Was ist Fendering?

Nov 08, 2023

Fender sind Vorrichtungen oder Einheiten, die dazu dienen, ein Schiff vor dem Aufprall auf einen Steg, ein Dock, einen Kai, einen Liegeplatz oder ein anderes Schiff in Küstennähe zu schützen und daraus resultierende Strukturschäden zu verhindern.

Kotflügel fungieren als Polster oder Absorber, die die Auswirkungen des gegenseitigen Kontakts reduzieren, indem sie kinetische Energie durch elastische Wirkung absorbieren.

Alle Schiffe müssen an den dafür vorgesehenen Stellen anlegen. Während dieses Vorgangs muss sich das Schiff an einem bestimmten Ort positionieren, um seinen Zweck zu erfüllen, basierend auf der Platzverfügbarkeit und anderen Faktoren am Steg, Hafen, Dock, Pier, Kai usw.

Daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit einer direkten Kollision oder eines Aufpralls des Schiffes mit der Struktur, auch wenn die Geschwindigkeit des Schiffes sehr niedrig sein kann.

Auch später, nachdem das Schiff entsprechend stationiert ist, besteht weiterhin ein hohes Kontaktrisiko. Obwohl die Geschwindigkeit des Schiffes nach dem Andocken oder Anlegen Null ist, ist die Beschaffenheit des Wassers sehr dynamisch.

So kommt selbst ein schwimmendes, stationäres Schiff hin und wieder durch die kontinuierlichen Eigenbewegungen aufgrund von Wasserströmungen, Gezeiten und Wellen in Kontakt mit der Uferstruktur.

Darüber hinaus sind an einem Steg, Pier, Dock, Liegeplatz oder Kai mehrere Schiffe für ihren Betrieb zuständig. Somit besteht auch eine faire Chance auf einen direkten Kontakt zwischen den einzelnen Schiffen.

Wenn sich ein Schiff außerdem in der Nähe eines Hafens oder Hafens mit hohem Verkehrsaufkommen befindet, ist auch das Risiko einer Kollision mit einem anderen Schiff hoch.

Außerdem können zwei Schiffe für verschiedene Zwecke wie Bunkern oder Frachtumschlag aneinander festgemacht werden, was als Ship-to-Ship-Anlegen (STB) bezeichnet wird.

Dies führt auch zu einer ähnlichen Situation, in der es wahrscheinlich ist, dass zwei Schiffe ständig kollidieren. Daher stellt sich die Frage: Gibt es ähnliche Schutzmaßnahmen wie Stoßstangen und Kotflügel bei Fahrzeugen oder Puffer bei Eisenbahnwaggons? Die einfache Antwort ist Kotflügel.

Erinnern Sie sich an die reifenähnlichen Dinge an den Seiten des Rumpfes und der Stegplattform, als Sie zum ersten Mal eine Vergnügungsbootfahrt unternommen haben?

Das sind wiederum nichts weiter als einfache Formen des Kotflügelbaus. Von kleinen Schnellbooten bis hin zu großen Frachtschiffen müssen alle Schiffe über ein Fendersystem verfügen, um ihre Rumpfstruktur und jegliche Uferstruktur oder andere Schiffe vor örtlich begrenzten Kollisionen oder Stößen zu schützen.

Aufgrund der Dynamik des Schiffes (die wiederum von seiner Größe abhängt) und häufig der Kontinuität können die Auswirkungen dieser Art von Stößen jedoch erheblich genug sein, um die Landstruktur zu beschädigen oder hohe lokale Spannungskonzentrationen zu verursachen, die ausreichen können, um einen Notruf auszulösen Strukturschäden und sogar ein örtlicher Ausfall des Schiffs selbst oder eines anderen Schiffs.

Ein für einen Zweck geeigneter Kotflügeltyp kann für einen anderen völlig ineffizient sein. Je nach Schiffstyp und Zweck.

Daher hängt die Auswahl und Entsorgung von Kotflügeln für einen bestimmten Standort und Betrieb von vielen Faktoren ab.

Die betrachteten Schiffe: Dies ist der wichtigste berücksichtigte Faktor. Eine Fenderanordnung, die für einen Fischerkai geeignet ist, ist gegen große Frachtschiffe in einem Hafen völlig wirkungslos. Darüber hinaus sind auch Typ, Größe und Design des Schiffes von entscheidender Bedeutung. Bogenfender eignen sich beispielsweise für kleine und mittelgroße Schiffe.

Auch hier müssen beispielsweise Massengutfrachter und Stückgutschiffe direkt neben der Anlegestelle oder dem Kai mit minimalem Abstand festgemacht werden, um einen effizienten Ladungstransfer durch maximale Reichweite des Krans zu ermöglichen. Gleiches gilt auch für Fahrgastschiffe, um ein sicheres und bequemes Ein- und Aussteigen der Passagiere zu ermöglichen.

