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Um entscheiden zu können, ob ein bestimmter Container für
den Transport einer Ware geeignet ist, müssen die am Transport Beteiligten ausreichende
Kenntnisse über die im Container zu erwartenden Klimabedingungen besitzen. Die drei
entscheidenden Einflussgrößen auf das sogenannte Kryptoklima (Kleinklima) im Container
sind:
Das Außenklima
Die Klimaentwicklung im Container wird entscheidend von dem
Außenklima beeinflusst. Dieses hängt insbesondere von dem Transportweg, der Jahres- und
Tageszeit sowie vom aktuellen Wetter (Regen, Sonne etc.) ab. Aufgrund der Vielfalt der
Einflussfaktoren ist es nicht eindeutig vorhersehbar, wie sich das Klima im Container
während der Reise entwickeln wird. Es ist nicht ohne Einschränkung möglich, die
Erfahrungen eines Transportes auf einen anderen zu übertragen, da die
Transportbedingungen oft sehr unterschiedlich sind, die Kenntnis der Zusammenhänge hilft
jedoch, das Risiko eines Transportes einzuschätzen.
Im folgenden werden die einzelnen Einflussgrößen
auf das
Klima im Container näher beschrieben:
1. Die Temperaturverhältnisse im Container:
Die im Container anzutreffenden Temperaturen sind in erster
Linie vom Wärmeaustausch an den Containerwänden abhängig. Begünstigend wirken sich
dabei der gute Wärmedurchgang besonders durch die Stahlwände und das relativ große
Verhältnis der Containerbegrenzungsfläche zum Containervolumen aus.
Neben der Sonneneinstrahlung wirken auch die
Außenlufttemperatur, der Wind und die Niederschläge auf die Temperaturen ein. Aufgrund
der im Tagesverlauf stark unterschiedlichen Sonneneinstrahlung kommt es im Container
ebenfalls zu erheblichen Temperaturschwankungen. Hiervon sind besonders die Luftschichten
betroffen, die sich direkt unter dem Containerdach befinden, da hier die
Sonneneinstrahlung am größten ist und daher auch der größte Wärmeaustausch
stattfindet. Bei Niederschlag, wie z.B. Regen, kühlt das Containerdach ebenfalls
schneller als beispielsweise die Seitenwände ab, und daher erkaltet auch die Innenseite
des Daches am ehesten. Die Überhitzung der Luft im Container, d.h. Erwärmung über
Außenlufttemperatur, kann auch unter normalen Wetterverhältnissen beträchtliche Werte
annehmen. Die Schwankungen der Temperatur der im Container befindlichen Ladung ist im
Gegensatz hierzu weniger stark ausgeprägt.
Die folgenden Abbildungen zeigen die Temperaturschwankungen
an den verschiedenen Stellen im Container während eines Tages. Hieraus ist ersichtlich,
dass bei einem Stahlcontainer mit braunem Anstrich bei Außentemperaturen von ca. 25°C
die Lufttemperatur im Container bis ca. 50°C ansteigt. Bei einem Stahlcontainer mit
weißem Anstrich sind die Auswirkungen der Sonneneinstrahlung nicht ganz so extrem, aber
auch hier werden Lufttemperaturen von ca. 38°C erreicht. Die Abbildungen wurden vom
Deutschen Wetterdienst - Seewetteramt - Hamburg zur Verfügung gestellt.
Abbildung 2 |
Abbildung 3 |
2. Die Feuchteverhältnisse im
Container:
Die Feuchteverhältnisse im Container hängen
in erster Linie von inneren Faktoren ab, d.h. im wesentlichen bestimmen die
hygroskopischen Eigenschaften der Ladung und ihrer Verpackung die vorherrschenden
Bedingungen. Ebenfalls eine bedeutende Rolle kann hygroskopisches Beipackmaterial, wie
z.B. Kanthölzer zur Ladungssicherung, sowie der Wassergehalt der Wegerung spielen.
Eindringende Außenluft bewirkt normalerweise keine negative Beeinflussung der
Feuchteverhältnisse. Wegen der im Container allgemein höher liegenden Temperatur würde
eindringende Luft außerdem einen Abfall der relativen Luftfeuchte bewirken.
Bei beschädigten Containern besteht die
Gefahr des Eindringens von See- oder Regenwasser. Dies stellt ein
erhebliches Risikopotential dar. Wird der Container bei feuchtem Wetter
(Schneefall, Regen) beladen, kann weitere Feuchtigkeit in den
Container gelangen.
Zwei typische Kennzahlen bezüglich der
Feuchteverhältnisse der Luft stellen die absolute und relative Luftfeuchte dar.
