CONTAINER HOOGTEMETINGEN

Transcriptie

1 CONTAINER HOOGTEMETINGEN Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer Afdeling Scheepvaart Rotterdam, december 1996

2 Inhoudsopgave 1. Samenvatting 2. Inleiding 3. Gevolgde werkwijze 3.1 Enquete 3.2 Hoogtemeting 4. Resultaten enquete 4.1 Respons 4.2 Bezettingsgraad 4.3 Aantal lagen 4.4 Containergewicht 4.5 Geladen/lege containers 4.6 Type container 4.7 Ballasttanks 5. Hoogtemeting Millingen 5.1 Resultaat metingen 5.2 Schepen met 3 lagen containers 5.3 Schepen met 4 lagen containers 5.4 Snelheid en inzinking 6. Beschouwing resultaten 6.1 Rekenwijze PIANC 6.2 Nieuwe berekening 6.3 Keuze doorvaarthoogte 2

3 1. Samenvatting In de zomer van 1996 is een onderzoek uitgevoerd naar de hoogte van op de Rijn varende containerschepen. Het onderzoek bestond uit twee delen: een schriftelijke enquete onder schippers van containerschepen en praktijkmetingen op een locatie bij Millingen. De uitkomsten zijn vergeleken met de berekeningen, die ten grondslag lagen aan de thans geldende waarden voor doorvaarthoogte. In de periode mei-juli 1996 hebben 22 schippers van containerschepen de enqueteformulieren ingevuld, waardoor de gegevens van 336 reizen voor onderzoek beschikbaar kwamen. Onderstaand zijn enkele belangrijke kenmerken weergegeven. De betekenis van de gebezigde termen is in het verdere rapport te vinden. Voor een gemiddeld containerschip op de Rijn geldt thans: capaciteit 185 TEU bezetting 122 TEU bezettingsgraad 66% lege containers 27% 40 voets containers 45% high cube containers 7% gewicht geladen container 12,4 ton Bepaalde kenmerken verschillen aanmerkelijk voor de relaties Rotterdam-Duitsland en Antwerpen-Duitsland, met name de verhouding tussen 3 en 4 lagen belading en de percentages voor high cube, geladen en lege containers. De schepen blijken vrijwel geen van alle over voldoende ballastcapaciteit te beschikken om hun hoogte in verband met de passage van bruggen te verminderen. De praktijkmetingen zijn gedurende 16 dagen op een lokatie nabij Millingen uitgevoerd. Ze hebben 135 valide meetwaarden opgeleverd. Daarvan hebben 89 betrekking op schepen met 3 lagen containers en 46 op schepen met 4 lagen containers. De gemiddelde hoogte van de voorbijvarende schepen met 3 lagen containers was 7,00 meter, van de schepen met 4 lagen containers 8,92 meter. Gezien de gemiddelde snelheid van 4,55 m/sec (= 16,4 km/u) door het water is de door de scheepssnelheid veroorzaakte inzinking circa 20 cm. Deze waarde moet bij de gemeten hoogte opgeteld worden om een maat voor doorvaarthoogte te krijgen, evenals een schrikhoogte van 30 cm. Op de meetresultaten is de rekenwijze toegepast, die destijds door de PIANC-werkgroep is gehanteerd. De uitkomst bevestigd de validiteit van de metingen. De meetresultaten duiden er op, dat een deel van de op de Rijn varende vloot containerschepen een ladinghoogte heeft, die de bestaande normen voor brughoogte te boven gaat. Aanvaardt men als compromis tussen de wens van onbelemmerde vaart en de kosten van hogere bruggen een maatgevend schip, overeenkomend met 50% van de thans op de Rijn varende containerschepen, dan is voor 3 lagen containers een doorvaarthoogte van 7,50 meter vereist en voor 4 lagen containers 9,45 meter. Problemen zullen zich eerder doen voelen bij kanalen en gestuwde rivieren met vaste waterstand, dan bij vrij stromende rivieren met wisselende waterstand. 3

