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HANSA 03-2022

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SCHIFFSTECHNIK | SHIP

SCHIFFSTECHNIK | SHIP TECHNOLOGY Der Voith-Antrieb mit E-Motor (oben) und der Batterieraum (unten) Das Diesel-Generator-Aggregat © WSV Eisschollen ist jeweils beidseitig eine Finne vorhanden und die Voith-Schneider- Propeller wurden auf einem in Richtung Schiffsmitte auslaufenden Plateau angeordnet. Durch diese für einen robusten Einsatz dimensionierten Antriebe konnte auf einen Eiskorb verzichtet werden. Die Fährenden wurden gemäß den Anforderungen durch die landseitigen Überfahrbrücken ausgebildet, der eben konzipierte Mittschiffsbereich unterstützt das Aufslippen der Fähren. Das aus Aluminium gefertigte Steuerhaus ist von beiden Fahrtrichtungen aus zugänglich und gemäß aktuellen technischen und arbeitsmedizinischen Anforderungen klimatisiert und mit zwei Steuerständen einschließlich einer guten Rundumsicht ausgestattet. Die Steuerstände sind so konzipiert, dass dem Fährführer ermöglicht wird, zwischen einer stehenden und einer mittels verschiebbarer Steuerstandstühle sitzenden Position zu wechseln. Auf dem Steuerhaus ist weiter die Radarantenne sowie ein Antennenmast mit der vorgeschriebenen Signal- und Lichterführung angebracht. Antriebs- und Energiekonzept Die beiderseitig auf dem Fahrbahndeck nach aktuellem Sicherheitsstandard angeordneten Schranken der Firma IMF gewährleisten eine hohe Sicherheit gegen Durchbrüche. Darüber hinaus sichert eine Lichtschranke den Schwenkbereich während des Absenkens der Schranke. Das Grundkonzept der Fähren basiert auf der Zielstellung, durch die Pufferung von Energie mittels wieder aufladbarer Batterien und den Einsatz elektrischer Antriebsmotoren den Betrieb der Fähre für die kurzen Überfahrtzeiten zu optimieren. Die neuen Fähren wurden daher planungsseitig bereits für die Betriebsform der Batterieaufladung über ein bordeigenes, gleitfrequenzgesteuertes Diesel-Generator-Aggregat sowie auch über einen sich mechanisch mit der Fähre verbindenden, automatisierten Landanschluss ausgelegt. Die notwendige elektrische Energie erhalten die Antriebsmotoren aus zwei Batterieeinheiten, die über einen Hochgeschwindigkeitstrennschalter verbunden sind. Das darauf aufbauende Powermanagement steuert neben den beiden, mittels Drehmomentenkurve auf die Leistungsanforderungen der Voith-Schneider-Propeller (Typ VSP 12RV4 EC) abgestimmten elektrischen Antriebsmotoren auch die gesamte elektrische Energieversorgung aller Bordverbraucher. Dieses Gesamtkonzept wurde mit dem System »SISHIP BlueDrive Eco« von Siemens Energy umgesetzt. Ein wesentlicher Pfeiler dieses Energie- und Antriebskonzeptes sind zwei in getrennten Räumen aufgestellte Batterieeinheiten der Firma Corvus Energy. Diese bestehen aus jeweils drei 19“ Racks, die 18 Batterien einschließlich des zugehörigen Managementsystems haltern. Diese Einheiten werden systemtechnisch mit entsprechender Kühlluft versorgt, im Falle eines thermischen Notfalls werden die entstehenden Gase direkt abgeleitet. Zur Sicherung einer durch die Zulassungsinstitutionen geforderten Redundanz sind beide Batterieeinheiten durch einen so-genannten »Intelligent Load Controller« verbunden, wodurch im Kurzschlussfall eine maximale Sicherheit gegen eine wechselseitige Beeinflussung gewährleistet werden kann. Durch eine durch den Systemlieferanten verantwortete Batterieeinbindung in das Gesamtkonzept konnte das enge Zusammenwirken der Powermanagementsysteme erreicht werden. Das bordseitige Laden der Batterien erfolgt durch einen Generator mit einer Projektleistung von 230 kW, der von einem Stufe-V-Dieselmotor D8 MH von Volvo Penta über eine Gleitfrequenz- Drehzahlsteuerung bis zu einer maximalen Drehzahl von 1.800 U/min angetrieben wird. Das Diesel-Generator- Aggregat gibt hierbei seine Leistung parameteroptimiert in Abhängigkeit von der jeweiligen Leistungsanforderung aller Verbraucher, insbesondere der Antriebsaggregate ab. Der Dieselmotor wird somit in einem für die jeweils abgeforderte Leistung optimalen Drehzahlbereich betrieben, durch die kompakte Abgasnachbehandlung des Herstellers können für die Energieerzeugung an Bord die modernsten Abgasnormen eingehalten werden. Neben der Batterieaufladung über das bordeigene Diesel- Generator-Aggregat sind die Fähren bereits für das zu-künftige Laden über eine, auf einem Dalben positionierte, mechanisch ausfahrbare Landladeeinheit der Firma Stemmann-Technik ausgelegt. Alle für die Umsetzung des Energieund Antriebskonzeptes erforderlichen Komponenten besitzen eine Wasserkühlung. Die beiden vollständig abge- 50 HANSA – International Maritime Journal 03 | 2022

