Was ist ein Yokohama Fender?

Ein Yokohama-Kotflügel ist ein schwimmender pneumatischer GummifenderEin luftgefüllter Schiffsfender, der zwischen einem Schiff und einem Kai oder zwischen zwei nebeneinander liegenden Schiffen eingesetzt wird, dessen Energieabsorption von Durchmesser, Länge und anfänglichem Innendruck abhängt und nicht vom Markennamen. Fender dieser Klasse werden gemäß ISO 17357-1:2014 gefertigt und geprüft. Diese Norm umfasst Hochdruckeinheiten ab 50 kPa und definiert zwei Druckklassen: P50 und P80. Da die Bezeichnung in der Branche uneinheitlich verwendet wird, sagt sie dem Käufer allein wenig aus. Welcher Fender für einen bestimmten Liegeplatz geeignet ist, hängt von der Schiffsverdrängung, der Annäherungsgeschwindigkeit beim ersten Kontakt und der maximalen Reaktionskraft ab, die die Liegeplatzkonstruktion aufnehmen kann.

Was ist ein Yokohama Fender?

Die Bezeichnung „Yokohama Fender“ steht für eine Familie schwimmender, pneumatischer Gummifender und nicht für ein einzelnes Produkt. Ob ein bestimmtes Modell für einen Liegeplatz geeignet ist, hängt von seiner Größe und dem Druckgrad ab. Diese Fender wurden von der Yokohama Rubber Company in Japan entwickelt. Geschichte des Namens erklärt, wie es sich von dort aus allgemein verbreitete. Die genaue Bezeichnung lautet „schwimmender pneumatischer Gummifender“ oder „pneumatischer Fender vom Typ Yokohama“. In Angeboten wird es oft als „Yokahama“ oder „Yokohoma“ geschrieben; beides bezeichnet dasselbe Produkt. Yokohama ist nach wie vor ein Firmenname. Käufer, die die Herkunft prüfen, sollten daher den tatsächlichen Hersteller und die ISO-Dokumentation überprüfen, anstatt die Herkunft allein aus der Bezeichnung abzuleiten.

Die Bezeichnung als einheitliche Spezifikation zu behandeln, ist ein teurer Fehler. Zwei Einheiten, die diese Bezeichnung tragen, können sich um eine Größenordnung in der absorbierten Energie und der Kraft unterscheiden, die sie auf eine Hülle zurückgeben.

Ein häufiges Problem ist die Übernahme der Druckklasse aus einem früheren Projekt, da die Schiffsklasse ähnlich aussieht. Der Fender ist zwar korrekt gekennzeichnet, übt aber dennoch eine höhere Reaktionskraft auf den Liegeplatz aus, als die Konstruktion aushält. Der erste Korrekturschritt besteht darin, die Auswahl des Fendersystems anhand verifizierter Liegeplatzdaten zu wiederholen. Je nach Ergebnis kann dies eine andere Druckklasse, eine andere Größe, mehr Einheiten, eine geänderte Anordnung oder eine Begrenzung der Anfahrtsgeschwindigkeit zur Folge haben.

Was Luft als Arbeitsmedium festlegt und welche Grenzen es setzt

Da ein pneumatischer Fender Stöße durch die Kompression eingeschlossener Luft und nicht durch die Verformung von Vollgummi absorbiert, hängen seine Energieabsorption, sein Rumpfdruck und sein Versagensverhalten von einer einzigen Variable ab: dem Innendruck im Moment des Aufpralls. Der Aufbau ist einfach. Eine innere Gummischicht dichtet die Luft ab, mit synthetischen Kordfasern verstärkte Schichten tragen die Last, eine abriebfeste Außenschicht fängt den Verschleiß auf, und Endflansche verschließen die Enden und tragen das Aufblasventil. Gemäß ISO 17357-1:2014 müssen Fender mit einem Durchmesser von 2500 mm und mehr über ein Sicherheitsventil verfügen, um bei versehentlicher Überkompression überschüssigen Druck abzulassen.

Durch die Luft kann sich der Fender beim Zusammendrücken an den Rumpf anpassen, wodurch die Kontaktfläche verteilt wird und Rumpfdruck sowie Reaktionskräfte vergleichsweise gering bleiben. Dies ist besonders wichtig dort, wo zwei Rümpfe schräg aufeinandertreffen, wie es bei … der Fall ist. Schiff-zu-Schiff-Arbeit. Laut dem technischen Katalog von Yokohama Rubber verringert sich die Energieabsorption der pneumatischen Kotflügel bei geneigter Kompression bis zu 15 Grad in den getesteten Konfigurationen nicht. Ein massiver Block verliert mit zunehmendem Winkel an Leistung. Ob sich ein bestimmtes Bauteil so verhält, ist eine Frage der jeweiligen Typgenehmigung.

