Dipl.-Ing. Christoph Thiem, Matthias Cammann M. Sc., Prof. Dr.-Ing. Günter Ackermann, Technische Universität Hamburg-Harburg
Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekts JOULES (Joint Operation for Ultra Low Emission Shipping) wurde ein simulationsgestütztes Verfahren entwickelt, welches zur Bewertung von Wirtschaftlichkeit und Umweltwirkungen schiffstechnischer Energiesysteme eingesetzt werden kann. Betrachtet wird hierbei die gesamte Lebenszeit der Anlage durch eine Kombination aus vereinfachter Ökobilanzierung und Lebenszykluskostenrechnung unter Berücksichtigung der Bereitstellung von Kraft- und Betriebsstoffen. Die Betriebsphase der Anlage wird durch numerische Simulationen abgebildet, um belastbare Aussagen über Kraftstoffverbrauch und Abgasemissionen in Abhängigkeit vom eingesetzten Kraftstoff, dem Fahrprofil und den zu Grunde gelegten Umgebungsbedingungen treffen zu können. Die Anwendung des Bewertungsverfahrens wird am Beispiel einer RoPax-Fähre für den Ostseeverkehr demonstriert. Verglichen werden verschiedene Basisentwürfe zur Energieversorgung des Schiffes. Neben motorischen Konzepten wird hierbei auch der Einsatz von methanolbetriebenen Brennstoffzellen bewertet.
As part of the European research project JOULES (Joint Operation for Ultra Low Emission Shipping), a simulation-based method has been developed which allows to evaluate the economic efficiency and environmental impact of marine energy systems. The method combines aspects of Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Costing (LCC) by additionally taking into account production and transport of fuels and operating materials. The operating phase of the system is investigated using numerical simulations in order to get reliable data regarding fuel consumption and exhaust gas emissions depending on the fuel which is used as well as the operating profile of the system and given ambient conditions. The application of the method is demonstrated in a case study dealing with basic concepts for the energy supply of a RoPax-Ferry to be operated in the Baltic Sea. Different concepts are compared to each other among them conventional engine plants as well as a system which uses methanol-powered fuel cells.