4 2. Inleiding In 1992 heeft de ECE (U.N. Economic Commission for Europe) een nieuwe classificatie voor binnenvaarwegen opgesteld, zulks op grond van de aanbevelingen in het rapport van een werkgroep van PIANC (Permanent International Association for Navigation Congresses) uit De classificatie doet ook een uitspraak over minimum hoogten onder bruggen ten behoeve van containerschepen. Containerbinnenvaart was toentertijd relatief nieuw. De PIANCwerkgroep heeft zich bij de bepaling van brughoogte moeten baseren op aannamen over containergewicht en beladingsgraad van de containers. Uiteindelijk is in de ECE overeengekomen de brughoogte voor schepen geladen met drie lagen containers op 7,00 meter en voor schepen geladen met vier lagen containers op 9,10 meter aan te houden. In beide waarden is een veiligheidsmarge van 0,30 meter begrepen. Het bedrijfsleven heeft deze overeengekomen hoogten meer dan eens ter discussie gesteld (onder meer in een brief van het Centraal Bureau Rijn- en Binnenvaart van 30 maart 1994), omdat haars inziens onvoldoende rekening is gehouden met de in de praktijk optredende situaties. De kwestie is opnieuw opportuun geworden bij de bepaling van de aanleghoogten van bruggen over de vaarweg Lemmer-Delfzijl en over het Rhein Seitenkanal tussen Straatsburg en Basel. In het kader van het onderzoekprogramma 1996 gaf de Hoofddirectie van de Rijkswaterstaat opdracht aan de afdeling Scheepvaart van de Adviesdienst Verkeer en Vervoer om onderzoek te doen naar de in praktijk voorkomende hoogten van containerbinnenschepen. Om de gestelde vraag te beantwoorden heeft de afdeling Scheepvaart: een (schriftelijke) enquete gehouden onder de schippers van containerschepen, waarbij gevraagd is naar ladinggegevens. praktijkmetingen doen uitvoeren, waarbij de werkelijk hoogste punten van aan boord geplaatste containers nauwkeurig zijn gemeten. Deze rapportage van de hand van de projectleider, B.M. Peters, geeft een verslag over de aanpak, uitvoering en resultaten van de metingen naar hoogte van containerschepen. In hoofdstuk 3 is de gevolgde werkwijze beschreven. De hoofdstukken 4 en 5 doen verslag van de resultaten van achtereenvolgens de enquete en de metingen. Hoofdstuk 6 geeft een beschouwing van de resultaten in relatie tot de in 1992 vastgestelde maten. 4

5 3. Gevolgde werkwijze 3.1 Enquete Omstreeks 60 binnenvaartschepen zijn full-time bij het containervervoer betrokken. Aan 35 schippers van containerschepen is telefonisch verzocht om aan de enquete mee te werken door op een formulier reis- en ladinggegevens in te vullen. Een bevestiging van deelname en de invulformulieren zijn daarna -voornamelijk per fax- toegezonden. Aan de schippers is gevraagd om gedurende ca. drie maanden (de periode mei-juli 1996) per reis gegevens in te vullen geldend voor het Waaltraject tussen Gorinchem en Lobith. De betreffende gegevens zijn: - scheepsnaam - vaartraject - automatische ijkmeting ja of nee? - ballastmogelijkheden, zo ja hoeveel? - datum begin reis - eindbestemming - totaal aantal containers aan boord (in TEU) - aantal containers van 40 voet en 20 voet - aantal containerlagen - aantal lege containers (in TEU) - aantal high cube (HC) containers (in TEU) - bepaalt de HC container de maximum scheepshoogte? - totaal lading gewicht incl. gewicht lege containers - diepgang voor en achter - hoogte hoogste container ten opzichte van het water - eventuele bijzonderheden In totaal hebben de schippers van 22 schepen meegewerkt aan de enquete, een respons van 63%. De gegeven informatie is alleen op geaggregeerd niveau behandeld in dit rapport. 3.2 Hoogtemetingen Met de Meetkundige Dienst van de Rijkswaterstaat is nagegaan welke methode het meest in aanmerking kwam om de hoogte te meten (met een nauwkeurigheid beter dan 5 cm). Gezien het betrekkelijk geringe aantal metingen is besloten om vanaf een locatie langs de Waal op eenvoudige manier te meten, namelijk een horizontale waterpassing met behulp van krikstatieven. Een krikstatief is een speciaal statief met een verticale kolom van ca. 60 cm, die in combinatie met een waterpasinstrument op de hoogte van het horizontaal te meten punt kan worden gedraaid. Door een serie krikstatieven op een talud te plaatsen kan een hoogte verschil van ca. 3 meter worden overbrugd. Als lokatie is Millingen aan de Rijn gekozen, vanwege de aanwezigheid van een talud met voldoende hoogteverschil en peilschalen, waarmee direct de relatie met NAP kon worden gelegd. Bij het naderen van een te meten schip is, na keuze van het juiste krikstatief, de waterpas ingesteld op de maximum hoogte van de containers aan boord. In combinatie met een baakaflezing is dan de hoogte ten opzichte van de waterspiegel bekend. Afgesproken is tijdens de meting geen wal-schip radiocontact te hebben en geen gegevens over schip en lading op te 5

