ und quantitativ
be-urteilen zu konnen, sind Messungen
er-forderlich. Infolgedessen wurden schon
beim Bau des Schiffes
MeBrnoglich-keiten zur genauen Ermittlung der
Wassertiefe, der eigenen
Fahrge-schwindigkeit, des
Propellerdrehmo-ments und -schubs sowie der
Propeller-drehzahl, der Ruderkrafte, der Dreh-geschwindigkeit und der
Standortbe-stimmung installiert. Besonderer Wert
Be-r
Bild 3
oder RegulierunasmaBnahmen
ver-standen, deren spezifische Eignung zur Forderung der Schiffahrt, zur Erhohung der Sicherheit, aber auch zum Schutz von Bauwerken entwickelt wurden.
DaB auch die VBD derartige Auftrage
erhielt, ist der guten und sich diesbe-zUglich standig weiterentwickelnden
Zusammenarbeit mit der Rhein-Main-Donau AG, Munchen, ebenso zu
ver-danken wie die mit dem
Bundesmini-sterium fur Verkehr, den Wasser- und Schiffahrtsdirektionen und deren Neu-bauabteilungen und den Wasser- und Schiffahrtsamtern. DaB aber auch Zu-sammenarbeit und Erfahrungsaus-tausch mit der Bundesanstalt fur Wasserbau, Karlsruhe, und den
Hoch-schulinstituten in Munchen, Stuttgart, Karlsruhe, Darmstadt, Hannover und
Berlin betrieben wird, ist fur uns selbst-verstandlich.
Eine wichtige Versuchsreihezur Gruppe
a) gehorig, befaBte sich mit der
natur-groBen PrOfung Fremdkorper
abwei-sender PropellerdUsen. Diese waren in
mehreren Modellversuchsreihen von
Herrn Dipl.-Ing. Luthra entwickelt
wor-den. Die fUr die Praxis recht
inter-essante Wirkung bestatigte sich am
Versuchsboot also in NaturgroBe in jeder Beziehung. Die gUnstigste Kon-struktion zeigt Bi I d 3; in der 178. Mit-teilung der VBD wurde eingehend dar-Uber berichtet (4).
Im Mai dieses Jahres wurden 7 sogn. Staukeilruder vergleichend gepriift. Ihre Profile, von der ebenen Platte
aus-gehend, entsprechen in 2 Fallen den
von der VBD verbesserten
Kaufer-Vorschlagen, 2 x
Schilling-Konstruk-tionen, ferner sind es lx em n
NACA-Profil mit 150/0 Dickenverhaltnis und lx das IFS-Profil 58 TR 15. Die Staukeil-winkel bet ragen 2 x150; Endscheiben verringern die Kantenverluste und ver-bessem generell die Auftriebsbeiwerte. Bild 4 zeigt alle 7 Ruder. Die Versuchs-ergebnisse werden demnachst an die-ser Stelle veroffentlicht.
Das FS FRITZ HORN" ist das ganze Jahr
hindurch Versuchsobjekt fur die
Fort-setzung der Automationsbestrebungen. Bi I d 5 zeigt den Fahrstand, in den be-reits die Anschlitz-Selbststeueranlage sowie Kraftstoffverbrauchs-,
Geschwin-digkeitsmesser und em n Echolot (neben
dem selbstschreibenden Vermes-sungslot)
installiert wurde. Die hier
angezeigten MeBwerte sollen spater
zusatzlich von einem Bordrechner
ver-MotorUberw a chung Propeller drezahl
Echolot Telefon
arbeitet werden und danach einmal Guterschiffen und Schubbooten er-lauben, weitgehend automatisiert zu
fahren, d. h. optimale Verkehrsleistung bei geringstem Kraftstoffverbrauch. In der Gruppe b) wurden weitere
Pro-bleme aus dem Gebiet der
Wechsel-wirkung zwischen Schiff und Fahrweg
L
gelOst sowie rein
verkehrswasserbau-liche Detailfragen durch Experimente
beantwortet.
Dabei waren neben bestimmten Mittel-rheinabschnitten wieder
Main und
Main-Donau-Kanal, aber auch die Saar, der Neckar, der Mittellandkanal und der
Wesel-Datteln-Kanal streckenweise
Ziel bestimmter Aufgaben. Auch hier bitten wir Interessenten, sich auf die veroffentlichten VBD-Mitteilungen zu
beziehen, die im AnschluB
zusammen-gefaBt werden.
Nach dieser kurzen Berichterstattung mochten wir es nicht versaumen, alien Firmen, Instituten und Einzelpersonen
verbindlichst zu danken, die haufig
durch Sachspenden mitgeholfen ha-ben, das FS FRITZ HORN" auf dem
Kompall Wendeanzeiger Ruclerlage
Radar Pilot Steurung Schiff/Schiff
Stand modernster Technik und stets
betriebsbereit zu halten.
Bei den Firmen waren dies
Klockner-Humboldt-Deutz mit einem neuen Mo-tor des Typs 12 BFM 716, Ostermann,
KOln,
mit einem
neuen, groBerenBronzepropeller, Jorg Sturtzel mit einem Flue-Radargerat undJastram mit einer Spezial-Rudermaschine.
Fur personliches Entgegenkommen und damit tatkraftige UnterstUtzung unserer Vorhaben, danken wir den Wasser- und Schiffahrtsdirektionen
sowie den Wasser- und
Schiffahrts-amtern aber auch den
Wasserschutz-inspektionen und der Duisburger
Feuer-wehr. Besonders danken wirjedoch der Rhein-Main-Donau-AG, Munchen, die uns die interessantesten Untersuchun-gen ermoglichte.
