400 Meter lang, Platz für 18.000 Container – so soll die nächste Frachtschiff-Generation aussehen. Andererseits: So viel kleiner ist das heute weltgrößte Containerschiff, die Emma Maersk, auch wieder nicht. Dass unter Deck einer der größten Dieselmotoren der Welt seinen Dienst verrichtet, versteht sich beinahe von selbst.

Autor: Franz Graf, Chefredakteur antriebspraxis und fluid

Sie heißen Emma, Eleonora, Estelle, Evelyn, Ebba, Elly, Edith, Eugen und sind alle Geschwister: die größten Containerschiffe der Welt, gebaut von der dänischen Containerschiffs-Reederei Maersk. Die acht Riesen der sogenannten E-Klasse sind alle in der Bauart ähnlich und in jeder Hinsicht absolute Weltrekordhalter. Allein das Fassungsvermögen ist mit mindestens 11.000 Standardcontainern ein Superlativ.

Fasste ein Containerschiff 1967 noch 700 Container, sind es mittlerweile rund 15.000. Doch selbst das genügt manchem Reeder nicht mehr. Im kommenden Jahr sollen deshalb die ersten Schiffe der sogenannten Triple-E-Klasse in See stechen: 400 Meter lang, 59 Meter breit, 73 Meter hoch und mit Platz für bis zu 18.000 TEU (Twenty-foot Equivalent Unit, vgl. Tonnage). Und Experten stellen sich schon heute die Frage: Werden selbst die Megaschiffe der Triple-E-Klasse in den nächsten Jahren im Schatten noch größerer Pötte stehen?

Von der Zukunft kurz zurück in die Vergangenheit und dazu vorab einige grundsätzliche Erläuterungen: Die Frachtkapazität von Containerschiffen wird in TEU angegeben und entspricht der Anzahl von 20-Fuß-Containern, die geladen werden können. Üblich sind auch die größeren 40-Fuß-Container (gemessen in FEU wie Forty-foot Equivalent Unit), seit Mitte der 1990er ebenso 45-, 48- und 53-Fuß-Container sowie die seltener anzutreffenden 30-Fuß-Container.

Containerschiffe werden in so genannte Generationen eingeteilt. Die Größe der 1968 gebauten Containerschiffe war die Maßeinheit für ein Schiff der 1. Generation. Anfang 1969 wurde mit der Encounter Bay das erste Schiff der 2. Generation gebaut, die fast alle eine maximale Schiffsbreite von 30,5 m hatten. Das heißt, an Deck konnten maximal zwölf Container nebeneinander gestaut werden.

Antriebstechnik muss Schritt halten
Lange Zeit lag die Obergrenze der Abmessungen von Containerschiffen bei 275 Meter Länge und knapp 32 Meter Breite, damit sie den Panamakanal durchfahren konnten. Schiffe dieser Größe wurden früher als 3. Generation bezeichnet. Seit etwa 1988 werden die Schiffe, die nicht nur die größte Breite der Panamakanalschleusen ausnutzen, sondern auch deren maximale Länge von 294 Metern, als Panamax bezeichnet. In der Anfangsphase (im Jahr 1972) waren maximal 3000 TEU die Obergrenze des technisch umsetzbaren, 1988 dann schon 4300 TEU. Die jetzigen Panamax-Neubauten können im Einzelfall bis zu 5060 TEU laden. Für größere Schiffstypen mit mehr als 32,3 Meter Breite ist der Name Post-Panamax gebräuchlich. Die Schiffe über 7000 TEU werden schließlich als Super-Post-Panamax- oder Post-Panamax-Plus-Schiffe bezeichnet, die über 11.000 TEU als New Panamax.

Mit dem Trend hin zu immer noch größeren Frachtschiffen, musste natürlich auch die Antriebstechnik Schritt halten. Die Containerschiffe der 1. und 2. Generation hatten Einschraubenantrieb (Dampfturbine oder Dieselmotor). Die Schiffe der 3. Generation (Baujahre 1971 bis 1981) waren anfangs für 27 bis 28 Knoten konzipiert. Dafür waren Zweischraubenantriebe (Turbine oder Diesel) beziehungsweise sogar Dreischraubenantriebe mit drei Dieselmotoren notwendig.

