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federalAnwenderbericht

Die neue Kaiserschleuse in Bremerhaven ging am 29. April 2011 offiziell in Betrieb. Sie ist mehr als 300 m lang, 55 m breit und 13 m tief und damit eine der größten Schleusenanlagen der Welt. Die Federal-Mogul Deva GmbH aus Stadtallendorf hat die Gleitlagerungen für die gewaltigen Hub-Schiebe-Tore der Schleuse geliefert und damit Neuland betreten. Erstmals wird hier als einer der Gleitpartner Granit benutzt. Nach umfangreichen Test hat sich eine speziell für diese Anwendung angepasste Version des Werkstoffs deva.tex als ideal erwiesen.



Im Stahlwasserbau kommt es bei gleichzeitigem Einsatz von Bauteilen aus Edelstahl und sogenanntem „schwarzen“ Stahl oft zu unzulässig hohem Korrosionsangriff. IRS Rapsch & Schubert aus Würzburg hat deshalb für die Lagerungen der Hub-Schiebe-Tore beim Neubau der Kaiserschleuse in Bremerhaven nach Alternativen gesucht. Die Wahl fiel auf Granit, einen nativen, mineralischen Werkstoff, der erstmals bei einer solchen Anwendung eingesetzt wurde.

Die Entwickler von Federal-Mogul Deva wurden damit beauftragt, einen Werkstoff zu finden, der sowohl unter Wasser als auch an Luft die geforderten Gleiteigenschaften sicherstellt: hohe Lebensdauer von 25 Jahren, konstante Reibwerte, Verzicht auf jede Nachschmierung über die gesamte Lebensdauer. deva.tex, ein aus zwei Schichten aufgebauter Lagerwerkstoff, schien bei den sehr speziellen Anforderungen am besten geeignet. Die Tragschicht aus glasfaserverstärktem Epoxidharz ermöglicht bei deva.tex hohe Festigkeit, die Gleitschicht aus nicht-abrasiven Fasern und Festschmierstoffen sorgt für sehr gute tribologische Eigenschaften auch Unterwasser und bei Kantenpressungen. Dieser Werkstoff hat sich bei vielen Anwendungen mit hoher, lang anhaltender statischer und dynamischer Belastung bei relativ niedrigen Gleitgeschwindigkeiten bestens bewährt.

Riesiger Tidenhub

federal2Im spezifischen Fall der Kaiserschleuse waren anwendungsbedingt auch größere geometrische Abweichungen wie Biegeverformungen durch den einwirkenden Wasserstaudruck (alleine durch den Tidenhub von 3,8 m beträgt er rund 400 t) zu berücksichtigen. Als unmittelbare Folge davon können Kantenpressungen entstehen, die im schlimmsten Fall zur Überlastung bzw. Zerstörung der Gleitleisten führen würden. Auch die Ausbildung eines Transferfilms, also der gesteuerte Übertrag von Festschmierstoffen auf den hier mineralischen Gegenwerkstoff, folgt anderen Gesetzmäßigkeiten als im Falle von metallischen Werkstoffen.

Auf den hauseigenen Prüfständen bei Deva in Stadtallendorf konnten nach einigen Anpassungsarbeiten jene Betriebsbedingungen simuliert werden, wie sie in der Kaiserschleuse für die Schleusentore zu erwarten sind: jedes 56,7 m breit, 9,5 m tief, 21,2 m hoch und 2400 t schwer. Die Versuche mit dem der Gleitpaarung Granit und dem weiterentwickelten deva.tex waren erfolgreich und überzeugten. Jetzt sitzt jedes Tor auf acht DEVA-Gleitlagern, den sogenannten „Kenterkufen“, mit Granit als Gleitpartner, eine jede 260 x1250 mm groß und nur 35 mm dick – und doch stark genug für die riesige Anlage.

Jedes Schiff muss durch die Tide

Die Schleuse ist unabdingbar für das Funktionieren der Hafeninfrastruktur. Denn jedes Schiff, das zum Löschen seiner Ladung in den Binnenhafen Bremerhavens will, muss wegen der Tide geschleust werden. Nun können die Tore zuverlässig das tun, wofür sie gebaut sind: Sie dichten die Schleusenkammer ab und ermöglichen den Wasseraustausch beim Schleusenvorgang. Dabei teilen sie sich horizontal in zwei Sektionen. Hydraulikzylinder heben den oberen Teil des Schleusentors um bis zu 70 cm an. Auch hier stellen deva.tex-Gleitelemente in Kombination mit Granitplatten die exakte Führung sicher. Durch den entstehenden Füllspalt im Schleusentor, kann das Wasser ungehindert fließen. Der Füllspalt befindet sich dabei unterhalb der Wasseroberfläche. Somit werden Strömungen innerhalb der Schleuse minimiert, und die Füll- beziehungsweise Entleerungszeit der Schleusenkammer kann beschleunigt werden. In der neuen Kaiserschleuse dauert dieser Schleusenvorgang im Durchschnitt nur 10 min. Danach senkt sich das Tor wieder ab und wird seitlich auf den „Kenterkufen“ in die dafür vorgesehene Torkammer gezogen.


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