Die absolute Luftfeuchte (f) ist die Menge
Wasser, die, bezogen auf ein bestimmtes Volumen, in der Luft vorhanden ist. Begrenzt wird
die absolute Luftfeuchte von der maximalen Feuchte (fmax), die jedoch je nach
Lufttemperatur schwankt. Je wärmer die Luft, desto mehr Feuchtigkeit kann sie aufnehmen.
Die absolute Feuchte wird in g/cm³ angegeben.
Die relative Luftfeuchte (U) errechnet sich
aus dem Verhältnis der absoluten Luftfeuchte zur maximalen Feuchte. Aus den vorherigen
Erläuterungen lässt sich erklären, dass die relative Luftfeuchte bei gleichbleibender
absoluter Luftfeuchte und steigender Lufttemperatur sinkt. Die relative Luftfeuchte wird
in % angegeben. Sie errechnet sich wie folgt:
U [%] = (f : fmax) * 100
Die Beziehungen zwischen Lufttemperatur,
relativer und absoluter Luftfeuchte sind in einer sogenannten Klimatabelle festgehalten.
3. Die Taupunkttemperatur:
In Abhängigkeit von der Lufttemperatur und
der relativen Luftfeuchte besitzt jede Luftmasse eine bestimmte Taupunkttemperatur (td).
Diese Taupunkttemperatur stellt den Grenzwert für die Kondenswasserbildung dar. Wird eine
Luftmasse unter ihren Taupunkt abgekühlt (z.B. durch kalte Containerwände oder andere
Oberflächen), kommt es zur Kondenswasserbildung. Oberhalb des Taupunkts bildet sich kein
Kondenswasser. Generell kann man sagen, daß immer dann die Gefahr der
Kondenswasserbildung besteht, wenn kalte Oberflächen auf zu warme und zu feuchte
Luftmassen treffen. Die entsprechenden Werte sind der Klimatabelle zu entnehmen.
Die Bedeutung des Taupunktes kann an einem
alltäglichen Beispiel erklärt werden:
Bei der Entnahme einer Getränkeflasche aus
dem Kühlschrank bildet sich auf deren Oberfläche oftmals schon nach kurzer Zeit
Kondenswasser. Die Flasche wurde im Kühlschrank auf ca. 7°C heruntergekühlt, die
relative Luftfeuchte im Raum beträgt ca. 70% bei einer Lufttemperatur von 20°C. Aus den
beiden letzten Werten kann man der Klimatabelle eine Taupunkttemperatur der Luft von 14°C
entnehmen. Wird die Flasche nun dieser Raumluft ausgesetzt, kühlt sich an deren
Oberfläche die Raumluft sehr schnell ab. Sie unterschreitet dabei die Taupunkttemperatur
der Luft von 14°C, und es kommt zur Kondenswasserbildung an der Flasche.
Abbildung 4 |
4. Temperatur-Taupunkt-Differenz:
Mit der Temperatur-Taupunkt-Differenz (t - td)
wird die Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur einer Luftmasse und ihrem
Taupunkt angegeben. Anhand dieser Differenz lässt sich erkennen wie groß die Gefahr der
Kondenswasserbildung ist. Je geringer die Differenz ist, desto größer ist die Gefahr der
Kondenswasserbildung.
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Die Ware
Für die kryptoklimatischen Bedingungen im
Container von Bedeutung ist auch die Ware, mit der der Container beladen wird, wobei
sowohl die eingebrachte Masse und die Größe der für die Containerluft leicht
zugänglichen Oberflächen der Ware Einfluss haben. Die hygroskopischen Waren bestimmen
durch ihr Sorptionsverhalten (Hygroskopizität) weitgehend den Wasserdampfhaushalt im
Container, indem sich die relative Luftfeuchte der Restluft im Container auf die jeweilige
Gleichgewichtsfeuchte der Ware einstellt.
Die größten Kondenswasserquellen sind im
geschlossenen Container immer die Ware, ihre Verpackung, die Holzwegerung sowie evtl.
hygroskopisches Beipackmaterial. Kondenswasser kann also eigentlich nur entstehen, wenn
über die oben genannten Quellen Wasser in den Container gelangt.
Zur Abgabe von Wasserdampf werden die
hygroskopischen Waren durch steigende Temperaturen der Luft im Container veranlasst.
Steigt bei gleichbleibender absoluter Luftfeuchte die Lufttemperatur im Container, sinkt
gleichzeitig die relative Luftfeuchte (siehe Klimatabelle). Da die Ware jedoch bestrebt
ist, die Gleichgewichtsfeuchte herzustellen, gibt sie Wasserdampf an die Containerluft ab.
