Titel: Ueber Beseitigung von Eisgefahr auf See.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 302 (S. 7–11)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj302/ar302002

Ueber Beseitigung von Eisgefahr auf See.

Mit Abbildungen.

Für die hohe See spielt die Behinderung der Schifffahrt durch Eis keine wesentliche Rolle. Um eisbedeckte Wasserflächen handelt es sich lediglich in Gegenden, welche ausserhalb der Verkehrsrouten liegen und nur unter zweckentsprechender Ausrüstung aufgesucht werden. Einzelnen schwimmenden Eisbergen gegenüber beschränkt man sich lediglich auf Ausweichmanöver, welche allerdings grosse Geschicklichkeit und Vorsicht erheischen, da die Eismassen unter Wasser stets erheblich grössere Dimensionen besitzen, als die über Wasser. An der Küste jedoch, namentlich in Häfen, vermag die Eisbildung bis zur Formung geschlossener Eisdecken Platz zu greifen, und zwar mitunter mit solcher Energie, dass man auch vom unerwarteten Einfrieren von Schiffen während der Fahrt zu sprechen berechtigt ist. Hier machen sich Mittel zum Freihalten bezieh. solche zur Wiederherstellung von Fahrstrassen erforderlich und nützlich, es sei denn, dass die Natur auch diesen Mitteln Widerstand entgegensetzt, so dass die bezüglichen Fahrstrassen einen Theil des Jahres dem Verkehr gesperrt sind.

Analog dem auf Flüssen geübten Verfahren, löst man |8| die geschlossene Eisdecke, indem man sie zertrümmert, sei es von oben oder von unten, durch einfachen Druck oder mittels Schneid- und Stampfvorrichtungen. Hierbei kommt die Festigkeit des Eises in Frage und es scheint, dass in dieser Beziehung die Verhältnisse für die Küste bezieh. die Flussmündungen günstiger liegen, als für das Süsswasser. Es schwankt die Bruchfestigkeit der schlechteren Eissorten nach amerikanischen Messungen zwischen 15 bis 57 k für 1 qc, für hartes reines Eis zwischen 25 und 63 k für 1 qc. Deutsche Versuche ergaben jedoch Werthe von 10 bis 15 k/qc. Die Scherfestigkeit bewegt sich anscheinend in den Grenzen von 5 und 8 k/qc. Während man 5 cm dickes Eis als ausreichend erachtet zum Tragen eines kriegsmässig ausgerüsteten Infanteristen, wird für eine Batterie eine Eisdecke von mindestens 20 cm verlangt, wobei überdies der Druck der Räder 7 k/qc nicht übersteigen darf.

Um durch das Eis Fahrrinnen zu bilden, bedient man sich der Eisbrecher, einer für den vorliegenden Zweck geeignet durchgebildeten Schiffsklasse, deren Ursprung wahrscheinlich in den Anfang der 50er Jahre fällt.

Aus einem vom Schiffbaumeister C. A. Elbertzhagen auf Veranlassung des Ministers von der Heydt 1856 erstatteten Berichte1) über die damals schon in Baltimore bezieh. Philadelphia in Betrieb gewesenen hölzernen Eisbrecher (icebreaker) ist Folgendes erwähnenswerth. Das Baltimorer Boot hatte eine Länge von 140', eine Breite von 27' und eine Höhe von 11' 4'', besass einen Tiefgang von 7' und ein Gesammtgewicht (incl. maschineller Ausrüstung u.s.w.) von 950000 Pfund. Der Bug war flach, weit vorragend, in einer flachen Curve gekrümmt und mit ¼zölligem Eisenblech beschlagen. Zur Fahrt dienten Schaufelräder von 18' Durchmesser mit 7' langen eisenbeschlagenen Schaufeln, denen auch die Aufgabe zufiel, das vom Bug gesprengte Eis zu zerkleinern. Die Arbeit verrichteten zwei nicht mit einander gekuppelte, auf Deck wagerecht gelagerte Hochdruckdampfmaschinen von je 75 .