6 vragen, teneinde het verloop van de meting zelf zo min mogelijk te storen. De volgende gegevens zijn geregistreerd: - naam schip - registratienummer - scheepslengte - vaarsnelheid (voor berekening inzinking) - aantal lagen containers - lokatie hoogste container op het schip - vaarrichting - eventuele bijzonderheden Met het aantal lagen containers wordt bedoeld: de hoogste laag waarop de containers gestapeld zijn. De bovenste laag is meestal niet geheel vol. Bij de meting zijn van elk passerende containerschip enkele foto's genomen om eventuele onduidelijkheden in de uitkomsten achteraf te kunnen verifiëren. Op 4 april is een proefmeting uitgevoerd om de haalbaarheid van de meetmethode vast te stellen. De methode bleek goed uitvoerbaar (zie bijlage 1). Om een voor statistische verwerking adequaat aantal metingen te verkrijgen, zijn in de zomer van 1996 vijf meetsessies van drie dagen (namelijk dinsdag, woensdag en donderdag, de dagen waarop de meeste containerschepen te verwachten zouden zijn) gedurende de daglichtperiode (7-22 uur) gehouden. De Meetkundige Dienst van Rijkswaterstaat heeft de eerste twee meetsessies uitgevoerd. De overige drie zijn door een ervaren landmeter van de Heidemij verricht. De genoemde vijf meetsessies vielen in de volgende perioden: t/m 24 mei t/m 20 juni ,31 juli en 1 augustus t/m 8 augustus t/m 15 augustus 1996 Op deze wijze is het gelukt een reeks van 135 valide metingen te verkrijgen. De resultaten worden in hoofdstuk 5 beschreven. 6

7 4. Resultaten enquete 4.1 Respons Van de 35 schippers van containerschepen, die benaderd zijn met het verzoek aan de enquete mee te werken, hebben 22 schippers oftewel 63% gereageerd. In totaal zijn de gegevens van 336 reizen met containerschepen ingevuld. Van de 336 reizen waren er 180 (54%) in de afvaart, dus komend vanuit Duitsland, en 156 (46%) in de opvaart, dus in de richting Duitsland. In 236 gevallen (70%) voer het schip van of naar Rotterdam en in 100 gevallen (30%) van of naar Antwerpen, eventueel met een tussenstop in Rotterdam. De antwoorden op de vraag naar scheepshoogte bleken bij verificatie niet voldoende betrouwbaar om in de verdere verwerking van de enquete te kunnen gebruiken. 4.2 Bezettingsgraad De geënqueteerde schepen hebben gedurende de periode half mei tot en met juli 1996 tijdens 336 reizen TEU's verscheept met een ladinggewicht van ton (tabel 1). Tijdens deze reizen waren stelplaatsen beschikbaar, een gemiddelde van 185 per reis. Gemiddeld vervoerde een schip slechts 122 TEU, zodat een bezettingsgraad (werkelijk vervoerd aantal TEU's gedeeld door het aantal stelplaatsen) van gemiddeld 66% is gerealiseerd. De schepen met bestemming Rotterdam kwamen op gemiddeld 125 TEU per reis, de schepen met als rechtstreekse bestemming Antwerpen op gemiddeld 114 TEU per reis. Een onvolledige bezetting kan worden veroorzaakt door fluctuaties in het ladingaanbod, (soms) een te hoge waterstand en het strakke vaarschema, waardoor het schip niet op lading kan wachten. 4.3 Aantal lagen Van deze 336 reizen zijn er 208 (62%) met een belading van 3 lagen containers uitgevoerd en 128 (38%) met 4 lagen containers. Van de groep van 22 containerschepen die aan de enquete meewerkten, waren er vier, die gezien hun afmetingen met maximaal 3 lagen containers kunnen varen. Bij de overige 18 schepen waren 128 reizen met 3 lagen en 164 reizen met 4 lagen containers. Deze verdeling is niet beïnvloed door de waterstand, want in de betreffende periode golden geen hoogtebeperkingen op de routes naar Rotterdam en Antwerpen. De met 3 lagen geladen schepen hadden gemiddeld 103 TEU per reis aan boord, de met 4 lagen geladen schepen 152 TEU. De verdeling over 3 en 4 lagen was voor de schepen met herkomst of bestemming Rotterdam 54% versus 46%. Voor Antwerpen lagen deze cijfers op 80% versus 20%, dus significant lager. In 6.3 komen we hier op terug. 4.4 Containergewicht Het gemiddelde container gewicht van alle containers, dus inclusief de lege containers bedroeg 9,6 ton per TEU. Het gemiddeld gewicht van een geladen container met inbegrip van de container zelf bedroeg 12,4 ton per TEU. Tijdens de afvarende reizen bedroeg het gemiddelde gewicht van een beladen container 13,4 tegen 10,7 ton per TEU bij opvaart. Opvallend is, dat de beladen containers voor Antwerpen systematisch zwaarder zijn dan 7