Dieser Wasserdampf kann dann z.B. an den kalten Containerwänden und -decken (durch
Abkühlung in der Nacht) kondensieren. Die Kondensation an den Containerdecken ist am
stärksten, so dass am Tage trotz starker Erhitzung durch Sonneneinstrahlung keine
Abtrocknung erfolgt - wie das an den Containerwänden regelmäßig beobachtet werden kann
- und somit die Kondenswassermenge kontinuierlich zunimmt. Folglich tropft das Wasser
von der Decke ab und fällt auf die Ladung.
Wie oben schon angesprochen, spielt der
Wassergehalt der Ware eine entscheidende Rolle. Es lassen sich folgende
Gesetzmäßigkeiten aufstellen:
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Die Temperatur-Taupunkt-Differenz ist vom
Wassergehalt einer Ware abhängig. |
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Je geringer der Wassergehalt einer Ware,
desto größer ist die Temperatur-Taupunkt-Differenz und desto geringer ist die Gefahr der
Kondenswasserbildung. |
|
Je größer der Wassergehalt einer Ware,
desto geringer ist die Temperatur-Taupunkt-Differenz und desto größer ist die Gefahr der
Kondenswasserbildung. |
Es kommt also darauf an, dass die Ware
möglichst trocken verladen wird, um die Gefahr der Kondenswasserbildung zu minimieren.
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Der Containertyp
Neben dem Außenklima und der Ware selbst ist
die Klimaentwicklung im Container von dem Containertyp abhängig.
Die vorstehenden Ausführungen betreffen
weitgehend den geschlossenen Standard-Container. Bei offenen Containern, auf Flats oder in
Kühl-Containern herrschen andere Bedingungen.
Standard-Container dürfen nicht als absolut
wasserdampfdicht angesehen werden. Durch den Gebrauch und die damit unvermeidliche
Abnutzung der Container kommt es besonders im Bereich der Türen immer wieder zu
Undichtigkeiten. Jede Undichtigkeit ist eine Quelle für die Kondenswasserbildung.
In den passiv belüfteten Containern
(sogenannte Kaffeecontainer) werden hauptsächlich Waren aus den warmen Tropen in unsere
Breiten transportiert. Durch Austausch der warmen und sehr feuchten Luft im Container wird
eine Abkühlung der Ware und eine Abführung der von ihnen abgegebenen Feuchtigkeit
erreicht. Da die Temperatur der Ware höher liegt als die den Container umgebende
Lufttemperatur, wird die erforderliche thermische Zirkulation aufrecht erhalten.
Kühl-Container (z.B. Porthole-Container), die
nicht gekühlt werden und somit als Isolier-Container funktionieren, zeichnen sich durch
den geringen Wärmedurchgangswert der Wände aus. Die Temperaturschwankungen durch
Sonneneinstrahlung und nächtliche Abkühlung sind dadurch geringer, so dass sich einige
anspruchsvollere Waren in ihnen transportieren lassen. Vorgekühlte Ware kann in diesen
Containern kurze Reisen überstehen, frostempfindliche Früchte können in diesem
Container bei kurzzeitig auftretenden negativen Außentemperaturen ohne Qualitätsverluste
bleiben, zumal die Früchte durch die Atmungsprozesse noch Wärme abgeben und damit die
Innentemperatur erhöhen. Bei längeren Transporten sollte die Wirkung der
Isoliercontainer jedoch nicht überschätzt werden. Es muss zudem beachtet werden,
dass der eingeschränkte Wärmeaustausch auch die gewünschte Temperaturanpassung einer Ware
verzögert. Kalt eingebrachte Waren werden den tropischen Hafen kälter erreichen als im
Standard-Container, wodurch es unter Umständen zum Unterschreiten der Taupunkttemperatur
und damit verbundener Kondenswasserbildung kommen kann. Tropische Waren kommen mit hohen
Temperaturen in Europa an und geben dementsprechend viel Wasserdampf an die Atmosphäre im
Container ab, so dass es unter dem Dach des Containers zur Schweißwasserbildung kommen
kann.
Im offenen Container passt sich
das Kleinklima dem Außenklima weitgehend an, sie schützen daher die Ware weniger,
vermeiden aber auch die Ausbildung eines für die Lagerung ungeeigneten Kryptoklimas.
Durch Planen können die offenen Seiten bzw. das Dach geschlossen werden, wodurch sich
sofort eine eigenes Kryptoklima, etwa wie bei Standard-Containern beschrieben, ausbildet,
das aber durch die bei einem Planeabschluss immer vorhandenen Öffnungen einer stärkeren
Ventilation unterliegt.
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© Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), Berlin 1999-2012 |
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