Unsere Aufgabe bleibt unverandert, stets dienstbereit zu sein fur
Binnen-schiffahrt und WasserstraBen".
Bild 4 KauferII Schilling II IFS 58 TR 15
Plattenruder Kaufer I Schilling I NAGA 0015
17.61
11"1"111,Sk
Radio
Kr.
aftstoffverbr. Sum LogMotor Start/ Stop , Blaue Tafel, Signal
Ruder
[21 Schale
[31 Schiele
[41 Schale
Forschungsschiff FRITZ HORN" 2 Jahre im Einsatz, 64. Mitteilung der VBD
Zeitschrift fur Binnenschiffahrt, Heft 3/1964
Forschungsschiff FRITZ HORN" 12 Jahre irri'Dienst fur Binnenschiffahrt und WasserstraBen
Zeitschrift für Binnenschiffahrt, Heft 11/73
NaturgroBe Untersuchurigen selbstabweisender Propellerdiisen 178. Mitteilung der VBD Eigendruck.
Ferner werden Zur Vervollstandigung dieserBerichterstattung folgende hierzu gehorige VBD-Mitteilungen aufgefiihrt:
151 NaturgroBe, experimentelle Untersuchungen zur Ermittlung der
notwendigen Fahrwasserbreite in KrUmmungen stromender
Gewasser
152 Untersuchung der Verkehrssicherheit von Motorgiiterschiffen und Schubverbanden bei Fahrt in wechselnden Kanalquer-schnitten, durchgefiihrt in der Haltung FUrt des
Main-Donau-Kanals und der Haltung I des Rhein-Herne-Main-Donau-Kanals
153 Fahrdynamische Untersuchung Ober die Formationsbildung von
Schubverbanden im Talverkehr auf der Rheinstrecke Koh DUisburg, bestehend aus leeren oder unterschiedlich
tieftau-chenden Leichtern
162 MaI3nahmen zur Erh6hung der Verkehrssicherheit von
Schub-verbanden bei Talfahrt mit leeren oder teilweise beladenen
Leichtern
163 EinfluB von Schleusensuhkwellen auf das fahrende Typschiff JOHANN WELKER" in einer Haltung des Main-Donau-Kanals
169 Kraft- und Mornentmessungen an Schweberudern in
Modell-und GroBausfUhrung
172 Beanspruchung und Veranderung der Fahrwasserbegrenzung
durch die Schiffahrt
176 NaturgroBe, .ergleichende Untersuchungen von
Bugsteuer-organen an Schubverbanden und GroBmotorschiffen auf
geraden und gekriimmtem Fahrwasser zur Erhohung der
Ver-kehrssicherheit
180 Untersuchung der Fahrdynamik und Betriebstechnik von GroB-motorschiffen auf allseitig beschranktem Fahrwasser
188 Fahrdynamische Untersuchungen Ober die Formationsbildung von Schubverbanden bei Talfahrt auf der Rheinstrecke KUln
Dusseldorf, bestehend aus leeren oder unterschiedlich
tieftau-chenden Leichtern
190 Nautische Untersuchungen mit Schiffsmodellen fur die Saar
und fiir den Mittellandkanal
192 Messung und zum Modellversuch vergleichende Bewertung der
Druckwechselbeanspruchung eines Schiffahrtskanals durch fahrende Motorschiffe unterschiedlicher Grolie und Antriebs,
leistung
193 NaturgroBe Vergleichsfnessungen mit GroBechubbooten in ste-hendem undstromendem Wasserzur Erfassung der
Propulsions-und Manovriereigenschaften sowie das daraus resultierende
Verkehrsleistungsverhalten
196 Nautische Untersuchung-en zur FOrderung des vorfristigen Ver-kehrs mit groBen nautischen Einheiten euf dem Wesel-Datteln-Kanal und im Hebewerk Henrichenburg
Literatur:
HI Sturtzel Forschungsschiff FRITZ HORN", das schwimmende Laboratorium fUr schiffstechnische GroBversuche der
Versuchs-anstaitfUr Binnenschiffbau e.V., Duisburg, 54. Mitteilung der VBD,
Forschungsbericht des Landes Nordrhein-Westfalen Nr. 1244, Westdeutscher Verlag Koh Und Opladen
Dr. Schale Sonderheft Kenai- und
Schiffahrts-versuche 1972", 4. Folge
Dr. Schale Sonderheft Kenai- und
Schiffahrts-versuche 1972", 4. Folge
Dr. Schale Sonderheft Kenai- und
Schiffahrts-versuche 1972", 4. Folge
Dr. Schale VE3D-eigene Veroffentlichung.
Sonder-heft 4 der Kenai- und
Schiffahrts-versuche"
Dr. Schale VBD-eigene Veroffentlichunb. Son
der-heft 4 der Kenai- Lind
Schiffahrts-versuche"
Landgraf Veroffentlichung im Hause Dr. Muller August 1976
Dr. Schale
Dr. Schale Zeitschrift fur Binnenschiffahrt und
VVasserstraBen, Heft 7/1977
Dr. Schale Westdeutscher Verlag Opladen, For-schungsbericht des Landes NW Nr. 2665
Dr. Schiele Schiff und Hafen, Heft 5/1978
Dr. Schale Forschungsbericht des Landes NRW
Nr. 2839179
Dr. Schale Zeitschrift fur Binnenschiffahrt und
WasserstraBen, Heft 9 + 11/79 Dr. Schale Schiff uhd Hafen, Heft 2/11980 Nerlich
Marzin
Dr. Schale Zeitschrift fUr Binnenschiffehrt und
Nerlich WasserstraBen
Dr. Schiele Forschungsbericht des Landes NRW