8 die met bestemming Rotterdam: 11,3 ton (Antwerpen) tegenover 10,6 ton (Rotterdam) in de opvaart en 14,0 ton versus 13,1 ton in de afvaart. Overigens weegt een lege 20 voet lange, 8½ voet hoge container volgens de ISO-standaard 2,08 ton en een 40-voeter 3,15 ton. Bijzondere types (open top, flat rack, reefer) zijn in de regel zwaarder. Het maximale ladinggewicht van een 20-voeter is, afhankelijk van het type, circa 18 ton en van een 40-voeter 27 ton. Het totale gewicht van een beladen container zou dus op 20 resp. 43 ton uit komen. De bovenstaande cijfers over gemiddeld gewicht duiden er op, dat de containers zelden tot hun maximale gewicht beladen zijn. 4.5 Geladen/lege containers Figuur 1 geeft een overzicht van de vervoerde containers tijdens de 336 reizen. Van het totaal aantal van TEU waren er TEU of 27% leeg. Onderscheiden naar opvaart en afvaart, blijkt dat 41% leeg is in de opvaart en 12% leeg in de afvaart. Er zijn opvallende verschillen tussen de reizen met bestemming Antwerpen of Rotterdam. Antwerpen toont percentages van 49% leeg in de opvaart en 4% leeg in de afvaart, terwijl Rotterdam uit komt op 39% leeg in de opvaart en 16% leeg in de afvaart. 4.6 Type container De meest voorkomende lengte van containers zijn de 20 voet en de 40 voet. Voor statistische doeleinden worden aantallen containers meestal uitgedrukt in TEU (Twenty feet Equivalent Units). Een 40-voeter staat dus gelijk aan 2 TEU. De verhouding tussen 20 en 40-voets containers lag in de enquete op 55% resp. 45%. De hoogtes van containers variëren van 8 voet (2,44 m) tot 9½ voet (2,90 m). Een hoogte van 8½ voet (2,58 m) komt vandaag de dag het meeste voor. De containers hoger dan 8½ voet, dus 9 of 9½ voet hoog, noemt men high cube (HC). Het aandeel high cube containers in het totale aantal vervoerde containers bedroeg 6,7%. Ook hier is een opmerkelijk verschil tussen de vaart op Antwerpen of Rotterdam. Op de relatie met Antwerpen is 3,5% HC's geregistreerd, op de relatie met Rotterdam 7,9%, ruimschoots het dubbele. Van alle reizen was in 45% de high cube container bepalend voor de grootste containerhoogte. 4.7 Ballasttanks Uit de enquete bleek dat 68% van de schepen mogelijkheden hadden om ballastwater in te nemen, 32% van de schepen beschikte niet over de mogelijkheid te ballasten. De hoeveelheden in te nemen ballast liep uiteen van 35 m 3 tot 1300 m 3, met het zwaartepunt in de categorie 50 à 200 m 3. Men kan stellen, dat ballastmogelijkheden tot ca. 500 m 3 uitsluitend gebruikt worden voor het vertrimmen van het schip, dat wil zeggen, zorgen dat een ongelijkmatig beladen schip weer horizontaal in het water komt te liggen. Ballasten om de doorvaarthoogte te beperken komt ternauwernood voor. In feite was er slechts één geval dat hiervoor in aanmerking kwam, een schip dat 1300 m 3 ballast kon innemen. De schepen met een kleine ballastcapaciteit hebben in de regel een beperkt pompvermogen en zijn om die reden niet genegen extra te ballasten. Kortom, de veronderstelling dat schepen systematisch zouden kunnen ballasten om hun hoogte te beperken, houdt geen stand. 8