SCHIFFSTECHNIK | SHIP TECHNOLOGY schotteten Batterieräume werden über Klimaanlagen in einem vorgegebenen Temperaturbereich gehalten. Neben den systemeigenen Steuerungs- und Überwachungstableaus kommt eine übergreifende Überwachungseinrichtung der Firma Böning Automationstechnologie zum Einsatz. Umfangreiche Ausrüstung Blick in den Steuerstand Die zwei Steuerfahrstände wurden in Abstimmung mit dem Betreiber nach den Prinzipien von übersichtlich zu bedienenden, ergonomischen Ein-Mann- Radarfahrständen auf der Grundlage der Spezifikation der Bauvorschrift und den gültigen Vorschriften für Binnenschiffe gestaltet. Beide Fahrstände sind nahezu identisch und mit allen erforderlichen Steuerungs-, Überwachungs-, Navigations- und Funkanlagen ausgestattet. Für die Kanallängsfahrt ist der steuerbord vorausschauende Fahrstand vorgesehen. Nicht zwingend für die Fahrt notwendige Komponenten sind in einem Pult in der Mitte des Steuerhauses angeordnet. In der Mitte der zwei Steuerfahrstände ist jeweils ein Bildschirm mit Bedieneinheit der Binnenradaranlage mit integrierter ECDIS und AIS-Darstellung für den Fährbetrieb mit zwei Arbeitsplätzen vom Typ Swiss Radar Precision Navigator II der Firma JFS Elektronic Sturtzel + Co. positioniert. Die nautische Ausstattung wird durch einen Wendekreisel Typ Alphaturn 300 Gryo der Firma Alphatron, einen SAT/DGPS-Kompass der Firma Simrad und den AIS- Transponder für Binnenschiffe vom Typ EM-Trak A200, class A und eine Typhonanlage der Firma Zöllner Signal mit Heizung, Signalautomat und drei Hornlautsprechern ergänzt. Die Kommunikation mit anderen Schiffen wird über zwei UKW-Kombifunkanlagen vom Typ Sailor RT 6210 VHF mit zusätzlichen abgesetzten Bedieneinheiten sowie einem UKW Handfunksprechgerät für Seefunk Typ ICOM IC-M73 gewährleistet. Alle relevanten Signal- und Kommunikationsfunktionen können mittels Fußschalter aktiviert werden. Die Schiffsausstattung mit meteorologischen Anlagen für die Darstellung der Windgeschwindigkeit und -richtung, Lufttemperatur, Luftdruck und der relativen Luftfeuchte werden über schiffstaugliche Anlagen gewährleistet. Zur visuellen Beobachtung von nicht aus den Steuerständen einsehbaren Deckbereichen sowie den unter Deck befindlichen Betriebsräumen ist ein Kamerasystem der Firma Bosch vorhanden. Für die Fernüberwachung in betriebsfreien Zeiten sind verschiedene Alarmsensoren mit einer Meldeanlage der Firma Döbelt Datenkommunikation verbunden. Positive (Zwischen-)Bilanz Im Rahmen der Neubaumaßnahme der drei neuen NOK-Fähren war pandemiebedingt insbesondere die Phase der Bauabwicklung eine deutliche Herausforderung für alle Beteiligten. Eine gute Kooperation zwischen der Bauwerft Baltic Workboats und den System- und Unterlieferanten sowie auch weitere innovative Ansätze, beispielsweise der Einsatz von sogenannten »Augmented-Reality- Brillen« ermöglichte die Umsetzung der notwendigen Inbetriebnahmen und den vertragsgemäßen Abschluss aller Erprobungs- und Abnahmeprozesse. Mit den abgelieferten Fähren ist in Zusammenarbeit zwischen der Auftraggeberseite, der Bauwerft BWB und den Systemlieferanten ein neues Fährkonzept für einen teilweise sehr hochfrequenten Einsatz umgesetzt worden, das einen deutlichen verringerten Energiebedarf aufweist, Optionen für verschiedene Energieträger bietet und die Arbeitsbedingungen an Bord deutlich verbessert. Die ersten Einsatzwochen haben bereits gezeigt, dass dieses Energie- und Antriebskonzept den bestehenden Anforderungen an die neuen NOK-Fähren gerecht wird. Autoren: Peter Bielke, Hans Bornschein Fachstelle Maschinenwesen Nord Rendsburg Your one stop shop Navigation and communication equipment HANSA – International Maritime Journal 03 | 2022 51

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