Bei der Konstruktion eines Schwimmpontons kommt es auf vier Werte an, die miteinander übereinstimmen müssen: wie viel die Einheit wiegt, wie viel Wasser sie verdrängt, wie weit sie bei Beladung aus dem Wasser ragt und wie stark sie sich neigt, wenn sich die Last auf eine Seite verlagert. Sind diese Werte richtig, ist alles andere nur noch Detailarbeit. Ist der vierte Wert falsch, ist die Konstruktion zwar sicher und den Vorschriften entsprechend, aber das Begehen ist unangenehm.
Kunden geben selten eine dieser Angaben vor. In einer Ausschreibung wird ein Ponton mit einer bestimmten Länge und Breite gefordert, die Angebote gehen zu unterschiedlichen Preisen ein, und der Preisunterschied ist fast immer auf diese vier Zahlen zurückzuführen und nicht auf die Verarbeitungsqualität.
Der Freibord ist ein Maß bei einer bestimmten Beladung, keine Eigenschaft.
Der Freibord ist die Höhe des Decks über der Wasserlinie – und es ist die Zahl, die Kunden am häufigsten nennen, aber am wenigsten genau definieren. Er ist wichtig, weil er bestimmt, wie trocken das Deck bleibt, wie weit man zum Boot hinuntersteigen muss und ob bei starkem Wind Wellen über die Oberfläche laufen. Bei Liegeplätzen in Yachthäfen liegt er üblicherweise zwischen 400 und 600 mm, wobei die genaue Wahl von den dort liegenden Schiffen abhängt.
Der Haken daran ist, dass sich der Freibord ändert, sobald jemand die Konstruktion betritt. Ein leeres, schwimmendes Fahrzeug und dasselbe Fahrzeug bei voller Auslastung weisen zwei unterschiedliche Wasserlinien auf; daher hat ein angegebener Freibord keine Aussagekraft, sofern nicht gleichzeitig die Belastung angegeben wird, bei der er gilt. Ein Anbieter, der 500 mm im unbeladenen Zustand angibt, und ein Anbieter, der 500 mm unter Betriebslast angibt, bieten nicht dasselbe Produkt an, wobei der zweite Anbieter deutlich mehr Auftrieb bietet.
Die ehrliche Art, die Anforderung zu formulieren, besteht darin, den Freibord und die Belastung gemeinsam anzugeben: soundso viele Millimeter bei soundso vielen Kilonewton pro Quadratmeter. Dieser eine Satz gleicht den Großteil der Streuung zwischen den konkurrierenden Angeboten aus.
Der Reserveauftrieb verhindert, dass aus einem schlechten Tag ein Zwischenfall wird
Der Auftrieb wird in der Regel in Kilogramm pro Quadratmeter Deck angegeben, wobei nicht der Gesamtauftrieb, sondern die Auftriebsreserve von Bedeutung ist: die Last, die das Fahrzeug noch aufnehmen kann, nachdem sein Eigengewicht, seine Ausrüstung und die erwartete Nutzlast berücksichtigt wurden. Der Auftriebsreserve ist es, die eine nicht einkalkulierte Schneelast, einen mitten auf dem Deck geparkten Transportwagen oder Wasser, das in einen Schwimmer eingedrungen ist, auffängt.
Gerade für diesen letzten Fall lohnt es sich, die Konstruktion gezielt darauf auszurichten. Ein Schwimmer kann durch einen Anker, einen Propeller oder einfach durch Alterung beschädigt werden, und ein Ponton, der als ein einziger, abgedichteter Raum gebaut ist, verhält sich ganz anders als einer mit unabhängigen Kammern. Die Unterteilung in Kammern verursacht bei der Herstellung geringe Mehrkosten und bewirkt, dass ein beschädigtes Fahrzeug eher Schlagseite bekommt, anstatt zu sinken – wodurch aus einem Notfall ein Wartungseinsatz wird.
Die Stabilität wird durch den ungünstigsten realistischen Lastfall bestimmt.
Der maßgebliche Lastfall für einen öffentlichen Ponton ist nicht, dass sich alle Personen gleichmäßig darauf verteilen. Vielmehr stehen alle an einer Kante und schauen etwas an – genau das passiert, wenn ein Boot anlegt oder ein Rennen vorbeifährt. Unter dieser exzentrischen Belastung krängt die Konstruktion, und der dabei erreichte Krängungswinkel hängt eher von ihrer Breite und der Lage ihres Auftriebs ab als von der Festigkeit des Decks.
Aus diesem Grund kann ein schmaler Ponton nicht einfach verstärkt werden, um ein instabiles Gefühl unter den Füßen zu beheben. Breite und Anordnung der Schwimmkörper sind die entscheidenden Faktoren, und beide werden bereits frühzeitig festgelegt; daher gehört das Kriterium der Krängung in die Ausschreibungsunterlagen und nicht in ein Gespräch nach der Installation. Eine maximal zulässige Krängung unter einer festgelegten einseitigen Belastung ist ein messbarer Abnahmetest und kommt einer Garantie am nächsten, dass sich die fertige Konstruktion solide anfühlt.