9 Figuur 1: Overzicht resultaten enquete 9

10 5. Hoogtemeting Millingen 5.1 Resultaat metingen Gedurende 16 dagen zijn 135 valide hoogtemetingen verricht, waarvan 89 van schepen met 3 lagen containers (66%) en 46 van schepen met 4 lagen (34 %). Deze percentages komen redelijk overeen met die van de enquete ( 4.3). Van de schepen is het hoogste punt van de lading gemeten. Containerschepen zijn immers in staat het stuurhuis tot onder het niveau van de lading te doen zakken. De hoogte van de lading is derhalve bepalend voor de vereiste doorvaarthoogte onder bruggen. 5.2 Schepen met 3 lagen containers In figuur 2 is de statistische verwerking van de maximum gemeten hoogten ten opzichte van het water van 89 schepen met drie lagen containers aangegeven. Het rekenkundig gemiddelde van de hoogtemetingen bedraagt 7,00 meter; 50% van de schepen heeft een hoogte van meer dan 6,90 m, 10% overschrijdt de 7,50 m. De grootste hoogte was 8,16 m. Deze maten hebben betrekking op varende schepen. 5.3 Schepen met 4 lagen containers In figuur 3 zijn de hoogten van de schepen met 4 lagen containers uitgezet. Van het totaal van 46 metingen lag het rekenkundig gemiddelde op 8,92 m; 50% van de schepen heeft een hoogte van meer dan 9,10 m, 10% overschrijdt 9,65 m. De grootste gemeten hoogte van een varend containerschip was 10,09 m. 5.4 Snelheid en inzinking Van 58 opvarende en 50 afvarende schepen is een valide snelheidsmeting beschikbaar. De opvarende schepen voeren gemiddeld 3,71 m/sec (= 13,37 km/u) over de grond, met een laagste waarde van 2,9 m/sec (= 10,4 km/u) en een hoogste waarde van 4,1 m/sec (= 14,8 km/u). De afvarende schepen voeren gemiddeld 5,40 m/sec (= 19,44 km/u) met een laagste waarde van 4,3 m/sec (= 15,5 km/u) en een hoogste waarde van 6,8 m/sec (= 24,5 km/u). De snelheden over de grond worden natuurlijk beïnvloed door de stroomsnelheid van de rivier. Tijdens de meetdagen varieerde de waterstand van 8,08 m tot 9,08 m boven NAP, waardoor de stroomsnelheid varieerde van 0,75 m/sec tot 0,95 m/sec. Als gemiddelde is een stroomsnelheid van 0,85 m/sec (= 3,1 km/u) aan te houden. De gemiddelde vaarsnelheid door het water opvarend komt dan op 4,56 m/sec en afvarend op 4,55 m/sec (= 16,4 km/u). De gemeten hoogten zijn die van varende schepen. Deze hebben vergeleken met een stilliggend schip een diepgangsvermeerdering, dus hoogtevermindering, door inzinking in hun spiegeldalingskuil. Voor een breed vaarwater als de Waal en de hierboven aangegeven snelheid bedraagt de inzinking circa 20 cm. 10

