Was Megaschiffe antreibt

Es ist spät am Abend und schwer beladene Lastwagen, begleitet von Polizeifahrzeugen und Blaulicht, bewegen sich langsam durch die verschlafene Stadt Waren im Nordosten Deutschlands. Doch die Bewohner der malerischen kleinen Häuser sind alles andere als beunruhigt; sie wissen, dass wieder einmal eine Schiffsschraube die Stadt verlässt.

Waren mit seinen rund 20.000 Einwohnern ist die Heimat der Mecklenburger Metallguss GmbH (MMG) – einem weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung und Herstellung von Propellern für große Containerschiffe. Eine seiner Entwicklungen, ein 131 Tonnen schwerer Sechs-Blatt-Propeller für Maersk, hält den Weltrekord für die größte Schiffsschraube.

Der Transport ist eine besonders knifflige Herausforderung. Hamburg, Deutschlands größter Seehafen, ist mehr als 200 Kilometer entfernt und das Anhalten auf der Autobahn zeitaufwändig für den Konvoi von langen und schweren Fahrzeugen. Vor einigen Jahren mussten eine ganze Autobahnstrecke und zwei Bahngleise verlegt werden, da das Unternehmen größer wurde und die Propellertransporte ständig zu Verkehrsbehinderungen führten. Was macht ein XXL-Schiffszulieferer wie MMG so weit weg vom Meer?

„Wir haben vor 70 Jahren mit der Herstellung von Propellern begonnen, als die Gegend in der sowjetischen Besatzungszone lag und der ostdeutsche Schiffbau nach dem Krieg wieder aufgebaut werden musste“, erklärt Jörn Klüss, Head of Design and Construction bei MMG und gebürtiger Warener. „Damals waren die Schiffsschrauben noch viel kleiner. Heute ist das Know-how in der Region der Grund für unser Festhalten an diesem Standort.“

DIE FRACHTKAPAZITÄT HAT IN DEN VERGANGENEN 40 JAHREN UM 1.200 PROZENT ZUGENOMMEN.

Vor fünfzehn Jahren bewegten Schiffe noch 5.000 TEU (sog. Twenty-foot Equivalent Units, standardisierte Transportcontainer mit einer Länge von 6,1 Metern). Heute laden sehr große Containerschiffe bis zu 22.000 TEU. Die Nachfrage im Containerverkehr ging jedoch im Zuge der Finanzkrise 2009 drastisch zurück und die Aufträge für neue Propeller kamen zum Erliegen. „Die Rettung war unser Umrüstprogramm“, sagt Klüss, „eine neue Generation von Propellern, die alte Schiffe effizienter machen.“

BIS DAHIN WURDEN PROPELLER FÜR SCHIFFE GEBAUT, DIE MIT HÖCHSTMÖGLICHER GESCHWINDIGKEIT UNTERWEGS WAREN.

Nach der Krise begannen die Reedereien mit dem sogenannten „Slow Steaming“, wobei die Schiffe unterhalb ihrer Kapazität betrieben werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Schiffe, die zuvor mit 25 Knoten (46,3 km/h) auf den Ozeanen unterwegs waren, haben ihre Geschwindigkeit auf 18 Knoten (33,3 km/h) oder weniger verringert.

„Je langsamer ein Motor läuft, desto größer kann der Propeller ausfallen“, erklärt Klüss. „Durch Analysieren der individuellen Betriebsprofile passen wir die Anzahl der Blätter und den Durchmesser an, um für jeden Anwendungsfall den effizientesten Propeller zu bestimmen.“ Zudem analysierte das Unternehmen die Propellerkappe – das Teil des Propellers hinter den Blättern, das die Stahlkomponenten der Antriebswelle vor Korrosion durch Meerwasser schützt. Es entwickelte eine neue energiesparende Kappe (MMG-escap) mit einem neuen Flossen-Design, das den Nabenwirbel entdrallt und gleichzeitig den Drehmomentverlust reduziert und Verschleiß am Ruder verhindert. Diese Innovationen ermöglichen Effizienzsteigerungen um bis zu 10 Prozent, was auf der Fahrt von Asien nach Europa eine Ersparnis von rund 200.000 EUR bedeutet.

