Integrierte Near-field/Far-field-Modellierung
Vertäu-Berechnungen mit MIKE 21 Mooring Analysis
Die Berechnung von Schiffsbewegungen sowie von Kräften in Fendern und Trossen unter verschiedenen Umweltbedingungen ist für Hafenplaner, Pierbetreiber und Reeder von großer Bedeutung. Durch die Zunahme von Schiffsgrößen in allen Schiffsklassen treten beispielsweise starke Belastungen durch Windangriff (besonders bei voll beladenen Containerschiffen) oder infolge vorbeifahrender Schiffe (durch sogenannten Absunk) auf. Eine empirische Abschätzung mit statischen Methoden hierfür gilt allgemein als unzureichend.
Das dynamische Vertäu-Programm MIKE 21 Mooring Analysis (MA) ist das neueste Mitglied der MIKE-Software-Familie. Es dient dem Nachweis der Sicherheit von Vertäu-Systemen (Fendern, Trossen, Ankerketten) unter verschiedenen Umweltbedingungen.
- Durch den Vergleich der berechneten Schiffsbewegungen mit Grenzwerten für sicheres Be- und Entladen können Ausfallzeiten von Liegeplätzen ermittelt werden. Während der Hafenplanung bzw. -ertüchtigung dienen die Ergebnisse somit der Verringerung von Ausfallzeiten.
- Die Effektivität von Vertäu-Einrichtungen (Wischen, Klüsen) auf Schiffen selbst kann geprüft und verbessert werden.
- Zudem können Unfallsituationen nachgerechnet und so beispielsweise die Ursachen für das Brechen von Leinen nachgewiesen werden.
- Vor Anker liegende Schiffe lassen sich ebenso berechnen wie die Auswirkungen von schwimmenden Wellenbrechern auf das Wellenfeld.
MIKE 21 MA berücksichtigt die genaue Schiffsform. Eine Datenbank mit verschiedenen Schiffstypen ist der Installation beigefügt. Außerdem werden dynamische Materialeigenschaften der Trossen und Fender verwendet. Eine Auswahl der gängigsten Komponenten steht dem Nutzer ebenfalls bereits durch die Installation zur Verfügung. Wind, Strömungen und Wellen werden als Zeitreihe oder als zweidimensionale Felder angesetzt. Die Software kann direkt Ergebnisse der hydrodynamischen Modellsoftware MIKE 21 HD sowie des Boussinesq-Wellenmodells MIKE 21 BW verwenden. Ebenso können Messzeitreihen oder mittels externer Software-Produkte ermittelte Werte als Eingangsgrößen benutzt werden.
Die übersichtliche und intuitive Benutzeroberfläche, umfangreiche Auswertungsmethoden sowie die hohe Genauigkeit bei gleichzeitig hoher Rechengeschwindigkeit machen MIKE 21 MA zu einem einzigartigen Werkzeug.
Ausbreitung und Rückverfolgung von Öl und Schadstoffen
Unsere Werkzeuge zur Berechnung von Öl- und Schadstoffausbreitungen wurden umfangreich erweitert. Einen Großteil der Neuentwicklungen bildet das umfassend konfigurierbare Template MIKE Oil Spill (OS).
- Komplexe Prozesse der Schadstoffausbreitung werden berechnet und bei der Rückverfolgung berücksichtigt.
- Beseitigungsmaßnahmen können abgebildet und geplant werden.
- Das Risiko bei Ölunfällen und deren Einfluss auf Habitate kann bewertet und für die Planung von marinen Schutzzonen eingesetzt werden.
Der Nutzer kann nun verschiedene Arten von unterseeischen Blowouts definieren (sog. „Far Field“-Quellen, Schadstofffahnen, „Jets“). Gelöstes Öl wird als flüchtig, halbflüchtig oder schwer berücksichtigt. Änderungen von Masse und Volumen sowie der Durchmesser von Gas-Blasen werden explizit berechnet.
Eis wurde als aktive Komponente der Simulation implementiert. Es wirkt als Barriere, an der Öl haften und wieder frei werden kann. Unter der Wasseroberfläche kann Öl sich entlang der Eisoberfläche bewegen oder sich in Eindellungen sammeln. Außerdem werden Wettereinwirkungen im Falle einer Eisabdeckung modifiziert (z. B. Wellenbildung).
Zur Bekämpfung von Ölteppichen werden Zugabe und Dosierung von Dispersionsmitteln abgebildet. Der Einsatz von Pumpen sowie Schleppgeschwindigkeiten von Ausrüstungen kann simuliert werden. Die Effizienz eines Förderers mit Ausleger ist dabei abhängig von seiner Position, seiner Geschwindigkeit, von Wind, Wellen, der Ölviskosität, der Teppichdicke und dem Tageslicht. Das Modell bestimmt außerdem die Brennbarkeit des Öls, womit das Abbrennen von Öl als Schadensminimierungsmaßnahme simuliert werden kann. Dabei werden auch die Zusammensetzung, Dichte, die Bildung von Ruß und polyaromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) berechnet.
MIKE OS bildet zusammen mit der Oil Spill/Particle Track Toolbox und MIKE ECO Lab eine leistungsstarke Plattform für komplexe zweidimensionale und dreidimensionale ökologische Modellierungen.