Forschungsprojekt - DZSF - Simulationsgestützte Untersuchung des Schwallverhaltens in Tankbehältern

Ziel Das Ziel des Projektes ist es, ein grundlegendes Verständnis des Schwallverhaltens von flüssigen Ladegütern in Tankbehältern unter verschiedenen Betriebsbedingungen auf Basis von parametrisierten Simulationen zu erlangen. Dabei sind möglichst allgemeingültige Aussagen abzuleiten, die sich aus einer breiten Abdeckung möglicher Einsatzszenarien ergeben, bspw. hinsichtlich der Streckengeometrie, Tankgestaltung, Füllcharakteristika und Geschwindigkeiten. Darüber hinaus ist ein Teilziel des Projekts zu untersuchen welche zusätzlichen Effekte durch intermodale Transportketten (z.B. Straße, Schiff, Umschlagsysteme) in diesem Zusammenhang zu beachten sind. Zudem soll ein validierter Berechnungsprozess zur Beurteilung des Schwallverhaltens von Tanks bei der Beförderung auf der Schiene entwickelt werden. Beschreibung Für Kesselwagen, Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks (die auf Schiene, Straße und See- bzw. Binnenschiff transportiert werden können) gelten in der Ordnung für die internationale Eisenbahnbeförderung gefährlicher Güter (RID) unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Ausrüstung mit Schwallblechen und bei einer Teilbefüllung (Füllungsgrad). So gilt bezüglich des Füllungsgrades bei Tankcontainern gemäß Absatz 4.3.2.2.4 RID, dass zur Vermeidung von gefährlichen Schwallbewegungen Tankkörper zur Beförderung von Stoffen in flüssigem Zustand oder von verflüssigten oder tiefgekühlt verflüssigten Gasen (ohne Trenn- oder Schwallwände) entweder zu mindestens 80 % oder zu höchstens 20 % ihres Fassungsraums gefüllt sein müssen. Hintergrund dieser Regelung ist, dass bei den intermodal einsetzbaren Tankcontainern insbesondere für die Beförderung auf der Straße das Längs- und Querschwallverhalten eine Rolle spielt und zu berücksichtigen ist. In den letzten Jahren sind spezielle, besonders große Tankcontainer auf den Markt gekommen, die mit einem maximalen Volumen von 73.500 Litern und einer Zuladung von 66 Tonnen die doppelte Ladekapazität eines heute üblichen Tankcontainers und eine vergleichbare Ladekapazität wie ein Kesselwagen haben. Die besonders großen Tankcontainer sind formal für den multimodalen Einsatz zugelassen. Im beladenen Zustand sind sie jedoch zu schwer für den herkömmlichen Transport auf öffentlichen Straßen. Eine Beförderung mit See- oder Binnenschiff ist zwar beabsichtigt, setzt aber eine spezielle Infrastruktur für die Be- und Entladung voraus und ist daher noch nicht realisiert. Im Moment werden die besonders großen Tankcontainer im beladenen Zustand nur auf der Schiene befördert. Daraus ergibt sich die Frage, ob für diese besonders großen Tankcontainer in Bezug auf das Schwallverhalten die bisherigen Bau- und Betriebsvorschriften für intermodale Tankcontainer ausreichend sind oder ob für den reinen Schienentransport auf bestimmte Vorgaben verzichtet werden könnte (z.B. auf bestimmte Füllungsgrade wie bei Kesselwagen).