Klausur Entwerfen von Schiffen im Bachelorstudiengang Schiffbau Beginn: ca. 10:00 Ende : ca. 13:00

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1 TUHH - Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffsicherheit - D- Klausur Entwerfen von Schiffen im Bachelorstudiengang Schiffbau Beginn: ca. 10:00 Ende : ca. 13:00 Allgemeine Hinweise: 1. Die Klausur besteht aus einem Fragenteil, der ohne Hilfsmittel bearbeitet wird, sowie einem Aufgabenteil, zu dem alle Hilfsmittel außer Nachbarn, Handy etc. erlaubt sind. Täuschungsversuch führt sofort zum Einziehen der Klausur. 2. Für den Fragenteil stehen 60 Minuten zur Verfügung, der Aufgabenteil ist in den verbleibenden 120 Minuten zu bearbeiten. 3. Jedes Blatt bitte nur einseitig beschreiben. 4. Blätter nummerieren. 5. Klausuren nur mit dokumentenechten Stiften schreiben! Klausuren, die z.b. mit Bleistift geschrieben wurden, werden nicht bewertet! Ausnahme: Zeichnungen / Skizzen dürfen mit Bleistift angefertigt werden. 6. Name, Vorname, Matrikelnummer auf jedes Blatt. 7. Nummern der Fragen und Lösungen eindeutig zuordnen. 8. Antworten und Erläuterungen stichwortartig kurz und präzise geben. (Kein Romane schreiben!) 9. Bitte leserlich schreiben. 10. Es gibt insgesamt 36 Punkte, Sie benötigen 18 Punkte um zu bestehen. 11. Der Fragenteil umfasst 14 Fragen, der Aufgabenteil eine Aufgabe. Insgesamt werden Sie 5 Seiten erhalten: Deckblatt, Fragenteil und Aufgabenteil (3 Seiten) 12. Lesen Sie die Fragen genau durch, überlegen Sie, was gefragt ist und rechnen Sie erst, wenn Sie die Aufgabe verstanden haben. Daten sind im Anhang zu finden. Fehlende Daten sind mit Begründung abzuschätzen! Viel Erfolg!

2 Seite 1 von 4 Fragenteil für die Klausur Entwerfen von Schiffen (ges. 14 Punkte) KEINE HILFSMITTEL 1. Bei der Projektierung eines Schiffneubaus fällt Ihnen auf, dass das Verhältnis aus Schiffslänge und charakteristischer Wellenlänge 2,5 ist. Was bedeutet das für Ihren Entwurf? (1P) 2. Was ist das besondere am Entwerfen von Schiffen bzw. wie unterscheidet sich der Schiffsentwurf vom Entwurf in anderen Industriezweigen? Was folgt daraus für den Schiffsentwurf? (0,5P) 3. Nennen Sie drei Punkte, die beim Kontrahieren eines Schiffneubaus aus Sicht der Bauwerft auf jeden Fall im Bauvertrag stehen sollten! (1,5P) 4. Erläutern Sie den Begriff Außenhautfaktor? Was wird damit berücksichtigt und was ist ein typischer Wert? (1P) 5. Ein Schiff hat ein Displacement in Süßwasser von t, eine Länge von 100 m, eine Breite von 20 m und einen Tiefgang von 10 m. Berechnen Sie den Blockkoeffizienten! (1P) 6. Nennen Sie mindestens drei verschiedene Typen, aus denen sich der Gesamtwiderstand eines Schiffes zusammensetzt und beurteilen Sie die relative Bedeutung der jeweiligen Anteile für verschiedene Geschwindigkeitsbereiche! (2P) 7. Was ist die physikalische Bedeutung der effektiven Leistung (Schleppleistung)? (1P) 8. Was beschreibt der Gütegrad der Propulsion? (1P) 9. Erläutern Sie die Entwicklung der Freiheitsgrade und der Kosten des Schiffsentwurfs während des Entwurfs von Handelsschiffen! (Skizze) (1P) 10. Bei welchem Schiffstyp würden Sie die Gewichtsrechnung als kritischer erachten: Bulker oder Kreuzfahrtschiff? Erläuterung! (1P) 11. Erläutern Sie mit Hilfe einer Skizze den Zusammenhang zwischen dem Freibord, dem Tiefgang und der Seitenhöhe eines Schiffes! (0,5P) 12. Bis zu welchem Deck gehen alle wasserdichten Schotte auf einem Schiff und was gilt für das entsprechende Deck selbst? (0,5P) 13. Was ist der Unterschied zwischen dem Freibordtiefgang und dem Festigkeitstiefgang? Ist es sinnvoll den Festigkeitstiefgang größer als den Freibordtiefgang zu gestalten? (1P) 14. Wie groß ist der Mindestabstand für Tankentlüftungen über dem Freiborddeck? Wozu dienen Tankentlüftungen und was hat eine Verlängerung dieser zur Folge? (1P)