VIELE REEDEREIEN ZEIGTEN INTERESSE an der Umrüstung ihrer alten Propeller mit der MMG-escap Lösung, die bereits die Effizienz des Antriebssystems um bis zu 3 Prozent steigert. Traditionell werden Propellerkappen mit Bolzen am Propeller befestigt, die zusätzlich mit einem chemischen Klebstoff gesichert sind. Hierfür muss das Schiff allerdings mindestens drei Tage im Trockendock liegen, wodurch Kosten von rund 15.000 USD pro Tag zuzüglich der Kosten für den Kapazitätsausfall der Reederei anfallen.

„Wir begannen, über eine Unterwassermontage der neuen Kappe durch Taucher nachzudenken“, sagt Klüss. „Das aber schloss den Einsatz von Klebstoffen aus, die nämlich Sauerstoff brauchen, um auszuhärten. Dann erfuhren wir von Keilsicherungsscheiben und dem Erfinder dieser Technologie – Nord-Lock.“

ALLERDINGS GIBT ES IN DER STRENG REGULIERTEN SCHIFFFAHRT Klassifikationsgesellschaften, die die Sicherheit auf See gewährleisten und technische Standards für den Bau und Betrieb von Schiffen definieren sollen. Ohne Klassifikation kann ein Schiff nicht betrieben werden, da es keine Versicherung oder Frachtaufträge erhält. Die Nord-Lock Keilsicherungsscheiben waren nicht für den Einsatz mit der in der Propellerkappe verwendeten speziellen Kupferlegierung geprüft und zugelassen, weshalb dringend eine Zertifizierung im Hinblick auf die effiziente Sicherung der Propellerkappen durch die Keilsicherungsscheiben benötigt wurde. Jedes Land, in dem Schiffe gebaut werden, verfügt über eigene Klassifikationsgesellschaften und MMG arbeitet mit allen von ihnen zusammen. In diesem Fall wandte sich das Unternehmen an DNV GL, eine der größten Gesellschaften.

„Wenn sich Reederei und Klassifikationsgesellschaft einig sind, kann man eine Anwendung umsetzen und anschließend eine Prüfung durchführen“, erklärt Klüss. „Die Keilsicherungsscheiben von Nord-Lock wurden schon mehrfach zertifiziert und DNV GL war aufgrund unserer innovativen Stahl-Kupfer-Legierung zu einer weiteren Zertifizierungsprüfung bereit.“

DIE ERSTE UNTERWASSERMONTAGE EINER PROPELLERKAPPE mit Nord-Lock Keilsicherungsscheiben erfolgte 2014 an einem großen europäischen Containerschiff. Drei Taucher brauchten nur 1,5 Tage, weshalb die Arbeiten während der normalen Anlegezeit und ohne Dockgebühren vonstattengehen konnten – ein Erfolg.

MMG, DNV GL und Nord-Lock trafen sich erstmals im September 2016. Weniger als ein Jahr später waren die Keilsicherungsscheiben geprüft und zugelassen. „Die Schiffsindustrie ist sehr konservativ“, so Klüss. „Aber wir haben sie von den Vorteilen der Lösung mit Tauchern überzeugt und Nord-Lock ist nun unser neuer Standard für sämtliche Anwendungen mit Schraubenverbindungen.“

FAKTEN:

KUNDE: Mecklenburger Metallguss GmbH
ENDKUNDE: Reederein auf der ganzen Welt, Werften vor allem in Asien
ORT: Waren (Müritz) in Mecklenburg-Vorpommern,
Deutschland
ANWENDUNG: Sicherung einer Propellerkappe für Schiffe mit Nord-Lock
Keilsicherungsscheiben anstelle von Klebstoffen
NORD-LOCK LÖSUNG: SMO Keilsicherungsscheiben für Edelstahlbolzen

ERZIELTE VORTEILE:

• Äußerst zuverlässige Verriegelung
• Verringerung von Montagefehlern durch einfache Anwendung
• Möglichkeit zur Montage der Propellerkappe an einem bestehenden Propeller unter Wasser