Daher werden meist große, flache Kotflügel geeigneter Größe und Form gewählt, die steif sind und einen minimalen Abstand erfordern.

Moderne Systeme umfassen auch fortschrittliche Typen wie Parallelbewegungs-, Gleit- oder einziehbare Extrudertypen, die nicht nur in der Lage sind, hohe Werte des Schiffsimpulses über längere Zeiträume zu absorbieren, sondern sich auch basierend auf den ausgeübten Kräften entsprechend anpassen können, so dass der Spielraum zwischen den Schiff und Kai ist minimal. Die Anlegeenergie hängt direkt vom Schiffstyp ab.

Struktur und Umgebung: Auch die Uferstruktur und die Umgebung sind entscheidend. Die Bedingungen, denen der Steg, der Kai, der Pier usw. ausgesetzt sind, wie Gezeitenstand, Wellenfaktoren, Strömungen usw., bestimmen das Kollisionsrisiko und die Kräfte während der Interaktion.

Ebenso werden Art und Konfiguration der Struktur berücksichtigt. Offene Pfahlstege beispielsweise, die häufig für Tiefwassereinsätze verwendet werden, belastungsempfindlich sind und über eine begrenzte Fläche für die Fenderung verfügen, erfordern große und hocheffiziente Fender, die in geringerer Anzahl nicht nur den hohen Lasten großer Schiffe standhalten können, sondern auch dazu in der Lage sind um unter wechselnden äußeren Bedingungen wie Flut oder großen Wellenlasten zu arbeiten.

Die Liegeplatzkonfiguration und der Ansatz: Schiffe können je nach Anforderungen und Design in unterschiedlichen Konfigurationen an Land angelegt werden. Das Anlegen an der Seite ist die gebräuchlichste Methode, gefolgt vom Anlegen am Ende (Bug oder Heck). Es gibt andere seltene Arten, wie zum Beispiel einen Delfin oder einen Schleusenliegeplatz. Wenn ein Schiff also am Bug oder am Heck anlegen muss, unterscheidet sich die Anordnung des Anlegens sowohl am Schiff als auch an der Struktur von der Anordnung beim Anlegen seitlich.

Dieser Faktor hängt wiederum eng mit unserem ersten Punkt zusammen, dem Schiffstyp. Wenn ein Schiff beispielsweise einen Wulstbug hat und am vorderen Ende angelegt werden muss, unterscheidet sich die Fenderkonstruktion von einem Schiff ohne Wulstbug. Weitere wichtige Faktoren sind die Annäherungsgeschwindigkeit (wiederum im Zusammenhang mit dem zweiten Punkt der Umgebungsbedingungen; raue See erhöht die Geschwindigkeit), Anflugwinkel usw.

Kotflügel werden üblicherweise in einer einzigen Reihe in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen an den Stellen angeordnet, an denen die Wechselwirkungen am wahrscheinlichsten sind.

An einer Kaimauer, einem Pier oder einem Steg werden sie an der äußersten Kante verteilt, wo die Gefahr einer Berührung mit dem Schiffsrumpf besteht. Bei Schiffen oder Booten sind die Fender an der Seitenschale in Bereichen nahe der Wasserlinie und der Deckskante angeordnet.

Aus unserem Wissen über herkömmliche Rumpfformen wissen wir, dass die Landstruktur beim Anlegen des Schiffes am wahrscheinlichsten auf den unteren Seitenschalenteil des Rumpfes trifft, wie in der Nähe des Bilgenbereichs gezeigt.

Ähnlich verhält es sich bei einer Schiff-zu-Schiff-Interaktion: Der wahrscheinlichste betroffene Teil ist der obere Teil der Seitenschale in der Nähe der Deckskante, wie gezeigt.

Somit werden die Kotflügel entsprechend nach Bedarf entsorgt. Aus praktischen Gründen ist das Anbringen von Fendern bei großen Seeschiffen auf Reisen jedoch optional, da in der Tiefsee keine Gefahr eines leichten Aufpralls besteht und das Anbringen von Fendern das Gewicht, die Stabilität und die Geschwindigkeit unnötig beeinträchtigt.

Kotflügel können sich in Größe, Form, Typ und Design stark unterscheiden.

Basierend auf der Form sind einige gängige Arten von Kotflügeln:

Abhängig von ihrer Mobilität kann es sein:

Wie der Name schon sagt, werden feste Fender an einer Struktur wie einem Schiff oder einer Landplattform befestigt. Schwimmende Fender werden auf dem Wasser aufgehängt und können schwimmen, während sie als Puffer zwischen zwei Körpern, wie Schiffen oder Gefäßen und einer festen Struktur, fungieren.