Propeller mit 10 Meter Durchmesser
Erste große Panamaxschiffe mit Einschraubenantrieb wurden ab Ende 1980 in Dienst gestellt, als erstmals leistungsfähige Dieselmotoren mit 50.000 PS zur Verfügung standen und somit auf die teureren Mehrschraubenantriebe verzichtet werden konnte. Seit Ende der 1970er Jahre wurden wegen der hohen Rohölpreise und des Verzichts auf die sehr hohe Geschwindigkeit von 28 Knoten fast alle turbinenangetriebenen Containerschiffe auf Dieselmotorantrieb umgebaut, da diese erheblich weniger Brennstoff verbrauchen. Die gängige Dienstgeschwindigkeit fast aller großen Containerschiffe lag dann bei 24, Ende der 2000er Jahre bei etwa 25 Knoten.

Die bis zum Jahr 2005 größten eingebauten Dieselmotoren sind 12-Zylinder-Zweitakt-Reihenmotoren der Typen MAN-B&W 12K98ME/MC mit 94.000 PS bei 94 bis 104 U/min beziehungsweise von Wärtsilä-Sulzer 12RT-flex96C Common Rail mit 93.400 PS bei 100 U/min.

Bei der Emma Maersk-Klasse wird statt eines bisher weit verbreiteten 12-Zylinder-Reihen-Dieselmotors mit 90.000 oder 93.000 PS ein 14-Zylinder-Dieselmotor des Typs Wärtsilä/Sulzer 14RT-flex96C mit knapp 110.000 PS Leistung eingebaut. Der Propeller hat rund 10 Meter Durchmesser und wiegt etwa 130 Tonnen, um die größere Motorkraft bei gleicher Drehzahl des Motors (94 bis 104 U/min) in entsprechenden Vortrieb umzusetzen.

Die größten Schiffe, die heute den Panamakanal durchfahren können, fassen maximal 5000 Container. Die Maße der Schiffe orientieren sich längst an der Größe des Kanals und seiner Schleusenkammern: 294 Meter lang, 32 Meter breit, 12 Meter tief. Das sind die maximalen Ausmaße, die eine eigene Schiffsklasse definieren – und die fast jedes Schiff nutzt. Auch das deutsche Containerschiff America, beladen mit über 4000 Containern, ist ein solches Panamaxschiff.

132.000 PS auf die Antriebswelle
Im Vergleich zu anderen Containerschiffen sind Panamaxschiffe kleine Schiffe. Frachtschiffe mit einem Fassungsvermögen von bis zu 13.000 Containern gehören zur sogenannten Suezmax-Klasse. Diese Schiffe kommen an die Grenze des Suezkanals heran, der wichtigsten Schifffahrtsstraße für den Handel zwischen Europa und Asien. Ein Schiff dieser Klasse ist die Estelle Maersk, mit 397 Meter Länge und 56 Meter Breite eines der größten Containerschiffe der Welt. Der Riese ist dreimal so groß wie die America.

Ein Containerschiff passiert den Suezkanal. Dieser hat seit 2010 eine Wassertiefe von 24 Meter.

Einen solchen Giganten in einen Hafen zu manövrieren verlangt besonderes Geschick, und das hat Kapitän Finn Jensen. Der Däne ist stolz darauf, das Kommando über eines dieser Superschiffe zu haben. Rund 13.000 Container kann er transportieren und das mit einer Geschwindigkeit von rund 50 Kilometer in der Stunde. Im Schiffsinnern schuftet dafür ein riesiger Zwölfzylinder-Motor. Doch selbst diese Maschine reicht nicht, um den Riesen auf Touren zu bringen. „Die Maschinenleistung wurde sogar noch gesteigert. Jetzt können wir 132.000 PS auf die Antriebswelle bringen. Aber die Hauptmaschine leistet nur 110.000 PS. Die übrigen 22.000 PS kommen durch zwei elektrische Zusatzantriebe, die die direkt auf der Welle sitzen“, erklärt Jensen.