Der Baltimorer Eisbrecher sollte im Fahren leicht 3 bis 5zölliges Eis durchschnitten, dabei 4 bis 5 Schiffe von je 500 t geschleppt und durch wiederholtes Anlaufen 6' Eisdecken gebrochen haben. Das Philadelphiaer Boot war etwas grösser, nämlich 170' lang, 28' breit, hatte eine Raumtiefe von 12½' und mit 100 t Kohlen an Bord 11' Tiefgang.

Textabbildung Bd. 302, S. 8

Wie bei den ersten Booten, so gibt man auch heute den Eisbrechern eine Bugform, welche das Fahrzeug befähigt, erforderlichenfalls mit Anlauf auf die Eisdecke hinaufzugelangen und diese so durch das Eigengewicht zu zerdrücken. Zum Auffinden der geeigneten Bugcurve genügt neben der Berücksichtigung des Umstandes, dass das Eis im Durchschnitt 0,92 specifische Schwere besitzt und frei schwimmend 11/12 eingetaucht sind, eine einfache Ueberlegung.

Textabbildung Bd. 302, S. 8

Ist in Fig. 1 w1v1 die Wasserlinie bei normaler Schiffslage, so wird dieselbe, wenn der Bug bei v auf Eis auffährt, in die Linie ww umgewandelt werden. Offenbar werden hierdurch der an sich geänderte Auftrieb D und der Schiffsschwerpunkt Q von einander um x verschoben, so dass eine Druckkraft v erübrigt. Diese wird als N senkrecht auf der Bugcurve stehen und sich als N cosα drückend auf das Eis bei v äussern. Es würde hierdurch eine einfache Beziehung zwischen der Bugform und der auf die Eisdecke drückenden Kraft gefunden sein. Andererseits würde bei Anfahrt noch die Reibung zwischen Eis und Eisenblech auftreten, welche bis zu einem gewissen Grade vernachlässigt werden kann. Dagegen steht die wagerechte Componente N sinα in enger Beziehung wieder zu der als an der Maschinen welle angreifend gedachten Triebkraft P, welche erstere ihre Wirkung als Stoss zu N cosα addirt.

Die neueren Eisbrecher sind fast ausschliesslich kräftig gebaute Stahlschiffe, deren Spanten namentlich am Bug eng gestellt sind. Wasserballastkammern gestatten eine verschiedene Vertheilung der Belastung, so dass entweder das Heck tiefer gesenkt und dadurch das Auflaufen erleichtert, oder dass nach erfolgtem Auflaufen das Vordertheil des Schiffes nach Erforderniss beschwert wird. Zum Antrieb des Fahrzeuges verwendet man die Heckschraube. Doch sind auch Versuche gemacht worden, nicht allein im Wasser arbeitende Mittel, sondern auch solche, welche auf dem Eis wirksam sein können, einzuführen. Derartige naturgemäss am Bug angeordnete Vorrichtungen haben allerdings stets den Hauptzweck, das Eis thunlichst zu zerkleinern. In der in Fig. 2 und 3 dargestellten Construction, welche ein tiefgehendes Boot mit aufwärts gerichtetem Kiel zeigt, sind vorn zu beiden Seiten des Vorderstevens Räder gelagert, welche am Umfang starke Stahlkämme, Zähne (Greifer) o. dgl. besitzen und vom Schiffsinnern aus in Drehung versetzt werden. Wird leichteres Eis angetroffen, so zerhacken die Stahlkämme dasselbe. Auf festeres Eis dagegen sollen die Räder soviel von dem Boot heraufziehen, bis die Belastung zum Bruch führt. Flach gebaute, mit Kufen am Boden versehene Fahrzeuge sollen beiläufig bei genügend tragfähiger Decke auf diese Weise befähigt sein, über Eis zu fahren.

