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HANSA 06-2020

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Schiffstechnik | Ship

Schiffstechnik | Ship Technology Schifffahrt soll von Auto-Industrie lernen Die einzelnen Fahrzeugtypen können noch einiges voneinander lernen, meinen Experten Für einen effizienteren Schiffsbetrieb spielt die Messtechnik eine große Rolle. Ein neues Projekt setzt auf Lerneffekte aus der Automobil-Branche. Ein Frachter als Testobjekt ist bereits gefunden. Von Michael Meyer Die »Hohebank« soll es werden – das Schiff, auf dem Messtechniker zeigen wollen, dass man mit Digitalisierung und ausgefeilter Technologie noch einiges mehr erreichen kann, wenn es um die Verbrauchseffizienz an Bord geht. Allerdings auch, dass die maritime Industrie anderen Branchen hinterherhängt. Die Bramstedter Reederei Rass stellt das zwölf Jahre alte Containerschiff für ein neues Projekt zur Verfügung. Mithilfe des 139 m langen 1.300-TEU-Frachters soll gezeigt werden, dass branchenübergreifende Kooperation und der Blick über den Tellerrand konkreten Sinn ergeben kann. Zur Erklärung müssen wir ein wenig ausholen. Reederei Rass stellt »Hohebank« Bereits seit 2017 treiben das Grazer Unternehmen AVL List und das Ingenieurbüro Hawe aus Giffhorn die Entwicklung voran. Eine entscheidende Rolle fällt dem Maritimen Cluster Norddeutschland (MCN) zu, das den Kontakt zum Reeder vermittelte. AVL List beschäftigt sich mit der Entwicklung, Simulation und Prüftechnik von Antriebssystemen und Verbrennungsmotoren. Rass hat sich nun bereit erklärt, ein neues Messsystem an Bord zu nehmen. Mittelbarer Ausgangspunkt der Kooperation war der Branchendialog »Cross over innovation« und die in diesem Rahmen entstandene Fachgruppe Mess- und Prüfverfahren. Koordinator des Dialogs ist Jörg Wilke vom Bremer Northern Institute of Thinking. Im Kontext von Digitalisierung und Industrie 4.0 hatten die niedersächsischen Industriecluster – darunter das MCN, das Oldenburger Energie-Cluster, das Cluster Automotive Nordwest und das Cluster Niedersachsen Aviation – einen branchenübergreifenden Prozess initiiert, der mehrere Schwerpunktthemen in verschiedenen Fachgruppen behandelt. Die anfängliche Überlegung war: Die Digitalisierung in Verbindung mit Mess- und Prüfverfahren sind in unterschiedlicher Schärfe und Tiefe branchenübergreifende Themen. »Die Vorstellung hat sich in Gesprächen und der Auftaktveranstaltung be- 38 HANSA – International Maritime Journal 06 | 2020