Die aktuellen und künftigen Frachtschiff-Generationen offenbaren, welche gigantischen Dimensionen die Globalisierung und damit auch der weltweite Handel inzwischen erreicht hat. Auf die Zukunft ausgerichtet wird derzeit auch der Panamakanal, eine der wichtigsten künstlichen Wasserstraßen der Welt. Deshalb werden derzeit Kanalabschnitte ausgebaggert und neue Schleusenkammern in den Feld gesprengt. Für noch mehr, für noch größere Schiffe. Mit der Estelle, das ist sicher, wird Jensen den Panamakanal nie durchfahren. Auch wenn die neuen Schleusen im Jahr 2014 fertig sind – sie ist einfach immer noch zu groß.

Ist die Estelle Maersk schon groß, die im August 2006 getaufte Emma Maersk ist noch größer und damit das derzeit größte Containerschiff der Welt. Die Reederei hält sich bezüglich der Angaben etwas bedeckt, aber Experten schätzen die Kapazität auf etwas mehr als 15.000 TEU. In nur zwei Wochen fährt das Schiff um die halbe Erde. Und dabei muss es durch gefährliche Gewässer.

14 Tage für 13.000 Kilometer
Der Hafen Tanjung Pelepas in Malaysia ist einer der größten Umschlagplätze für Millionen von Containern aus Asien. Die Container enthalten Fernseher und T-Shirts, Fische, Schuhe, Kameras, Kosmetika – einfach alles, was Asien für den Welthandel produziert. Nun muss die Emma Maersk für die Fahrt nach Europa beladen werden: 397 Meter lang und 20 Stockwerke hoch. Emma lässt alles andere um sie herum wie Spielzeug aussehen. Das Schiff ist ein gewaltiges Lagerhaus auf See. In nur drei Stunden soll sie fertig sein zum Auslaufen. Die Hafencrew muss sich beeilen.

Emma hat nur 14 Tage, um Spanien zu erreichen. 14 Tage für 13.000 Kilometer. An Bord: Fracht im Wert von einer halben Milliarde Euro. Wie riesige Spinnen ziehen sechs gigantische Kräne die Container hoch. Jeder wiegt über fünf Tonnen und soll stabil stehen und befestigt sein. Die besten Kranfahrer schaffen 30 Container in der Stunde. Auf Deck müssen sie nach einem exakten Plan gestellt werden. „Vorne haben wir die gefährlichste Fracht. Das können leicht entzündliche Säuren sein. Feuerwerkskörper sind auch ein Risiko, also laden wir sie so weit wie möglich weg vom Wohnbereich und den Hauptmaschinen“, betont der dänische Kapitän.

Kühlcontainer platzieren sie nah am Steuerungszentrum. Wettergefährdete Container mit teurer Elektronik kommen ins Unterdeck. Oben auf der Brücke, in 52 Meter Höhe, plant der Erste Offizier den Reiseweg. Es ist Monsunzeit und da müssen sie mit Wetterproblemen rechnen. Emmas nächstes Ziel ist der Suezkanal – 9.260 Kilometer entfernt von Malaysia. Neun Tage wird sie nonstop unterwegs sein.

Die enorme Größe der Emma Maersk führt in einigen Häfen dieser Welt zu gewissen Schwierigkeiten.

Tanjung Pelepas in Malaysia zu verlassen ist schwierig. Emmas Größe bedeutet zusätzliche Gefahren im engen Hafenbecken. Sie muss vom Dock weggezogen und um 180 Grad gedreht werden, bevor sie ihre Maschine starten kann. Dazu hat Emma extra vier Querstrahlruder, die sie seitwärts drücken. Schlepper schieben zusätzlich. Der schlammige Boden im Hafen wird zwar ständig ausgebaggert, aber Emmas Größe, Gewicht und Tiefgang sind eine gefährliche Kombination. Nur ein Kontakt mit dem Grund und ein Loch im Rumpf wäre die Folge. Kaum hat Emma ihre Drehung beendet, setzt sich die größte Schraube der Welt in Bewegung. Zehn Meter Durchmesser, Gewicht rund 130 Tonnen. Wenn alles nach Plan läuft, wird sie erst in neun Tagen wieder stillstehen.