Da hauptsächlich eine geeignete Ausbildung des Bugs, |9| sonst aber eine kräftige schwere Bauart der als Eisbrecher arbeitenden Schiffe in Frage kommt, ist man auch dem Gedanken näher getreten, den Bug gewöhnlicher Seefahrer zeitweise für den Eisbrecherdienst geeignet zu machen, so dass besondere Fahrzeuge entbehrlich werden. Der Weedermann'sche Eisschuh (Fig. 4 bis 6) ist ein frei schwimmendes, flach gehendes, breites Fahrzeug; in der Längsrichtung nähern sich die vordere und die beiden hinteren Kanten a und bb allmählich der Wasserlinie; in dem Querschnitt kommt der Boden dd zu beiden Seiten allmählich der Wasserlinie näher und erhebt sich in flacher Krümmung über derselben. Von oben gesehen hat der Apparat eine ovale Form, welche am hinteren Ende durch einen keilförmigen Einschnitt f unterbrochen ist, worin der Bug des zu schützenden Dampfers eingeschoben und befestigt wird. Da der Apparat vor dem zu schützenden Schiffe befestigt wird, so kann das letztere, weil der Apparat mit dem festen Eise zuerst in Berührung kommt, nie damit zusammenstossen, und der Apparat selbst, da er sehr flachgehend und sein Kiel i vorn abgerundet ist, keinen directen Rammstoss gegen festes Eis machen.

Textabbildung Bd. 302, S. 9

Der aus Stahl als selbständiges Fahrzeug gebaute Schuh wird durch seitlich des keilförmigen Einschnittes angeordnete bewegliche Klemmbacken (Fender) und durch Stahltrossen in der erforderlichen Lage am Bug des betreffenden Schiffes gehalten. Der Vordersteven des Dampfers liegt dann gegen einen längsschiffs einstellbaren Querbalken aus Eichenholz an, welcher mittels einer stählernen Stevenklammer am Schiff festgemacht ist. So mit dem Eisschuh versehen, fährt der Dampfer gegen die zu lösende Eisdecke; der Schuh schiebt sich stampfend auf die letztere, wobei das Gewicht des Dampfers selbst noch zum Theil wirksam auftritt. Praktische Versuche hat man im Winter 1894/95 an der schleswigschen Küste ausgeführt mit dem fiscalischen Dampfer Sperber (30 m zwischen den Perpendikeln und 250 ).2) Mit dem Eisschuh vor dem Bug zerbrach der Sperber bei 12 bis 16° Kälte und 3 Knoten Fahrt 26 bis 28 cm dickes Kerneis ohne Anlauf und 30 cm Eis noch bei 1 bis 1½ Knoten Geschwindigkeit. Ein Anlauf auf 40 bis 50 m genügte zum Brechen von 30 bis 40 cm Kern eis. Mit unter 8° zur Schiffsachse schräg gestelltem Schuh konnte der Dampfer in 23 bis 25 cm dickem Kerneis einen Kreis von 295 m Durchmesser bei 1,3 Knoten Fahrt beschreiben.

Ahrens (Hamburg) befestigt ein aus Fachwerk gebildetes Bugstück am Vorderschiff (Fig. 7). Ein solcher Bug wird, wie auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht, zweckmässig aus U-Eisen hergestellt, welches in der verlängerten Kiellinie zunächst schlittschuhartig aufwärts- und dann zurückgebogen ist, so dass seine beiden freien Seiten aa1 nach derselben Richtung zeigen. Die Schenkel des U-Eisens am unteren, gebogenen Theil a des Fachwerkes sind dazu bestimmt, sich seitlich gegen den Kiel des Schiffes zu legen, mit welchem sie durch Bolzen b oder in anderer geeigneter Weise verbunden werden. Bei dem oberen freien Ende a1 des Fachwerkes ist der Steg des U-Eisens ausgeschnitten, so dass die Schenkel desselben aus einander gebogen und mittels Bolzen b1 an der Beplattung bezieh. den vordersten Spanten des Schiffes befestigt werden können. Um aber dem so gebogenen Rahmen grössere Festigkeit zu verleihen, sind dessen beide Schenkel aa1 mittels Diagonalstreben c versteift. Gegen Seitendruck pflegt man ein derartiges Fachwerk durch Seitenstreben d zu verstärken.

