Schleppkräfte beim Notverschleppen von Containerschiffen
Thomas E. Schellin, Ph.D., Dr.-Ing. Vladimir Shigunov, Dipl.-Ing. Axel Köhlmoos, Dipl.-Ing. Henning Schier, DNV GL, Hamburg
Beim Notverschleppen von Schiffen handelt es sich nicht nur um die Abwehr akuter Gefahrensituationen, sondern auch darum, nicht mehr einsatzfähige Schiffe von einem beliebigen Ort zu einer Werft zu schleppen. Historisch gesehen lag das Augenmerk des ersten Szenarios auf vollbeladenen Tankern, aber heutzutage spielen dabei auch große Containerschiffe eine Rolle. Für das zweite Szenario werden Klassifikationsgesellschaften mehr und mehr von Reedereien und Versicherungsgesellschaften um deren technische Expertise gebeten. Für eine Reihe von Containerschiffen wurden zwei Ansätze untersucht, um die Schleppkräfte beim Notverschleppen abzuschätzen. Im ersten Ansatz wurden Strömung, Wind und Wellen nur aus einer Richtung 15° von vorn berücksichtigt. Beim zweiten Ansatz variierten die Richtungen dieser drei Umweltparameter. Die Geschwindigkeit für Strömung bzw. Wind blieb bei beiden Betrachtungsweisen konstant. Für beide Ansätze wurde ein RANS-Löser benutzt, um Strömungs- und Windeffekte abzuschätzen. Bei beiden Methoden wurden die quadratischen Übertragungsfunktionen der Wellendriftkräfte und -momente mit spektralen Methoden kombiniert, um die Seegangseffekte abzuschätzen. Zur Berechnung der Übertragungsfunktionen der Wellendriftkräfte wurde für die erste Methode ein Randelementeverfahren benutzt; für die zweite Methode wurde eine fortgeschrittene Rankine-Methode eingesetzt. Dabei erwies sich der erste Ansatz als konservativer als der zweite aufgrund der berechneten, etwas größeren Schleppkräfte.
Tow Forces for Emergency Towing of Containerships
Classification societies are increasingly called upon to provide technical support to shipping companies when dealing with ships during and after an emergency. History has focused attention on laden oil tankers. However, of significance nowadays is the disablement of large containerships. For a series of containerships, two methods were employed to estimate tow forces for emergency towing. Both methods assumed constant current speeds and directions, constant wind speeds, and directionally aligned and non-aligned seaways. The first method considered collinear steady forces caused by current, wind, and waves acting at 15 deg heading. The second method solved the nonlinear horizontal motion equations under varied current, wind and wave headings and for iteratively solved drift angles. Both methods used a viscous RANS solver to predict current and wind effects and combined quadratic transfer functions of wave drift forces and moments with the spectral method to predict seaway-induced effects. To obtain wave drift transfer functions, both methods relied on a boundary element technique; the first method on an encounter frequency (zero-speed Green functions) method and, the second, on an advanced Rankine frequency-domain source-patch method. The first method was more conservative as it obtained slightly higher tow forces than the second method.