Luft verhält sich in einem Punkt anders als Gummi, der in der Produktliteratur selten Erwähnung findet: Der Druck in einem geschlossenen Körper mit annähernd konstantem Volumen steigt und fällt mit der absoluten Temperatur. Ein Fender, der an einem kühlen Kai aufgepumpt und anschließend der direkten Sonne ausgesetzt wurde, hat nicht mehr den ursprünglich eingestellten Druck. Daher ist das Messverfahren Teil der Spezifikation: Messwerte müssen gemäß der Prüf- und Temperaturkorrekturmethode des Herstellers erfasst und interpretiert werden. Messwerte außerhalb des zulässigen Bereichs müssen untersucht werden. Warmes Wetter ist dafür keine Erklärung. Das Sicherheitsventil ist ein separates Thema. Bei Fendern ab 2500 mm begrenzt es den Druck bei versehentlicher Überkompression, die ein mechanisches und kein thermisches Ereignis darstellt.

Pneumatisch gegen Schaum und Feststoff: Wo jeder Typ seine Vorteile hat

Ein pneumatischer Körper eignet sich besser für große Schiffe und schrägen Schiff-zu-Schiff-Kontakt als Schaumstoff oder Vollgummi, wobei die richtige Wahl an einem bestimmten Liegeplatz von der Größe des Geräts, der Inspektionszugänglichkeit und davon abhängt, ob jemand realistischerweise regelmäßig den Druck überprüfen wird.

Dies sind erste Einschätzungen zur Eingrenzung der Auswahlliste. Sie ersetzen keine projektspezifischen Leistungsberechnungen, und jede Bootsreihe kann an einem bestimmten Liegeplatz aufgrund von Auslegungsenergie, Kontaktfläche, Tidenhub, Scher- und Abriebbelastung, Durchstoßrisiko, Verfügbarkeit von Ersatzteilen oder Gesamtlebensdauerkosten ausgeschlossen werden.

Die Überlastung ist ein wichtiger Faktor, da sie das Risiko lediglich verteilt, anstatt es zu beseitigen. Versteift sich ein starrer Fender unter Überlast, wirkt die überschüssige Energie als Reaktionskraft auf die Rumpfbeplattung und die Kaimauer. Ein pneumatisches System absorbiert zwar weiterhin Energie, jedoch nicht unbegrenzt: Es besitzt eine Nennkompression, seine Flanschgeometrie hat einen Auslegungsbereich und sein Sicherheitsventil eine begrenzte Entlüftungskapazität. Daher ist die entscheidende Frage bei einem pneumatischen System in der Regel die von ihm abgegebene Kraft, und eine größere Dimensionierung ist nicht automatisch sicherer.

Im kleineren Bereich und an Liegeplätzen, wo realistischerweise niemand den Druck planmäßig überprüfen wird, ein mit Schaumstoff gefüllte Einheit ist oft die günstigere Wahl. Es gibt keine Luftverluste, und beide Typen lassen sich in der Regel für den benötigten Energieaufwand in dieser Größenordnung dimensionieren. Ob dies an einem bestimmten Liegeplatz zutrifft, hängt jedoch weiterhin von der Auslegungsenergie, der verfügbaren Kontaktfläche und den Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer ab, und Kostenvergleiche können je nach Größe und Menge in beide Richtungen variieren.

Netztyp oder Gurtart: Die Beschläge müssen der Handhabung des Fenders angepasst werden.

Die Wahl des Fendertyps ist unabhängig von Größe und Druck und hängt davon ab, wie oft der Fender bewegt wird und wie stark er am Liegeplatz beansprucht wird. Netzfender sitzen in einem Ketten-, Draht- oder Fasernetz, üblicherweise mit Reifen oder Gummimanschetten, und eignen sich für feste und semipermanente Positionen, bei denen Abrieb die Hauptgefahr darstellt. Hebebänder verfügen an beiden Enden über eine Hebevorrichtung, die mit Abspannketten oder -seilen verbunden ist. Sie sind leichter und lassen sich schneller bergen und wieder einsetzen.

Die praktische Frage ist die Häufigkeit des Wiedereinsatzes im Verhältnis zur Abriebbelastung. Ein Fender, der jahrelang an einem Liegeplatz verbleibt, macht sich bezahlt. Ein Fender, der zwischen verschiedenen Einsätzen gewechselt oder vor Witterungseinflüssen geborgen wird, ist als Hebegurt einfacher zu handhaben, sofern die Hebevorrichtung vor Ort dafür geeignet ist.