Das Fach werk kann in sich etwas federnd ausgeführt werden und vermag somit die beim Anrennen des Schiffes gegen das Eis oder Eisschollen auftretenden Stösse abzuschwächen. Eine praktische Verwerthung dieser Construction scheint nicht Platz gegriffen zu haben, wohl auch nicht angängig, weil die Befestigung am Schiffskörper immerhin Schwierigkeiten bieten würde.

Diesem gebräuchlichsten Eisbrechertypus steht ein anderer entgegen, welchem man eine gewisse Berechtigung nicht absprechen kann. Er wirkt nicht durch Zerdrücken der Eisdecke, sondern er hebt das Eis ab und lässt es sich selbst in Schollen zerbrechen. Während bei der besprochenen Kategorie die Tragkraft des Wassers mit überwunden werden muss, tritt sie hier helfend auf. Die Eisräumer dieser Art fahren mit einem pflugartigen Dorn unter die Eisdecke, welche schon beim geringen Versuch, am Bug hochzugleiten, zerbricht.

Textabbildung Bd. 302, S. 9

Die Holländer Kruisbrink und van Leeuwen haben diesen Gedanken in einer besonderen Eisbrecherausführung verwerthet (Fig. 8 bis 10). Der in der Querrichtung flache Schiffsboden taucht in der Gegend des Vorderstevens vollständig unter Wasser und bildet in der Längsrichtung eine nach hinten aufsteigende und aus dem Wasser heraustretende Fläche. Vorn läuft der Schiffsboden in einen schweren, unter Wasser liegenden keilförmigen Sporn E aus, welcher mit einer über der Wasserlinie liegenden schweren aufklappbaren Blechhaube B den Vordertheil der einen wesentlichen Theil der Erfindung bildenden Eiskammer K bildet. Letztere nimmt die ganze Breite des Schiffes ein und erstreckt sich auf eine gewisse Länge nach hinten in geneigter Lage. In der Eiskammer ist gleich hinter dem Sporn E die Stahlwelle A gelagert, auf |10| welcher parallele Kreissägen S in gleichen Abständen befestigt sind. Durch diese Anordnung wird bezweckt, das Zerschneiden der abzuhebenden Eisdecke in gleiche Streifen zu ermöglichen. Die Stahlwelle A ist so tief unter der Wasserlinie gelagert, dass die zerschnittenen Eisstreifen in die Eiskammer hineingleiten können, wobei die Streifen zerbrechen und daher in Stückform in die Kammer gelangen. Die Breite des Schiffes ist an der Stahlwelle A am bedeutendsten. Die Welle A wird durch zwei flache Stahlketten G angetrieben, welche über Triebe laufen, die zwischen den zwei äussersten Sägen aufgekeilt sind und entsprechenden Trieben auf der Maschinenwelle gegenüberstehen. Die beiden äussersten Eisstreifen können daher nicht in die Eiskammer hineingelangen, sie werden vielmehr mit den Ketten G ansteigen, niederfallen und durch die seitlich an der Schiffswand unmittelbar hinter der Haube B angebrachten Leitrohre C seitlich auf die festen Eisbänke abgeworfen und daher auch aus der Fahrstrasse entfernt werden. Am hinteren Ende der Eiskammer sind zwei Blechschrauben VV gelagert, deren Durchmesser ungefähr gleich der Höhe der Eiskammer ist. Diese Schrauben sitzen auf einer gemeinsamen Welle, welche ebenfalls durch die Maschinenwelle in Rotation versetzt wird. Vor den Schrauben VV sind zwei Leitbleche P angeordnet, welche vorn in einem mehr oder minder spitzen Winkel zusammenstossen. Diese Leitbleche bewirken, dass die sich in der Kammer anhäufenden Eisstücke nach den Schrauben hingeführt werden, welche dann durch ihre Rotation dieselben seitlich durch die Röhren T austreiben und unter die festen Eisbänke neben der aufgebrochenen Wasserstrasse schleudern.