11 Figuur 2: Hoogtemetingen van 89 schepen met 3 lagen containers. 11

12 Figuur 3: Hoogtemetingen van 46 schepen met 4 lagen containers 6. Beschouwing resultaten 6.1 Rekenwijze PIANC 12

13 In 1990 bracht een werkgroep van PIANC (Permanent International Association of Navigation Congresses) een rapport uit getiteld "Standardization of Inland Waterways' Dimensions". Het rapport vormde de grondslag voor de in 1992 door de ECE (U.N. Economic Commission for Europe) vastgestelde nieuwe vaarwegclassificatie. De ECE geeft een minimum hoogte onder bruggen aan van 7,00 meter voor schepen met 3 lagen containers en 9,10 meter voor schepen met 4 lagen containers. De maten zijn zodanig gekozen, dat tussen het hoogste punt van het schip en de onderkant van de brug een marge van 30 cm aanwezig is, de zogenaamde schrikhoogte. In de schrikhoogte zijn begrepen een hoogteverschil door ongelijklastige belading van het schip (trim), een onnauwkeurige aflezing of berekening van de diepgang en de invloed van golven op de vaarweg. Uit de metingen is gebleken dat een groot deel van de te Millingen passerende containerschepen een -soms aanzienlijk- grotere hoogte had, dan aangegeven in de Europese maten. Hoe is dit te verklaren? Bij de berekening van de hoogte van containerschepen kon de PIANC-werkgroep destijds nauwelijks van bestaande ervaring uit gaan, containervervoer per binnenschip was immers een relatief nieuw fenomeen. De werkgroep heeft haar becijferingen daarom op een aantal aannamen moeten baseren. Die aannamen waren: maatgevend schip is klasse IV (85 x 9,5 m) met maximaal 81 TUE in 3 lagen gestapeld, 75% geladen containers van 8½ voet (2,58 m) hoogte met een gewicht van gemiddeld 12 ton/tue, de bezettingsgraad is 100%. Figuur 4: Schema voor de berekening van scheepshoogte De berekening maakt gebruik van de volgende formules: waarin: T c = W H w = (n x H c ) + H s - T e - T c 13

14 De symbolen hebben als betekenis: c b x L x B H w = vertikale afstand tussen het water en het hoogste punt van het schip H c = hoogte van een container H s = afstand tussen de bodem van het schip en de bodem van het ruim T e = diepgang van het lege schip T c = inzinking van het schip ten gevolge van het ladinggewicht W = gewicht van de lading L = grootste lengte van het schip B = uitwendige breedte van het schip c b = blokcoëfficiënt, gesteld op 0,85 n = aantal lagen containers Het ladinggewicht van het klasse IV-schip is: 0,75 x 12 x 81 = 729 ton. Bij een scheepsbreedte van 9,5 m en een lengte van 85 m bedraagt de inzinking door de lading T c = 1,06 m. Voor dit geval is T e = 0,80 m, terwijl H s = 0,50 m. Dan wordt: H w = (3 x 2,58) + 0,50-0,80-1,06 = 6,38 m Indien het schip is geladen met twee volle lagen containers en één container in de derde laag, dat wil zeggen: 2 x = 55 TEU, dan is W = 495 ton, waardoor T c = 0,72 meter en vervolgens: H w = (3 x 2,58) + 0,50-0,80-0,72 = 6,72 m. Gerekend met een schrikhoogte van 0,30 m komt de doorvaarthoogte (afgerond) op 7,0 meter, zijnde de vereiste doorvaarthoogte volgens de PIANC-werkgroep. Voor alle duidelijkheid: in het vorenstaande is gerekend met een stilliggend schip. 6.2 Nieuwe berekening Op grond van de resultaten van de enquete en de hoogtemetingen is het mogelijk opnieuw een berekening uit te voeren met een schip, dat representatief is voor de huidige vaart met containers op de Rijn. Een gemiddeld schip heeft een capaciteit van 185 TEU ( 4.2). Dat is minder dan het veel voorkomende klasse V-schip van 110 x 11,4 m met een capaciteit van 208 TEU. Stel, het gemiddelde schip is 11,4 m breed, dan is de fictieve lengte 185/208 x 110 = 97,8 m. Gemiddeld gaan 122 TEU mee, waarvan 73% beladen oftewel 89 TEU ( 4.5) en 27% oftewel 33 TEU leeg. Een gemiddelde geladen container weegt 12,4 ton/teu. Gezien de mix van 20 en 40 voeters ( 4.6) moet voor het gewicht van een lege container gemiddeld 1,90 ton/teu aangehouden worden. Het ladinggewicht is dus: W = (89 x 12,4) + (33 x 1,90) = 1166 ton Volgens de formule is: T c = 1166 : (0,85 x 11,4 x 97,8) = 1,23 m 14

