Propellerstrahlinduzierte Erosionserscheinungen; Teilvorhaben: Experimentelle Untersuchungen und Weiterentwicklung der Kolk-Berechnungsformeln

Abstract

Das IHATEC II Verbundforschungsprojekt "Propellerstrahlinduzierte Erosionserscheinungen" untersuchte, wie verschiedene Schiffsantriebe hydrodynamische Belastungen an Kaimauern erzeugen und wie diese zur Kolkbildung am Hafenboden beitragen. Im Teilprojekt "Experimentelle Untersuchungen und Weiterentwicklung der Kolk-Berechnungsformeln", durchgeführt vom Leichtweiß-Institut für Wasserbau (LWI) der TU Braunschweig, wurden die Prozesse der Kolkbildung systematisch analysiert, um bestehende Berechnungsansätze zu verbessern. Zu diesem Zweck fanden Feldmessungen an einem Anleger im Hafen Lübeck statt, bei denen Drücke an der Kaimauer, Strömungsgeschwindigkeiten in Sohlenhöhe, Bathymetrieänderungen und Unterwasserschall während realer Manöver von RoRo-Schiffen erfasst wurden. Zudem wurden umfangreiche Modellversuche mit verschiedenen Schiffstypen und Propellern durchgeführt. Diese ermöglichten es, die Kolkbildung unter kontrollierten Bedingungen detailliert zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen den deutlichen Einfluss von Propellerleistung, Wand- und Sohlenabstand, Schiffsgeometrie sowie der Sedimentkörnung auf Tiefe und Ausbreitung von Kolken. Gleichzeitig lieferten die Geschwindigkeits- und Druckmessungen wertvolle Daten zur Validierung numerischer Strömungssimulationen. Auf Basis der erhobenen Daten wurden Berechnungsformeln für die untersuchten Schiffstypen und Antriebe abgeleitet, mit welcher die Kolktiefe deutlich zuverlässiger als bisher vorhergesagt werden kann. Der Bericht beinhaltet neben einer Kurzdarstellung des Projekts auch eine ausführliche Beschreibung der Arbeiten und Ergebnisse des Teilprojekts sowie deren Einordnung in die Rahmenbedingungen des IHATEC II-Förderprogramms.