Unter Deck, im Zentrum des Schiffes, sitzt das Herz von Emma Maersk – einer der größten Dieselmotoren der Welt. Er wiegt 2.300 Tonnen. 14 Zylinder produzieren 110.000 PS. Sie treiben die längste Propellerwelle und diese wiederum die größte Schiffsschraube der Welt an. Die nächsten rund 9.000 Kilometer muss sich Emmas gewaltige Schraube konstant drehen, um planmäßig am Suezkanal anzukommen. 8.000 Sensoren überwachen alles – vom Verbrauch und Abgaswerten bis zur Leistung aller 14 Zylinder.

Silikonanstrich spart Sprit
Moderne Schiffe wie die Emma Maersk brauchen trotz ihrer riesigen Dieselmotoren weniger Treibstoff und verursachen weniger Abgase als ältere Schiffe, die nur halb so groß sind. Emma ist mit einem neuen Abwärmesystem ausgerüstet. Es recycelt die heißen Abgase des Motors und gewinnt daraus neue Energie, die es dann in die Maschine wieder einspeist. Das soll rund zehn Prozent Treibstoff sparen. Und noch etwas reduziert den Treibstoffverbrauch des Giganten: das gesamte Unterwasserschiff hat einen speziellen Silikonanstrich. Dadurch wird die Reibung im Wasser vermindert. Mit Containern voll beladen spart das bis zu 1.200 Tonnen Schweröl im Jahr.

Emma wird Suez pünktlich erreichen. 100 Schiffe am Tag können den Kanal passieren. Er ist wie ein Flaschenhals. So eng, dass sie nur in jeweils eine Richtung fahren können. Dafür werden sie zu Konvois zusammengestellt. Ein Konvoi besteht aus etwa 30 Schiffen. Alles läuft glatt. Nachts um eins kommen sie am Südende des Suezkanals an. Ihr Konvoi startet mit dem ersten Morgenlicht. Zum ersten Mal nach fast 5000 Seemeilen lässt der Kapitän die Maschine stoppen. Jetzt kann Emma ihren Anker lassen – 130 Tonnen schwer, jedes Kettenglied allein wiegt 200 Kilogramm.

Nach der Passage des Suezkanals erreicht der Stahlgigant endlich das Mittelmeer. Bis zum Containerhafen Algeciras in Südspanien sind es noch ungefähr 3500 Kilometer. Algeciras ist einer der betriebsamsten Häfen in Europa und auch einer der schwierigsten. Denn hier in der Meerenge von Gibraltar treffen das Mittelmeer und der Atlantik aufeinander. Eine stürmische Begegnung mit starken Strömungen und heftigen Winden. Eine teuflische Mischung für Schiffe, die anlegen wollen. Und dennoch klappt alles bestens an diesem Tag.

14 Tage war das größte Containerschiff der Welt unterwegs, rund 13.000 Kilometer hat es zurückgelegt. Und als es im Hafen festmacht, ist es exakt im Fahrplan. Rund 300.000 Kilometer legt die Emma Maersk im Jahr zurück und umrundet damit siebeneinhalb Mal die Erde. Für das größte Containerschiff der Welt eine Reise ohne Anfang und Ende.

Ein exklusives Interview mit Dr.-Ing. Uwe Hollenbach von der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt ist in der antriebspraxis 1/12 (Erscheinungstermin: 21. Februar 2012) zu finden.

Videos zum Beitrag:
Mega-Schiffe – Emma Maersk – Superlative mit Tiefgang, Teil 1 von 4

www.youtube.com/watch?v=LSDJ1SnPm2k
Mega-Schiffe – Emma Maersk – Superlative mit Tiefgang, Teil 2 von 4
www.youtube.com/watch?v=yuaN4_wG-As
Mega-Schiffe – Emma Maersk – Superlative mit Tiefgang, Teil 3 von 4
www.youtube.com/watch?v=KoNuK9QStNs
Mega-Schiffe – Emma Maersk – Superlative mit Tiefgang, Teil 4 von 4
www.youtube.com/watch?v=YaoqyWDeJZY

www.maerskline.com

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