Energieeffizienz von Schiffen

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Judith Schubert
vor 5 Jahren
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1 Entwicklung der Form und Antriebsart von Frachtschiffe Eine Präsentation von Alexander Reul und Johann Ziegler Alexander und Johann 1

2 Einführung Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 2

3 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 3

4 Kenndaten von Frachtschiffen ca. 90% der Waren werden per Seeweg transportiert 2006 konnte das größte Containerschiff TEU (Twenty-Foot Equivalent Units) transportieren V = 26 Knoten (48 Km/h) P = kw ( PS) Verbrauch: Liter pro Stunde 2,7 Liter pro Container (14 T) und 100 Km Motorwirkungsgrad liegt bei ca. 50% (Wirkungsgrad von PKW bei ca %) Alexander und Johann 4

5 Kenndaten von Frachtschiffen Alexander und Johann 5

6 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 6

7 Schiffsarten Klassischer Einbaum Ruderboote Segelschiffe Segelschiffe mit Dampfantrieb Dampfschiffe OTTO- und Diesel Motoren Atomkraft getriebene Schiffe Schiffe mit Motor und Segelantrieb Alexander und Johann 7

8 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 8

9 Schiffsentwurf Entwicklung durch Erfahrung und Ausprobieren. Neuer Entwurf nach alt bewährten. (Nach alten Vorbildern) Sprung in der Technik durch Versuche im Schleppkanal. Nächster Sprung durch Einzug der Computertechnik im Schiffbau. Variantenrechnung und -bewertung Exaktere Festigkeits- und Belastungsberechnung Optimierung der Schiffsform durch Strömungstechnische Berechnungen. Einsatz höher fester Stähle Alexander und Johann 9

10 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 10

11 Wulstbug Ist eine Weiterentwicklung des Rammsporns. Wirkung wurde während des ersten Weltkrieges durch Zufall entdeckt, da einige Kriegsschiffe die mit einem Rammsporn ausgestattet waren (der dem heutigem Wulstbug sehr ähnelt) bessere Fahreigenschaften aufwiesen, wie vorher berechnet. Durch die Entdeckung wurde weiter an dem Phänomen geforscht, so dass der Heutige Wulstbug entstanden ist. Eine Weiterentwicklung ist der sogenannte Ulstein X-Bow. In dem Fall ersetzt das komplette Vorschiff den Wulstbug. Dadurch Effektiv mehr Stauraum Alexander und Johann 11

12 Wulstbug Alexander und Johann 12

13 Wulstbug Kleinere Schiffe tauchen nicht mehr so stark mit dem Bug in die Wellen ein. Die Seegangseigenschaften werden verbessert. Bei allen Schiffen verringert der Wulstbug den Wasserwiderstand (< 10%) Durch Unterbinden der Bugwelle Alexander und Johann 13

14 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 14

15 Motoren und Schrauben effektivster Antrieb mit langsam laufenden Zweitakt-Dieselmotoren Leistung bis kw. ständige Weiterentwicklungen ähnlich wie im Automobilbau. neue Werkstoffe lasergehärtete Laufbuchsen höhere Fertigungsgenauigkeit zur Brennstoff- und Schmieröleinsparung Turboaufladung Common Rail elektronisch gesteuerte Einspritzung Alexander und Johann 15

16 Motoren und Schrauben Nutzung der Abwärme durch Abgasgeneratoren Energiemanagement-, Zustandsüberwachungs- und Diagnosesysteme Einsatz von Gasturbinen bei Gastankern, die das sogenannte Boil-Off-Gas mit verbrauchen Alexander und Johann 16

17 Motoren und Schrauben 1. und 2. Generation hatten Einschraubenantriebe 3. Generation hatte 2/3 Schraubenantriebe 4. Generation haben Einschraubenantriebe Die Schiffsschraube der Emma Maersk wiegt 135 tonnen Der Motor wiegt 1200 tonnen Standartgeschwindigkeit 25 Knoten (+Reserve) Alexander und Johann 17

18 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 18

19 Anstriche und Beschichtungen Einsatz neuer Anstrichstoffe, die Korrosionsschutz, Bewuchs schütz, ökologische Verträglichkeit und strömungstechnisch günstige Oberflächen gewährleisten (Haifischhaut, Lotoseffekt). Verbot für zinnhaltige Anstrichstoffe (TBT= Tributyltin) Alexander und Johann 19

20 Anstriche und Beschichtungen Alexander und Johann 20

21 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 21

22 Luftkissenprinzip Kleine Luftbläschen sollen die Reibung unter dem Rumpf verringern Ein Kompressorsystem pumpt Druckluft unter den Rumpf Einsparrung bis zu 15% Bei Containerschiffen ca. 7,5% Alexander und Johann 22

23 Luftkissenprinzip Alexander und Johann 23

24 Luftkissenprinzip Alexander und Johann 24

25 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 25

26 Skysails Segelantrieb für Containerschiffe Effektive Zugkraft von 8 bis 32 tonnen Kraftstoffeinsparung von 10-35% Segel ist 150,300 oder 600 m² groß Alexander und Johann 26

27 Skysails Alexander und Johann 27

28 Skysails Alexander und Johann 28

29 Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Video Alexander und Johann 29

30 Sonstige Einsparungsmöglichkeiten Reduzierung der Geschwindigkeit. Wetterrouting Pod- (Gondel) Antriebe Wellenantrieb (Einsparungen von bis zu 15%) Alexander und Johann 30

31 Pod- (Gondel) Antrieb Alexander und Johann 31

32 Quellen Wikipedia Spiegel Online Skysails J. Oberländer Google Bilder DK-Group Alexander und Johann 32

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