15 In de meetbrief van vergelijkbare schepen is aangegeven, dat de inzinking 1 cm per 10,2 ton lading bedraagt. In dat geval komt de inzinking door de lading uit op 1,14 m. Het verschil is te verklaren door de relatief 'volle' vorm van het grote containerschip. De keuze van waarde van de blokcoëfficiënt is minder accuraat, dan de in de meetbrief aangegeven relatie. Derhalve is het beter met T c = 1,14 m verder te rekenen. Voor klasse V-schepen geldt dat T e = 0,90 m en H s = 0,60 m. Bij 4 lagen containers met tenminste één 9½ voets HC-container in de vierde laag is dan: H w = (3 x 2,58 + 2,90) + 0,60-0,90-1,14 = 9,20 m Rekening houdend met een inzinking van 0,20 m als gevolg van de scheepssnelheid is het hoogte van het varende schip gemiddeld 9,00 m boven de waterspiegel. Deze waarde komt nagenoeg overeen met de 8,92 m die als gemiddelde uit de metingen kwam, hetgeen de representativiteit van de metingen ondersteunt. Om tot een maat voor doorvaarthoogte voor bruggen te komen, moet de waarde van H w met 0,30 m schrikhoogte vermeerderd worden. 6.3 Keuze doorvaarthoogte Uit de figuren 2 en 3 blijkt, dat een deel van de op de Rijn varende containerschepen een hoogte heeft die de bestaande normen voor brughoogte aanmerkelijk te boven gaat. Men kan zich afvragen hoe hoog de bruggen gelegd moeten worden om de containervaart goed te faciliteren. In de toekomst zal het aandeel van de high cube containers (nu nog een kleine 7%) zeker toenemen en de hoogteproblematiek dus ook. Mochten gemiddeld containergewicht en bezettingsgraad toenemen, dan heeft dit een gunstig effect op de hoogte van het schip, dat wil zeggen, doet de hoogte verminderen. Anderzijds dient men te bedenken dat er ten tijde van de metingen géén hoogterestricties golden op de Rijn. Met andere woorden, de containers konden wat de onderdoorvaart van de bruggen betreft onbeperkt hoog gestapeld worden. Op de Rijn-Scheldeverbinding bijvoorbeeld gelden dergelijke restricties wel: daar liggen de bruggen onveranderlijk op 9,10 m boven een vast kanaalpeil. Uit 4.3 bleek al, dat het aandeel reizen met 4 lagen containers met herkomst of bestemming Antwerpen aanmerkelijk lager is, dan hetzelfde getal voor de reizen met herkomst of bestemming Rotterdam, namelijk 20% tegen 46%. Navraag bij de rederijen bracht aan het licht, dat men juist vanwege hoogteproblemen minder vaak met 4 lagen containers op Antwerpen vaart. Ballasten blijkt in dit verband geen optie te zijn ( 4.7). Als verdedigbaar compromis tussen de wens van onbelemmerde vaart en de kosten van hogere bruggen tekent zich af als: 50% van de op de Rijn varende schepen moet in staat zijn de bruggen onbelemmerd te passeren; de andere 50% moet bij de belading rekening houden met een beperking van de hoogte onder bruggen. De gekozen maat dient gebaseerd te zijn op een stilliggend schip en rekening te houden met een schrikhoogte van 30 cm. Bij de 89 te Millingen passerende schepen met 3 lagen containers is een gemiddelde hoogte van 7,00 m gemeten. De inzinking ten gevolge van de scheepssnelheid was 20 cm, de toeslag voor de schrikhoogte is gesteld op 30 cm, de benodigde doorvaarthoogte is derhalve 7,50 m. Bij de 46 te Millingen passerende schepen met 4 lagen containers is een gemiddelde hoogte van (afgerond) 8,95 m gemeten. De inzinking ten gevolge van de scheepssnelheid was 20 cm, de toeslag voor de schrikhoogte is gesteld op 30 cm, de benodigde doorvaarthoogte is derhalve 9,45 m. Vertaald naar de praktijk betekent dit, dat bij de aanleg van nieuwe vaarwegen of de toegankelijk making van vaarwegtrajecten met de bovenstaande normen rekening ware te houden. 15

16 Problemen zullen zich eerder bij kanalen (vaste waterstand) dan bij rivieren (wisselende waterstand) voordoen. De bruggen over de Rijn zijn op 9,10 m boven de hoogst bevaarbare waterstand gelegd, een waterstand die niet vaker dan 1% van de tijd overschreden wordt. Op de Rijn en de benedenrivieren doen zich in praktijk dan ook geen problemen voor. Omdat het voor een niet volledig beladen containerschip met 4 lagen makkelijker is te 'schuiven' met high cube's dan een schip met 3 lagen, speelt het hoogteprobleem het sterkst voor vaarwegen, die bedoeld zijn voor de vaart met 3 lagen containers. Het zijn met name de binnenlandse vaarwegen waar dit van belang is. 16

17 17