Forschungsbericht 2014



Kühlcontainer

Institut: M-4
Projektleitung: Günter Ackermann
Stellvertretende Projektleitung: Olaf Jacobsen
Mitarbeiter/innen: Olaf Jacobsen
Laufzeit: 12.01.2003 — 12.12.2016
Finanzierung:Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH)

Die 1965 erfolgte internationale Normung der Containerabmessungen beschleunigte die Entwicklung und das Wachstum des Containerverkehrs. Die Kühlcontainer, ideale Transportbehälter für die geschlossene Kühlkette, haben sich in Folge besonders im Seeverkehr durchgesetzt. Von 1978 bis 1994 hat sich die auf TEU bezogene Anzahl der Kühlcontainer alle acht Jahre verdoppelt und im Jahre 2002 wurde eine weitere Verdoppelung auf rund 1 Mio. TEU erreicht, 2005 waren es 1,25 Mio. TEU. In den ersten zehn Jahren wurden vorwiegend Porthole-Container verwendet, seit 1978 haben die Integral-Container die Führung übernommen und heute tendiert der Porthole-Anteil gegen null. Im Jahr 2008 standen Stellplätze für rund 900.000 TEU Kühlcontainer auf Vollcontainerschiffen zur Verfügung. Etwa 50 % der Kühlladung wird in Kühlcontainern transportiert, daraus ergibt sich eine durchschnittliche Auslastung von rund drei jährlichen Kühltransporten pro Kühlcontainer (R-TEU) und fünf Nutzungen pro Kühlcontainer Stellplatz und Jahr auf den Schiffen.

Beim Bau von neuen Kühlcontainerschiffen wird der für die E-Bilanz zu berücksichtigende Anteil (für die Kühlcontainer) von der Bauwerft häufig zu niedrig angesetzt. Die geringe Auslastung verführt zum Ansatz von niedrigen Mittelwerten und kleinen Gleichzeitigkeitsfaktoren. Dadurch ergeben sich später im Betrieb Probleme, besonders im Revierbetrieb bei Bugstrahlrudereinsatz mit der höchsten E-Belastung. Daher wurde vom Germanischen Lloyd für Kühlcontainerschiffe ein zusätzliches Klassezeichen eingeführt.

Da die Kühlcontainer an Deck in der Regel nur in den untersten zwei Lagen gestaut werden können, werden zunehmend  Kühlcontainerstellplätze unter Deck benötigt. Zur Wärmeabfuhr der Kälteaggregate werden je nach Ladung und Klimazone 4.000 - 6.000 Kubikmeter pro Stunde Außenluft pro 40-Fuß-Container benötigt. Dafür werden entsprechende Lüfter, Luftkanäle und Zu- und Abluftöffnungen benötigt. Der E-Bedarf erhöht sich für diese Stellplätze unter Deck um 1,5 - 2 kW pro 40 Fuß-Container, dies ist bei der Bemessung der E-Bilanz zu berücksichtigen. Probleme bereitet die Luftverteilung, da möglichst keine Wärmenester entstehen sollen.

Ein Ziel dieser Arbeiten sind Untersuchungen zum gesamten Energiebedarf der Kühlcontainer im Schiffsbetrieb. Im Rahmen von Studienarbeiten werden Messungen auf Schiffen durchgeführt, neben der Stromaufnahme werden Daten zu den Umgebungsbedingungen erfasst.

Die 1965 erfolgte internationale Normung der Containerabmessungen beschleunigte die Entwicklung und das Wachstum des Containerverkehrs. Die Kühlcontainer, ideale Transportbehälter für die geschlossene Kühlkette, haben sich in Folge besonders im Seeverkehr durchgesetzt. Von 1978 bis 1994 hat sich die auf TEU bezogene Anzahl der Kühlcontainer alle acht Jahre verdoppelt und im Jahre 2002 wurde eine weitere Verdoppelung auf rund 1 Mio. TEU erreicht, 2005 waren es 1,25 Mio. TEU. In den ersten zehn Jahren wurden vorwiegend Porthole-Container verwendet, seit 1978 haben die Integral-Container die Führung übernommen und heute tendiert der Porthole-Anteil gegen null. Im Jahr 2008 standen Stellplätze für rund 900.000 TEU Kühlcontainer auf Vollcontainerschiffen zur Verfügung. Etwa 50 % der Kühlladung wird in Kühlcontainern transportiert, daraus ergibt sich eine durchschnittliche Auslastung von rund drei jährlichen Kühltransporten pro Kühlcontainer (R-TEU) und fünf Nutzungen pro Kühlcontainer Stellplatz und Jahr auf den Schiffen.

Beim Bau von neuen Kühlcontainerschiffen wird der für die E-Bilanz zu berücksichtigende Anteil (für die Kühlcontainer) von der Bauwerft häufig zu niedrig angesetzt. Die geringe Auslastung verführt zum Ansatz von niedrigen Mittelwerten und kleinen Gleichzeitigkeitsfaktoren. Dadurch ergeben sich später im Betrieb Probleme, besonders im Revierbetrieb bei Bugstrahlrudereinsatz mit der höchsten E-Belastung. Daher wurde vom Germanischen Lloyd für Kühlcontainerschiffe ein zusätzliches Klassezeichen eingeführt.

Da die Kühlcontainer an Deck in der Regel nur in den untersten zwei Lagen gestaut werden können, werden zunehmend  Kühlcontainerstellplätze unter Deck benötigt. Zur Wärmeabfuhr der Kälteaggregate werden je nach Ladung und Klimazone 4.000 - 6.000 Kubikmeter pro Stunde Außenluft pro 40-Fuß-Container benötigt. Dafür werden entsprechende Lüfter, Luftkanäle und Zu- und Abluftöffnungen benötigt. Der E-Bedarf erhöht sich für diese Stellplätze unter Deck um 1,5 - 2 kW pro 40 Fuß-Container, dies ist bei der Bemessung der E-Bilanz zu berücksichtigen. Probleme bereitet die Luftverteilung, da möglichst keine Wärmenester entstehen sollen.

Ein Ziel dieser Arbeiten sind Untersuchungen zum gesamten Energiebedarf der Kühlcontainer im Schiffsbetrieb. Im Rahmen von Studienarbeiten werden Messungen auf Schiffen durchgeführt, neben der Stromaufnahme werden Daten zu den Umgebungsbedingungen erfasst.