Schiffstechnik | Ship Technology wahrheitet. Es gab großen Zuspruch, an diesen Fragestellungen übergreifend zu arbeiten«, sagt Wilke. Seiner Ansicht nach hat sich gezeigt, dass die Schifffahrt an der einen oder anderen Stelle Nachholbedarf in puncto Effizienz und Genauigkeit hat. Gleichzeitig hätten sich die maritimen Vertreter bei den bisherigen Treffen durchaus interessiert und lernwillig gezeigt. In diesem Fall kristallisierte sich schließlich ein Fokus auf eine präzise Verbrauchsmessung heraus. Manfred Werner vom Ingenieurbüro für Automobile Aggregate Prüftechnik IB-MEW aus Düsseldorf koordiniert das Projekt mit der Reederei und der AVL List. »Konkret sollen die an Bord zu installierenden Systeme Daten sammeln, die in Simulationsmodelle eingespeist werden, die wir für die Automobilindustrie schon haben. Dadurch wollen wir ableiten, wie die Schiffseffizienz verbessert werden kann«, sagt Werner. Die Problematik haben die Beteiligten so formuliert: Verfügbare Systeme zur Optimierung von Motoren und auch zur Online-Bestimmung von Schadstoffemissionen setzen präzise und zeitlich hochaufgelöste Angaben zum Brennstoffverbrauch voraus. Gleiches gilt für Assistenzsysteme diverser Hersteller zur Antriebsoptimierung. Ein effizienterer Schiffsbetrieb ist nur mit standardisierten Konzepten erreichbar. Durch die derzeit nicht standardisierte Integration von durchaus guten und passenden Messgeräten irgendwo im Booster-System zum Motor sind die Messungenauigkeiten durch umgebungsbedingte Einflüsse auf das Messergebnis allerdings sehr hoch. Wirklich vergleichbare Angaben des Brennstoffverbrauchs sind so kaum möglich sind. Weiter heißt es, in Verbindung mit einem speziellen AVL- System ließen sich beispielsweise durch eine Optimierung des Gleichlaufs zwischen den Zylindern mittels Variation der Einspritzmengen Verbesserungen im spezifischen Kraftstoffverbrauch von bis zu 6 g/kWh erreichen. Diese können unmittelbar online dargestellt werden. »Ähnliche Einsparpotentiale ergeben sich durch die effiziente Nutzung von Assistenzsystemen zur Propeller- und Ruderverstellung sowie zur Routenoptimierung«, so die Partner weiter. Die Condition-Monitoring-Funktion gebe Auskunft über den Wartungszustand der Maschine. Ein Gegenbeispiel wird angeführt. Anders als in der Schifffahrt sind ihrer Ansicht nach in der Automobilindustrie hochgenaue, standardisierte Messsysteme zur Bestimmung von Brennstoffverbräuchen seit Jahren üblich. Die Schlussfolgerung: Durch die Übernahme bewährter Messtechniken aus der dieser Branche in Verbindung mit der Nutzung innovativer Experten- und Assistenzsysteme wäre auch ein effizienterer Schiffsbetrieb möglich. In Kombination mit anderen hochauflösenden Messverfahren, die weitere Betriebsdaten wie Drehzahl, Zylinderdruck oder Emissions-Parameter messen, könnten demnach Eingriffe in die Motorsteuerung zur Erhöhung der Effizienz vorgenommen werden. Dies wäre beispielsweise bei der Nutzung unterschiedlicher Brennstoffe sinnvoll. Die erforderliche Verbrauchsmesstechnik erfordert eine hohe Informationsdichte an Messwerten, sorgfältige Beachtung umgebungsbedingter Einflüsse zur Minimierung von Messfehlern und ist notwendiger und geforderter Bestandteil an AVL- Messsystemen im Prüffeld von Motoren und Fahrzeugen der Automobilindustrie. Abstract: Shipping should learn from the automotive industry Measurement technology plays a major role for a more efficient ship operation. A new project focuses on learning effects from the automotive industry. Digitization demands more accuracy and more information flow in order to get better results, the experts say. Ships have good preconditions. However, modern measurement technology is indispensable. A German ship as test object has already been found. Die aus diesen Anforderungen resultierende Systemarchitektur, »welche zwingend die ganzheitliche Beachtung von Messung und Booster-Funktion zur Versorgung des Motors mit Brennstoff erfordert«, ist nun auf die Nutzung am Schiffsmotor übertragen worden. »Als allererstes muss im maritimen Bereich dieser Spirit der Metrologie aufgenommen werden« Manfred Werner, Ingenieurbüro für Automobile Aggregate Prüftechnik IB-MEW Manfred Werner sieht gleichsam Potenzial wie Nachholbedarf: »Als erstes muss im maritimen Bereich dieser Spirit der Metrologie aufgenommen werden. Die Automobilindustrie etwa lebt von Entwicklungen wie dem Motorprüffeld, von Modellen und Versuchsläufen. Daraus ergeben sich ganz klare Anforderungen an die Messtechnik. Ansonsten hat man nicht-standardisierte Systeme und damit einen Fokus auf Messunsicherheiten, die von den Herstellern der Messgeräte genannt werden.« Auf der »Hohebank« sollen nun motorspezifische Daten gesammelt und analysiert werden. Im Laufe des Projekts kommen MENSCH UMWELT MASCHINE WIR ZEIGEN FLAGGE – INNOVATIVE MARITIME LÖSUNGEN FÜR DIE UMWELT: Abgasreinigungstechnik Rußpartikelfilter SCR DeNOx-Systeme Thermomanagement Schalldämpfer Funkenfänger Fischer Abgastechnik GmbH & Co. KG Spatzenweg 10 48282 Emsdetten Telefon: +49 (0) 25 72 / 967 49-00 Fax: +49 (0) 25 72 / 967 49-50 E-Mail: Internet: DER UMWELT ZULIEBE: * * EMISSIONEN REDUZIEREN ÜBER info@fischer-at.de www.fischer-at.de HANSA – International Maritime Journal 06 | 2020 39

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