Forschungsbericht 2007



Kühlcontainer

Institut: Elektrische Energiesysteme und Automation
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Günter Ackermann
Stellvertretende Projektleitung: Dr.-Ing. Karl-Heinz Hochhaus
Projektnummer: E.6-09.109
Laufzeit: 12.01.2003 - 12.12.2008
Finanzierung: 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. Überlange Kühlcontainer werden vorwiegend in Spezialdiensten eingesetzt, der Durchbruch blieb ihnen bisher versagt. 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 in der Regel 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. Die Neubauten von Kühlcontainerschiffen, die die Schiffe mit Porthole-Containern ersetzt haben, zeigen neben der E-Versorgung auch Probleme im Bereich der Luftführung in den Laderäumen. 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 m3 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. Im Rahmen von Studienarbeiten werden Messungen auf Schiffen durchgeführt, dabei wurde festgestellt, dass die Lüfter häufig im falschen Bereich ihrer Kennlinie arbeiten. Daher fördern sie im Vergleich zur Auslegung weniger Luft und das führt zwangsläufig zu höheren Temperaturen im Laderaum.

Im Jahr 2002 wurde der Europa-Australiendienst von Porthole- auf Integralcontainer umgestellt, die Containerschiffe wie MAIRANGI BAY mit 1.300 TEU Kühlcontainerstellplätzen wurden ersetzt durch Neubauten mit 4.100 TEU mit 1.300 Steckdosen für Kühlcontainer. Diese Kühlcontainerschiffe wurden für die Reederei Offen, Hamburg gebaut und an P & O Nedlloyd verchartert. Sie zählen wie die DOLE COLUMBIA zu den Schiffen mit extrem großen Kühlcontainerkapazitäten. 2004 und 2005 wurden für die Hamburg-Süd die Kühlcontainerschiffe der MONTE-Klasse abgeliefert, die mit 2500 R-TEU (rund 2,5 Mio. cbft) über die größte Kühlkapazität auf Schiffen verfügen. Damit wird der Europa-Südamerika-Dienst auf Integralcontainer umgestellt. Auch im Europa-Afrika-Dienst (SAECS) wurden neue Kühlcontainerschiffe eingesetzt. Insgesamt sechs neue Schiffe (1 Maersk, 1 DAL, 2 Safmarine, 2 P & O Nedlloyd) mit Stellplätzen für 4500 Container und jeweils 1100 Steckdosen für Integralcontainer (ca. 2200 TEU) haben 2005 die 1978 gebauten Porthole-Schiffe mit rund 1200 TEU Stellplätze für Kühlcontainer ersetzt. Ein Teil dieser Schiffe erhielten eine Wasserkühlung für die Kühlcontainer unter Deck. Damit wurden alle bedeutenden Kühlcontainerdienste auf Integralcontainer umgestellt.

Inwieweit diese Lösung langfristig Bestand haben wird, hängt neben den dramatisch gestiegenen Brennstoffkosten auch von der CO2-Problematik ab. Ab 2013/14 ist damit zu rechnen, dass die EU die Schiffe im Allokationsplan zu berücksichtigen sind. Daher wurde mit ersten Untersuchungen zum CO2-Anteil der Kühlcontainer auf den Schiffen begonnen.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.