Elektrische Antriebskonzepte für Kreuzfahrtschiffe - Fallstudien und Vergleiche verschiedene elektrischer Antriebskonzepte für Fahrmotoren und deren Schnittstellen
Dipl.-Ing. Michael Handrick, VEM GmbH, Dresden
Effizient und Nachhaltig
Der weltweit erste Permanentmagnet erregte (PM) Propulsionsmotor eines Kreuzfahrtschiffes kommt in der Evolution Klasse der Meyer Werft zum Einsatz. Es ist ein weiterer Meilenstein im Kreuzfahrtbereich den Reederei Silversea Cruises setzt. Die Energieeffizienz des Gesamtschiffs konnte um 40% gesteigert werden. Ein wichtiger Teil in dem Puzzle ist der Hauptfahrmotor.
Real-Made in Germany
Die VEM Group hat diesen in Dresden entworfen und gebaut. Dafür wurden je 9,5 Megawatt Wellenleistung erfolgreich einem neuartigen Motorkonzept untergebracht. Dank seiner hohen Effizienz und dem innovativen elektrischen Design, kann er die hohen Maßstäbe an Nachhaltigkeit auch für die nächsten Jahrzehnte erfüllen. Dabei ist die Nachhaltigkeitsbetrachtung mehrdimensional gelungen:
Energieverbrauch und Effizienz sind dabei nur die offensichtlichsten Faktoren. Welche weiteren Vorteile bieten PM Maschinen im Vergleich zu Asynchronmotoren oder konventionellen Antrieben mit elektrischer Erregung?
Nachhaltigkeit im Maschinenbau - Was heißt das eigentlich?
In dem Vortrag möchte ich auf den Nachhaltigkeitsbegriff und seine Vielschichtigkeit eingehen. Denn Mittlerweile ist Nachhaltigkeit ein Trendbegriff geworden. Doch wie kann ein derartiges technisches Produkt nachhaltig sein. Eine ganzheitliche Betrachtung und der Vergleich zu anderen Konzepten liefert die Antwort und geht ein, auf:
-Ökonomische Betrachtung
-Ausnutzungsziffern
-Lebensdauererwartung der Hauptkomponenten
-Materialauswahl und Materialprüfung
-Schnittstellenanalyse
-Fehlerbetrachtung und Zustandsanalyse
-Reparaturverfahren
-"End of Life"-Überlegungen
Interdisziplinär kommt weiter
Nachhaltigkeit ist nichts was ein Antrieb dieser Leistungsklasse einfach mitbringt. In vielen tausend Stunden Ingenieursarbeit wurde Untersuchungen und Analysen angestellt. Es wurden Optimierungen getroffen und eingearbeitet. Diese Interdisziplinäre Zusammenarbeit ein Team aus Elektromagnetischer Berechnung, Schwingungsexperten, Mechanikern, Konstrukteuren, Wicklungstechnikern, Schiffbauspezialisten und Systemintegratoren. Dazu kommt auch noch Erfahrungen aus über hundert Jahren Elektromaschinenbau und aus vielen Projekten.
„Hard rules“ oder undurchsichtiges Wirrwarr
Neuen Antriebe erfordern angepasste Regeln. Wie finden sich diese in den Regelwerken der Klassifikationsgesellschaften wieder? Häufig werden diese PM Maschinen von den allgemeinen Auslegungsstandards gleichwertig mit behandelt. In einigen Fällen wären jedoch, meiner Ansicht nach, strengere Regeln für einen sicheren Schiffsbetrieb angebracht.
Eine Entscheidung für die Zukunft
Die Reederei "Silverseas" und die Meyerwerft haben ihre Vorstellungen von Nachhaltigkeit auch bei der Auswahl der Hauptfahrmotoren eingebracht. Schließlich als alle Fakten auf dem Tisch lagen, haben Sie sich für die PM-Lösung entschieden - nicht, weil es das günstigste Antriebskonzept ist. Nein - sicher nicht. Doch es ist das Konzept, dass sich fließend in den Nachhaltigkeitsgedanken einer neuen Generation Kreuzfahrtschiff eingliedert. Der Vortrag endet mit einem Ausblick in die Entwicklung der Motoren in der Zukunft.
