Die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) hat in Zusammenarbeit mit der Universität Duisburg-Essen Daten zu einem Referenzschiff für den Binnenverkehrswasserbau veröffentlicht.
Linienriss des Referenzschiffs auf Basis des Entwurfs des Entwicklungszentrums für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST)
Ziel des Entwurfs eines Referenzschiffs ist einerseits die experimentelle Untersuchung schiffspezifischer hydrodynamischer Eigenschaften und andererseits die Bereitstellung der Geometrie und Modellversuchsergebnisse für die Validierung von Simulationen. Hierzu zählen neben der Schiffsführungssimulation auch Strömungssimulationen auf Basis der numerischen Lösung der Navier-Stokes Gleichungen, allgemein unter dem Begriff Computational Fluid Dynamics (CFD) zusammengefasst.
CFD-Simulation des Referenzschiffs in Driftfahrt
Die notwendigen Informationen, die in einem Datensatz zur Verfügung gestellt werden, umfassen den Schiffswiderstand und das Propulsions- und Manövrierverhalten für verschiedene Wassertiefen. In der Seeschifffahrt existieren solche Referenzschiffe bereits für gängige Handels- und Militärschiffe (z.B. Containerschiffe, Tanker, Fregatten) und werden in Wissenschaft und Industrie intensiv für Forschung- und Entwicklung in Bezug auf numerische Methoden genutzt. Das nun vorgestellte Referenzschiff ist das erste seiner Art, das auf die Binnenschifffahrt zielt.
Bau des Holzmodells im Maßstab 1:16 bei der Schiffbauversuchsanstalt Potsdam (SVA)
In der Abteilung Wasserbau wird in der BAW seit 2009 ein Schiffsführungssimulator betrieben. Im Rahmen eines Forschungs- und Entwicklungsprojekts wird der Simulator für Befahrbarkeitsanalysen im binnenverkehrswasserbaulichen Kontext modifiziert. Ein wichtiger Bestandteil dieser Bemühungen ist die mathematische Modellierung hydrodynamischer Kräfte, die beim Manövrieren in beschränkten Fließgewässern auf Schiffe wirken. Die durch Modellversuche und Simulationen mit dem Referenzschiff erhobenen Daten tragen zu einer wichtigen Erweiterung der bereits vorhandenen Maßnahmen zur Validierung der verwendeten Modelle bei.
Modellversuche bei Maritime Research Institute Netherlands (MARIN) und der Hamburgischen Schiffbauversuchsanstalt (HSVA)
Dem Kernziel der Veröffentlichung von Referenzschiffen folgend betreut die BAW die Anfrage und Verwendung der Daten für wissenschaftliche Zwecke:
http://wiki.baw.de/en/index.php/Inland_Waterway_Ship_Test_Case
Verfasst von Philipp Mucha
Ich betreue als wissenschaftlicher Mitarbeiter (Post-Doc) am Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) an der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der BAW Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Bezug auf Schiffshydrodynamik in beschränkten Gewässern und Schiffsführungssimulationen.
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