Basierend auf der Konstruktion und dem Design können Kotflügel wiederum grob in folgende Kategorien eingeteilt werden:

Flache Fender werden nur in Landstrukturen wie Anlegestellen, Piers oder Kais eingebaut. Sie bestehen größtenteils aus Gummi und haben einen hohen Steifigkeitsindex. Sie komprimieren nicht stark und sind daher geeignet, Stöße mit geringem Impuls auszuhalten. Sie sind meist kreisförmig, ringförmig, quadratisch oder D-förmig.

Da es sich überwiegend um Landfahrzeuge handelt, handelt es sich meist auch um feststehende Kotflügel. Pneumatische Fender werden meist zwischen Schiffen verwendet, kommen aber auch oft an Land zum Einsatz, wenn es sich um größere Schiffe handelt.

Diese sind größer und mit Druckluft gefüllt. Dadurch können sie einen hohen Energiewert absorbieren, ohne sich stark abzulenken, und verfügen über eine höhere Flexibilität, was sich für Situationen wie das Anlegen zwischen zwei schwimmenden Schiffen mit erheblichen Freiheitsgraden oder zum Anlegen großer Schiffe mit einem beträchtlichen entgegenkommenden Impuls eignet. Sie sind überwiegend zylindrisch oder kugelförmig.

Sie fallen hauptsächlich in die Kategorie der schwimmenden Fender, da sie aufgrund ihrer pneumatischen Beschaffenheit schweben können. Schaumkotflügel ähneln pneumatischen Kotflügeln und können aufgrund ihrer Konstruktion schwimmen. Sie haben einen inneren Schaumkern und eine äußere Hülle aus synthetischen Polymeren oder Elastomeren. Ein weiterer zusätzlicher Vorteil von Schaumpolymeren besteht darin, dass sie sich bei einem Loch nicht entleeren können.

Heutzutage sind auch mechanisierte Kotflügel üblich, die sich je nach Ladedruck verstellen und einfahren lassen. Wichtige Beispiele hierfür sind Bein-, extrudierte, verschiebbare und parallel bewegliche Kotflügel.

Anlegeenergie: Dies ist der wichtigste Parameter für die Gestaltung von Kotflügeln. Unter Liegeenergie versteht man die kinetische Energie der Stoßbelastung bei der Übertragung von einem Schiff auf einen Liegeplatz oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schiffen.

Wie wir wissen, wird die kinetische Energie eines Körpers als ½ X Masse X Geschwindigkeit im Quadrat (1/2 X m X v2 ) gemessen. Wenn ein Schiff auf einer festen Struktur wie einem Liegeplatz aufliegt, ist diese Masse einfach die Verdrängung des Schiffes. Wenn jedoch zwei Gefäße interagieren, ergibt sich die effektive Masse durch M1 X M2/ (M1+M2), wobei M1 und M2 die Massen der beiden Körper sind.

Kotflügelabstand: Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kotflügeln. Dies hängt vom Schiffstyp, der Umgebung und den Liegeplatzarten ab.

Fender-Kontakt: Dies ist die Kraft, die von jedem Kotflügel getragen wird. Dies hängt wiederum mit der Liegeplatzkonfiguration und dem Schiffstyp zusammen. Wie wir oben besprochen haben, sind beispielsweise beim seitlichen Anlegen eines Schiffes die auf die Fender wirkenden Kräfte mehr oder weniger gleichmäßig, verglichen mit dem Anlegen in einem Winkeldelphin oder beim Anlegen zwischen zwei Schiffen, wenn der gesamte Ladezyklus hochdynamisch ist.

Wie oben erläutert, hängt das Material für Kotflügel von deren Typ ab. Beispielsweise besteht bei Schaumstoffkotflügeln der innere Kern aus Schaumstoff und der äußere Kern aus Elastomeren. Bei flachen Kotflügeln werden typischerweise Zusätze aus Polyethylen, Gummi und manchmal auch Stahl verwendet, um die Festigkeit und Steifigkeit zu verbessern.

Bei pneumatischen Modellen werden reines Gummi (wie Reifen) und Monomere verwendet. PVC ist ebenfalls ein sehr häufig verwendetes Material. Bei mechanisierten Kotflügeln wird hauptsächlich Stahl mit Gummipolstern an den Kontaktpunkten verwendet. Die Materialauswahl erfolgt nach Festigkeit und betrieblichen Anforderungen.

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Subhodeep ist Absolvent der Marinearchitektur und Meerestechnik. Er interessiert sich für die Feinheiten von Meeresstrukturen und zielgerichteten Designaspekten und widmet sich dem Austausch und der Verbreitung gemeinsamen technischen Wissens in diesem Sektor, der gerade in diesem Moment einen Umschwung erfordert, um wieder zu altem Glanz zu erblühen.