HANSA 04-2021

SCHIFFSTECHNIK | SHIP

SCHIFFSTECHNIK | SHIP TECHNOLOGY Schottel GmbH Power Relate Speed min -1 Spay, Germany, online: Maximum www.schottel.de, kW e-mail: info@schottel.de Rim thrusters 200 315 500 800 Type SRT 800 SRT 1000 SRT 1250 SRT 1600 Related Thrust kN Propeller open mm 800 1000 1250 1600 Propeller nozzle mm Siemens AG Hamburg, Germany, online: www.siemens.com/marine, e-mail: marine@siemens.com 4500–8500 Highly depending on propeller layout and purpose of the vessel will be costumized on every project. 6500–12000 9000–16500 11000–20500 13000–24000 15000–26000 Thrustmaster Houston, Texas, USA, online: www.thrustmaster.net, e-mail: info@thrustmastertexas.com 90–2500 T-Pod Delivery possible with or without nozzle, swing-up, azimuthing or fixed, thru-hull top or bottom mount, or thru-hull retractable Verhaar Omega Sassenheim, Netherlands, online: www.verhaar.com, e-mail: info@verhaar.com V-Pod Propulsion 500 V-Pod 600 1000 V-Pod 670 1500 V-Pod 760 2000 V-Pod 850 2500 V-Pod 960 Z-drive Propulsion 548 895 1345 1715 2400 110–210 105–195 95–180 90–170 80–160 75–150 1500–1800 1500–1800 1500–1800 750–1800 750–1800 Voith GmbH Heidenheim, Germany, online: www.voith.com, e-mail: info@voith.com Rim Drives 60 125 200 300 400 650 650 1100 1650 Electrical Voith Schneider Propellers (eVSP) P Diesel [kW] P El [kW] 200 300 540 780 1050 1850 2200 2500 3800 SISHIP eSiPOD 07 SISHIP eSiPOD 10 SISHIP eSiPOD 14 SISHIP eSiPOD 17 SISHIP eSiPOD 20 SISHIP eSiPOD 23 OZD 120 OZD 160 OZD 190 OZD 220 OZD 250 VIT 380 VIT 550 VIT 700 VIT 850 VIT 1000 VIT 1350 VIT 1350H VIT 1650H VIT 2000H Pmax Diesel [kW] Pmax El [kW] Type eVSP 9 eVSP 12 eVSP 16 eVSP 18 eVSP 21 eVSP 26 eVSP 28 eVSP 32 eVSP 36 Available as twin (SISHIPeSiPOD-T) or mono propeller (SISHIP eSiPOD-M) version 1710 2565 3054 380 550 700 850 1000 1350 1350 1650 2000 Input sp [1/Min] Thr [kN] Blade orbit [mm] 900 1200 1600 1800 2100 2650 2800 3200 3600 1200–1450 1650–1800 1750–2000 2100–2250 2600–2800 optional optional optional optional optional optional optional optional optional Blade length [mm] 1012 1112 1213 1512 1766 2316 2355 2666 2872 84 HANSA – International Maritime Journal 04 | 2021

SCHIFFSTECHNIK | SHIP TECHNOLOGY Unregelmäßiger Propeller in Balance Durch Propeller ausgelöste Vibrationen und Geräusche können negative Auswirkungen für ein Schiff sowie seine Umgebung haben. Mit dem Multipulsion-Propeller will Promarin sowohl Schwingungen als auch Schallemissionen reduzieren Umwelt- und Arbeitsschutz sind zwei Aspekte, die bei der Entwicklung eines Schiffspropellers eine erhebliche Rolle spielen. Denn es gilt einerseits, den Eintrag von Schall und Vibrationen ins Wasser zu verhindern, um so die Umwelt vor schädlichen Einwirkungen zu schützen. Andererseits ist es wichtig, den Eintrag in den Schiffsrumpf zu minimieren, damit Besatzung und Passagiere vor Lärmemissionen geschützt werden. Durch innovative Berechnungsverfahren ist es in der vergangen Jahrzehnten gelungen, Propeller weiter zu verbessern, unter anderem durch die Individualisierung der Entwürfe – zum Beispiel durch Anpassung der Propeller an das künftige Einsatzgebiet oder die Optimierung der Flügel und der Profilformen. Dadurch konnten die Propellereffizienz und das Geräuschverhalten optimiert werden. Ungünstige Gleichförmigkeit Eine Herausforderung in der Entwicklungsarbeit war bisher die Entstehung einer ungünstigen Gleichförmigkeit der von den Propellerflügeln verursachten Impulse. Das Ziel der Entwickler war es daher, die Gleichförmigkeit zu nehmen, ohne die Propeller aus der Balance zu bringen. Dem Erfstadter Unternehmen Promarin ist nach eigenen Angaben nach jahrelanger Entwicklung genau das gelungen: Mit dem patentierten Prinzip »Multipulsion« wurde ein unregelmäßiger, aber dennoch ausbalancierter Propeller entwickelt. Verschiedenste Ansätze zur Variation der Flügelform und für die Kompensation der dadurch verursachten Unwucht wurden kombiniert, in Berechnungsverfahren umgesetzt und in einem der modernsten Rechencluster simuliert. Der Multipulsion löst laut den Promarin-Entwicklern die schädliche Harmonie auf, in dem zwei nebeneinander liegende Flügel immer einen unterschiedlichen Abstand zueinander besitzen. Darüber hinaus verwischen die Durch den Einsatz des patentierten Multipulsion-Propellers konnten schädliche Schwingungen auf dem Schlepper »Rheinland« beseitigt werden Wirbel, die an den Propellerspitzen entstehen und meist sowohl schädliche Kavitation als auch Lärm verursachen. Dabei entsteht kein höherer Brennstoffverbrauch, betont der Hersteller, denn es handele sich ja nach wie vor um einen klassischen Propeller, der lediglich an entscheidenden Punkten optimiert worden sei. Um sicherzustellen, dass das Multipulsion- Prinzip grundsätzlich bei allen Schiffstypen anwendbar ist, wurde eine neuartige Auslegungsstrategie entwickelt. Zu diesem Zweck wurde eigens ein Programm erstellt, dessen Herzstück aus mehreren Modulen zur Geometrieerstellung, zum Simulationsmanagement, zur Auswertung und zur Optimierung besteht. Die Konstruktion startet mit einer konventionellen Propellergeometrie. Diese wird virtuell in das Schiff eingebaut und simuliert. Hierzu stehen bei Promarin zwölf eigene Server mit insgesamt 832 Kernen zur Verfügung. Diese sind über ein 200 Gb/s schnelles Netzwerk zu einem Großrechner zusammengeschaltet. Anhand der Simulation werden zahlreiche Ergebnisparameter wie Kräfte und Druckfluktuationen mit Auswertungsalgorithmen analysiert. Anschließend erfolgt automatisiert die Modifikation der Flügelfrequenzen unter Berücksich - tigung von Effizienz und Balance – auf diese Weise entsteht aus der klassischer Propulsion eine Multipulsion, heißt es bei Promarin. Erste Propeller in Betrieb Inzwischen hat der Propellerhersteller bereits praktische Erfahrungen mit dem Multipulsion sammeln können. Nach Tests unter Laborbedingungen in Berlin konnten laut dem Unternehmen die ersten Propeller in Großausführung erfolgreich in Betrieb genommen werden, weitere seien aktuell in Produktion. RD © Promarin HANSA – International Maritime Journal 04 | 2021 85