Die gleiche Argumentation gilt auch für die Beladung des Decks selbst. Ein öffentlicher Anlegeplatz ist ein Ort, an dem sich Menschen versammeln, daher die für die Fahrbahn gewählte Belastungsklasse fließt direkt in die Verdrängungsberechnung und damit in die Größe der Schwimmer ein.
Das Verankerungssystem ist Teil der Konstruktion und kein Zubehörteil.
Ein Ponton muss sich vertikal frei mit dem Wasserstand bewegen können und gleichzeitig horizontal gegen Wind, Wellen und Anlegelasten gesichert sein. Diese beiden Anforderungen wirken in entgegengesetzte Richtungen, und wie sie miteinander in Einklang gebracht werden, bestimmt die Art des Systems: Kette und Anker, elastische Vertäuung oder Führungspfähle mit Manschetten.
Jede Entscheidung hat Konsequenzen, die der Kunde später zu spüren bekommt. Ketten benötigen einen Spielraum, der auf die gesamten Wasserstandsschwankungen am Standort abgestimmt ist, und müssen regelmäßig überprüft werden. Pfähle fixieren die Position präzise und erfordern ein tragfähiges Fundament. Elastische Systeme lassen mehr Bewegung zu, sind jedoch wartungsintensiver. Keines dieser Systeme ist die Standardlösung, und eine Spezifikation, die zwar den Ponton benennt, die Verankerung jedoch dem Lieferanten überlässt, lässt den am stärksten standortabhängigen Teil des Auftrags undefiniert.
Anhand welcher Unterlagen wird der Entwurf geprüft?
Schwimmende Bauwerke dieser Art fallen nicht unter das Eurocode-System, das sich auf Brücken und Gebäude bezieht. Als übliche Normen gelten BS 6349, deren Abschnitt über Anlegestellen in Küstennähe und schwimmende Bauwerke Belastungen, Verankerungen und Konstruktionsdetails behandelt, sowie EN 14504 für schwimmende Anlegeeinrichtungen. Ein Auftraggeber muss keine dieser Normen besitzen, doch die Nennung der Norm in der Ausschreibung stellt sicher, dass die von drei Anbietern eingereichten Berechnungen nach denselben Regeln erstellt wurden.
An der Stelle, an der der Ponton mit dem Festland verbunden ist, ändert sich das Bild erneut, denn eine Zugangsbrücke ist eine Brücke und auch als solche konstruiert. Diese Verbindungsstelle verdient besondere Beachtung: Die Gangway muss den gesamten Umfang an Relativbewegungen zwischen einem festen Widerlager und einem sich hebenden und senkenden Deck bewältigen, und der Winkel, den sie bei extremen Wasserständen einnimmt, entscheidet darüber, ob die Überquerung für alle nutzbar ist.
Was soll in die Leistungsbeschreibung aufgenommen werden?
Geben Sie die konstruktive Nutzlast auf dem Deck und den bei dieser Last erforderlichen Freibord an. Geben Sie die Auftriebsreserve in Kilogramm pro Quadratmeter an. Geben Sie die maximale Krängung unter einer definierten einseitigen Belastung an. Geben Sie den Wasserstandsbereich am Standort an, vom niedrigsten bis zum höchsten Stand, und legen Sie fest, dass die Verankerung über den gesamten Bereich hinweg funktionieren muss. Verlangen Sie die Auftriebs- und Stabilitätsberechnung als Ergebnis und nicht nur als Konformitätserklärung.
Diese fünf Anforderungen passen in einen Absatz und ermöglichen es erstmals, konkurrierende Angebote miteinander zu vergleichen. Außerdem lassen sie oft erkennen, welche Anbieter bereits Erfahrung damit haben, denn ein Hersteller, der bisher nur Terrassen gebaut hat, wird nur drei der fünf Anforderungen erfüllen.
Bevor die Ausschreibung veröffentlicht wird
Eine schwimmende Konstruktion ist das einzige Produkt, bei dem das, was der Kunde sieht – nämlich das Deck –, der am wenigsten interessante Teil der technischen Konstruktion ist. Was darunter liegt, entscheidet darüber, ob die Anlage trocken bleibt, waagerecht bleibt und einen Durchbruch übersteht, und nichts davon ist auf einem Foto oder einer Übersichtszeichnung zu sehen.
Unsere Ingenieure prüfen einen Spezifikationsentwurf für einen Anlegeplatz oder einen Liegeplatz in einem Yachthafen und geben die für den Standort geeigneten Werte für Freibord, Auftrieb und Krängung an, bevor dieser auf den Markt kommt. Die schwimmende Konstruktionen aus Aluminium Die von uns errichteten Bauwerke werden mit der Statik im Dokumentationspaket geliefert, sodass die Zahlen, die dem Angebot zugrunde liegen, überprüft werden können und nicht einfach als gegeben hingenommen werden müssen.