An Gezeitenliegeplätzen mit starkem Wasserstandsschwankung werden die Abspannkette und die Endbeschläge in der Regel als Erstes erneut überprüft. Sie tragen die zyklischen Bewegungen, die der Fenderkörper abfangen soll. Die korrekte Montage dieser Beschläge – Kettenlänge, Befestigungspunkte und Abstandsgeometrie – ist ein separater Vorgang von der Fenderauswahl und gehört zu den Montagezeichnungen des Liegeplatzes.

Dimensionierung und Druck: Welche Variable zuerst überprüfen?

Die Dimensionierung eines Yokohama-Fenders basiert auf der Anlegeenergie und nicht auf dem Durchmesser. Die Anlegeenergie wird durch die Verdrängung des Schiffes, seine Annäherungsgeschwindigkeit beim ersten Kontakt und die Kontaktgeometrie am Liegeplatz bestimmt. Zwei Dokumente regeln die Arbeit. ISO 17357-1:2014 legt das Produkt fest: Konstruktion, Mindestleistung, Abmessungen, Prüfung und Dokumentation, einschließlich der garantierten Energieabsorption für Standardgrößen. Die projektbezogene Auswahl ist ein separater Ingenieurprozess, der durch die Kriterien für die Liegeplatzauslegung und Richtlinien wie den PIANC-Bericht Nr. 211, PIANC Fender Guidelines 2024, geregelt wird. Dieser Bericht behandelt die Konstruktion, Fertigung und Prüfung von Fendersystemen und ersetzt die früheren Richtlinien der Arbeitsgruppe 33. Die Produktnorm spezifiziert zwei Anfangsdruckklassen, P50 bei 50 kPa und P80 bei 80 kPa. Bei gleicher Nenngröße bietet P80 eine höhere garantierte Leistung, erhöht aber auch die Reaktionskraft und den Rumpfdruck. Wählen Sie es nur dann, wenn diese Werte innerhalb der zulässigen Grenzen der Liegeplatzkonstruktion und des Rumpfes liegen.

Die Annäherungsgeschwindigkeit beim ersten Kontakt ist die erste zu bestimmende Variable. Gemäß der grundlegenden kinetischen Beziehung der Anlegeenergie skaliert die Energie quadratisch mit der Geschwindigkeit und nur linear mit der Masse. Daher beeinflusst eine angenommene Annäherungsgeschwindigkeit das Ergebnis stärker als eine angenommene Tonnage. Die Projektauslegungsenergie ist komplexer als diese Formel. Sie berücksichtigt auch die Zusatzmasse, Exzentrizität, Weichheit und Konfigurationskoeffizienten sowie die Sicherheitsfaktoren, die das maßgebliche Auslegungsverfahren vorschreibt. Die Asymmetrie zwischen Geschwindigkeit und Masse bleibt dabei bestehen. Die PIANC-Richtlinien von 2024 betonen denselben Punkt aus der anderen Perspektive. Standortspezifische Anlegedaten, die von Lotsen und Hafenmeistern erhoben und nicht angenommen werden, können einen kleineren Fender rechtfertigen als ein allgemeiner Wert vorsieht; deren Ignorierung führt tendenziell zu einem überdimensionierten Fender.

Veröffentlicht Größenbereiche der Yokohama-Kotflügel Die Werte variieren je nach Hersteller. Entscheidend ist die garantierte Energieabsorption im Datenblatt des jeweiligen Geräts im Vergleich zum Auslegungsenergiewert.

ISO 17357-Konformität und was bei der Lieferung zu prüfen ist

ISO 17357-1:2014 ist die Norm, nach der Fender vom Typ Yokohama zertifiziert werden. Sie regelt das Produkt hinsichtlich Material, Leistung, Abmessungen sowie der Prüf- und Inspektionsverfahren, die der Zertifizierung zugrunde liegen. Die Norm wurde 2024 überarbeitet und bestätigt und ist weiterhin gültig. Teil 2 behandelt Niederdruckfender. Beide Teile zusammen ersetzten die Ausgabe von 2002. Daher sollten Angaben aus anderen Jahren in Produktbeschreibungen mit dem aktuellen Text abgeglichen werden. PIANC hingegen ist eine unabhängige Organisation. Ihre Richtlinien von 2024 regeln die Konstruktion, Fertigung und Prüfung von Systemen für Liegeplätze. PIANC stellt außerdem klar, dass sie keine Zertifizierungen ausstellt. Daher beschreibt eine Produktbeschreibung mit dem Hinweis “PIANC-zertifizierte” Fender etwas, das nicht existiert.

