Herausforderungen der Integration von alternativen Antriebskonzepten in den Entwurf von Binnen- und Küstenschiffen
Micha Überrück, Marek Klimenko, Hitzler Werft GmbH, Lauenburg
Der Trend zu effizienteren und nachhaltigeren Antriebskonzepten führt gerade im Bereich von Binnen- und Küstenschiffen zu drei grundsätzlichen Herausforderungen im Schiffsentwurfs. Dies sind Platzbedarf, Gewicht und Kosten. Während der Schiffbauingenieur auf die Kosten der einzelnen Komponenten wenig Einfluss hat, soll im Vortrag auf die Herausforderungen moderner Antriebskonzepte für den Entwurf eingegangen werden.
Im Bereich der Kraftstoffe sind dies zum einen je nach Kraftstoff komplexere Abgasnachbehandlungsanlagen. Zum anderen erfordert der Umgang mit alternativen Kraftstoffen wie Wasserstoff oder Methan auch einen erhöhten Sicherheitsbedarf, für den gerade im Bereich der Binnenschiffe das Reglement (bspw. ES-TRIN) erst noch erarbeitet wird. Zudem stehen diese häufig in Widerspruch zu den brückenbaulichen Höhenbegrenzungen im Fahrtgebiet und dem begrenzten Platzangebot an Bord.
Da die meisten Antriebskonzepte heutzutage mindestens diesel-elektrisch sind, kommt im Bereich der Elektrotechnik eine Vielzahl von Schaltanlagen und Umformern für die Stromsammelschiene hinzu. Bei noch nicht vorhandener Ladeinfrastruktur an Land kommen große Landstromtransformatoren hinzu, die an Bord verbaut werden müssen.
Die Hitzler Werft hat sich in den letzten Jahren in mehreren Neu- und Umbauten im Bereich der Binnen- und Küstenschiffe erfolgreich diesen Herausforderungen gestellt und verschiedene hybride Konzepte (diesel-elektrisch, Brennstoffzelle, Batteriesystem, Methan) ausgearbeitet und gebaut.
Anhand dieser konkreten Beispiele werden verschiedene Antriebskonzepte vorgestellt, platz- und gewichtstreibende Faktoren identifiziert und aufgezeigt, wie sich diese mit den weiteren Entwurfsparameter, wie Hauptabmessungen und Verdrängung vereinbaren lassen. Gleichzeitig wird auch auf die Schwierigkeiten bei der Integration aus Sicht von Bauvorschriften und Schiffssicherheit eingegangen.
Challenges of integrating alternative propulsion concepts into the design of inland and coastal vessels