3 Seite 2 von 4 Aufgabenteil für die Klausur Entwerfen von Schiffen (ges. 22 Punkte) Für die Strecke Laketown Stonecity werden neue Schiffe für den Transport eines Schüttguts gebraucht. Die Reederei fragt bei Ihnen als Werft ein Angebot für eine Transportlösung an, die folgende Randbedingungen erfüllen soll: Es sollen innerhalb von vier Wochen t Schüttgut von Laketown nach Stonecity transportiert werden können. Als einzige Quelle für Vergleichsdaten finden Sie im Anhang Informationen über einen Bulker der Reederei. Die folgenden Randbedingungen sind für den vorliegenden Fall zu berücksichtigen: - Häfen / Reviere: Lakecity liegt an einem Süßwassersee. Der Hafen hat eine 230 m lange Pier mit vier Kränen, die gleichzeitig arbeiten können (pro Kran 1625 t/h). Um auf die offene See zu gelangen, muss eine Schleuse mit einer maximalen Breite von 29,00 m genutzt werden. Die Revierfahrt inklusive An- bzw. Ablegen und Schleusenvorgang dauert zwei Stunden. Der maximale Tiefgang in der Schleuse ist mit 10,50 m gegeben. Außerdem ist die Länge von Schiffen auf 200 m beschränkt. In Stonecity steht eine 250 m lange Pier direkt am Meer zur Verfügung, die über keinerlei landseitige Entladevorrichtungen verfügt. Der maximale Tiefgang an der Pier ist mit 15 m angegeben. Für die Verzögerung und das Anlegen können Sie 0,5 h annehmen. Das Ablegen und das Beschleunigen dauert genauso lange. Für eine Wendung des Schiffes wird eine halbe Stunde benötigt. Es gibt zwei Seewege zwischen Laketown und Stonecity. Der erste Seeweg hat eine Tiefgangsbeschränkung von 8,00 m und die freie Seestrecke beträgt 885 sm. Der zweite Seeweg hat keine Tiefgangsbeschränkung und die freie Seestrecke beträgt 1280 sm.

4 Seite 3 von 4 Erstellen Sie den technischen Teil des Angebotes! Berücksichtigen Sie dabei folgende Teilaspekte: - Wählen Sie aus, wie viele Schiffe Sie auf der Strecke einsetzen möchten, sowie deren Dienstgeschwindigkeit und Frachtkapazität. - Erstellen Sie für Ihre Auswahl ein Fahrprofil für eine Rundreise, das die örtlichen Gegebenheiten und Beschränkungen berücksichtigt. - Schätzen Sie die Hauptabmessungen ab. - Führen Sie eine überschlägige Gewichtsrechnung durch (Lightship, Deadweight) und machen Sie eine Aussage dazu, ob Sie die einzelnen Gewichte eher über- oder unterschätzen. - Schlagen Sie ein Antriebskonzept (inkl. Hilfsmaschinen) mit der dazugehörigen Leistungsabschätzung vor. - Nehmen Sie eine grobe Raum- bzw. Decksaufteilung vor. Skizzieren Sie dazu einen Generalplan (mit sinnvollem Detailgrad!). - Stabilitäts- und Festigkeitskriterien sollen diskutiert werden, müssen aber NICHT nachgerechnet werden. - Wirtschaftliche Aspekte (Investitions- und Betriebskosten) sollen ebenfalls in Ihre Überlegungen einfließen und diskutiert, aber nicht mit Zahlen belegt werden. Hinweis: Die Teilaspekte müssen nicht in der genannten Reihenfolge und auch nicht allein stehend bearbeitet werden. Sie geben vielmehr einen Leitfaden für Ihr Vorgehen.

5 Seite 4 von 4 Als Quelle für Vergleichsdaten finden Sie nachfolgend Informationen über einen Bulker ohne eine schiffsseitige Entladevorrichtung, der für den Transport von Steinen ausgelegt ist. Informationen über das Fahrtprofil des Vergleichschiffes liegen Ihnen nicht vor. Daten des Vergleichsschiffes: Main Dimensions: L_OA : 197,10 m L_PP : 188,40 m B : 32,20 m T_S.F. : 11,50 m Sommerfreibord : 7,00 m dw_tropic : t ρ_schiff : 0,082 t/m³ Tank Capacities: HFO (ρ = 0,95 t/m³) : 1980 m³ MDO (ρ = 0,83 t/m³) : 82 m³ Freshwater : 230 m³ Waterballast : m³ Speed & Consumption: v (T=T_Design) : 15 kn Cons_HFO : 38 t/day Machinery: P_M/E : 1x kw P_A/E : 3x595 kw Engine-Margin : 15 % Sea-Margin : 15 % Stores : 150 t Von einem Unterlieferanten wissen Sie, dass eine Selbstenladevorrichtung für das Vergleichsschiff das Gewicht des Schiffes um 1100 t erhöhen würde. Diese Anlage ist in der Lage t/h zu löschen. Außerdem wird Ihnen mitgeteilt, dass für den Betrieb der Entladevorrichtung eine Leistung in Höhe von etwa 10 % der Hauptmaschinenleistung des Schiffes notwendig ist.