Textabbildung Bd. 302, S. 10

Von anderer Seite ist der Vorschlag gemacht worden, den pflugartigen Bug sowohl, wie auch den ganzen Schiffsrumpf in Höhe der Wasserlinie zu heizen, etwa durch an den Wandungen entlang geführte Dampfheizröhren. Der hierbei verfolgte Zweck ist der, eine Eisbildung an der gedachten Stelle zu verhindern. Eine besonders weit tragende Bedeutung kann diesem Vorschlag nicht beigemessen werden.

Textabbildung Bd. 302, S. 10

Ein combinirtes System, welches wohl auch eine besondere Schiffsausbildung entbehrlich machen soll, hat Bovy (Welkenraedt, Belgien) in der in Fig. 11 dargestellten Weise eingerichtet. Auf einem Träger werk AB sind mehrere Kreissägen C gelagert, welche, mit Schutzhauben überdeckt, auf einer durch Scheibe E antreibbaren Welle sitzen. In Führungen N spielen Hämmer D, welche mittels Federn mit dem Querhaupt P verbunden sind und durch die Getriebe KL auf und ab bewegt werden. Die Längsträger A sind um einstellbare Bolzen g drehbar und werden durch das um Achse Tschwingbare Hebelwerk abV in ihrer Höhenlage verstellt, entsprechend dem Tiefgang des Schiffes, auf dessen Vordertheil der ganze Apparat aufgebaut wird. Ausgestaltungen h der Träger gestatten nach Abnahme der Sägen das Aufschieben der ersteren auf die Eisdecke. Demnach kann die Vorrichtung 1) durch Druck wirken, indem sie auf dem Eise die schlittenförmigen Biegungen h der Längsträger A gleiten oder schleifen lässt; dieser Druck kann vermehrt werden durch Drehung der Schraube Y, wodurch sich der Apparat nach abwärts bewegt. In diesem Falle werden die Sägen abgenommen. 2) Der Apparat kann auch mit den Stampfhämmern D allein arbeiten, welche auf das Eis schlagen |11| und dasselbe zertrümmern. 3) Das Gewicht des Apparates und die Stösse der Hämmer können gemeinsam wirken. 4) Im Falle, dass das Eis einen grossen Widerstand bietet, bringt man die Sägen C und die Hämmer D in Verwendung.

Eine andere neue Combination hat sich amerikanischen Berichten zufolge auf dem Michigansee bewährt. Hier sind seit einiger Zeit Eisfähren thätig, welche Eisenbahnzüge über den See zu setzen haben. St. Ignace von 1200 Registertonnen, 70,75 m Länge, 15,5 m Breite, 5,1 m Tiefe und Sainte Marie von 1357 Registertonnen, 92 m Länge, 15,7 m Breite und (bei 3150 cbm Wasserverdrängung) 5 m Tiefgang sind Holzschiffe mit 5 mm Eisenbeschlag am Bug; sie besitzen eine Heckschraube von 3,66 m Durchmesser und vorn eine Gusschraube von 3,2 m Durchmesser. An den Landungsstellen legen sie vor Kopf an, drehen dann um und brechen Kerneis mit dem aufgebogenen Bug. Auf Packeis wirkt die Bugschraube in der Weise, dass sie das Eis unter den Bug saugt und es dann seitlich vom Schiff auswirft. Fährt ein Boot im Packeis fest, so lässt man die Bugschraube rückwärts laufen; während dann die grössere Heckschraube kräftiger vorwärts drückt, als die Bugschraube rückwärts, wird das Eis vor dem Dampfer durch Stosstrom in Bewegung gesetzt. Wir haben hier also neben dem drückenden Bug die Wirkung des Wasserstosses.

|8|

Verhäldg. d. V. z. Bef. d. Gew., 1856 S. 120.

|9|

Centralbl. d. Bauv., 1895 S. 346.

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