Eine Anforderung der Überarbeitung von 2014 lohnt sich aufgrund ihrer Implikationen genauer zu lesen. Die Norm begrenzt den Durchmesser des Wulstrings und anderer Stahlteile um die Flanschöffnung, um eine dauerhafte Verformung des Metalls bei einer Kompression des Kotflügels von nahezu 80 Prozent zu verhindern. Eine so formulierte Anforderung geht davon aus, dass eine Kompression nahe der Belastungsgrenze bei einem funktionierenden Kotflügel üblich ist. Daraus ergibt sich eine Schlussfolgerung, keine explizite Klausel. Da die Geometrie von Flansch und Wulst speziell für starke Kompression ausgelegt ist, gehören diese Bereiche nach einem starken Aufprall in die vom Hersteller genehmigte Prüfung. Eine intakte Außenhaut sagt wenig über deren Zustand aus. Die Norm sieht außerdem vor, dass die Leistungsbestätigung des Prototyps alle zehn Jahre wiederholt wird. Dies betrifft das angebotene Modell und nicht das einzelne Exemplar.

Das Ausklappen eines Fenders am Kai und die Überprüfung anhand der Bestellung dauert eine Stunde. Die Feststellung am Liegeplatz, dass der auf dem Rumpf angegebene Druckgrad nicht dem der Liegeenergieberechnung entspricht, verursacht deutlich höhere Kosten.

• Die Konformitätskennzeichnung nach ISO 17357-1:2014 ist auf dem Gehäuse angebracht, Norm und Jahreszahl sind lesbar.
• Prototypen- und kommerzielle Prüfzertifikate, einschließlich Luftdruck- und hydrostatischer Aufzeichnungen
• Nenngröße, Güteklasse P50 oder P80 und Seriennummer wurden anhand der Bestellung und nicht anhand des Katalogs überprüft.
• Bei Durchmessern ab 2.500 mm wird ein Sicherheitsventil eingebaut, dessen Einstellung dokumentiert wird; Einstellungen und Ventilkonstruktion variieren je nach Hersteller.
• Endflansch, Ventilsitz, Schäkel, Wirbel und Zustand des Netzes oder der Schlinge im entfalteten Zustand
• Unabhängige Inspektion oder Überprüfung der Klassifikationsgesellschaft wenn die Spezifikation des Käufers, des Terminals, des Charterers oder des Projekts dies erfordert

Wir überprüfen diese Angaben anhand der Bestellung und der benötigten Anlegeenergie, bevor eine Einheit versendet wird. Die ISO-Konformität bestätigt die Übereinstimmung des Produkts mit den Normen. Ob es für ein bestimmtes Schiff, einen bestimmten Liegeplatz oder einen bestimmten Schiff-zu-Schiff-Betrieb geeignet ist, wird in einer separaten technischen Prüfung unter Berücksichtigung der Anlegeenergie, der Reaktionskraftgrenzen, der Rumpfdruckgrenzen und der Betriebsbedingungen an diesem Liegeplatz ermittelt.

Wo man bei der Spezifizierung eines Yokohama-Kotflügels anfangen sollte

Zwei Werte bestimmen maßgeblich die Spezifikation eines Yokohama-Fenders: die Anströmgeschwindigkeit beim ersten Kontakt und die Reaktionskraft, die die Liegeplatzkonstruktion aufnehmen kann. Durchmesser, Druckstufe und Anschlussart ergeben sich daraus. Eine Spezifikation, die lediglich eine Größe angibt, ohne diese beiden Werte zu nennen, lässt den entscheidenden Schritt aus, der die Passgenauigkeit des Fenders für den Liegeplatz festlegt.

Die Spezifikationen, die später Probleme verursachen, nennen selten den falschen Durchmesser. Sie übernehmen eine Druckklasse aus einem früheren Projekt, weil die Schiffsklasse ähnlich aussah, und die Abweichung zeigt sich später als Reaktionskraft am Liegeplatz. Wenn ein Wert vom Liegeplatz abhängt, bestätigen wir ihn auf Projektebene, und bei Zhonghaihang werden die Anlegeenergieprüfung und die ISO-Dokumentation als Teil der Spezifikation behandelt.

Bevor ich mich durch einen vollständigen Prozess arbeite Auswahl an pneumatischen Kotflügeln von Yokohama, Klären Sie drei Punkte: die Anfahrgeschwindigkeit beim ersten Kontakt und deren Herkunft, die zulässige Reaktionskraft der Liegeplatzkonstruktion sowie den zulässigen Rumpfdruck für die Schiffsklasse, die diese nutzen wird. Diese drei Punkte bestimmen die Antwort. Datenblätter sind erst dann aussagekräftig, wenn sie existieren.