AKTIVRUDER – Innovatives Antriebs- und Manövriersystem
2023 – 2025

Der „Green Deal“ der Europäischen Union sieht das Ziel der Klimaneutralität der EU als Wirt-schaftsraum bis 2050 vor. Hierzu sollen unter anderem die verkehrsbedingten Treibhausgasemissio-nen um 90 % verringert werden. Weiterhin gibt es Hafenbehörden, die Schiffen einen Gebühren-nachlass gewähren, die mit geringeren Abgas- und/oder Schallemissionen einlaufen.

Aus den dargestellten Randbedingungen ergibt sich für die maritime Industrie die Notwendigkeit, Lösungen für die zu erwartenden Um- und Nachrüstungen der fahrenden Flotte sowie für Neubauten zu erarbeiten. Eine Lösung ist es, einen Hilfsantrieb für Schiffe zu entwickeln, der ausschließlich alternative grüne Energiequellen, wie bspw. wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen, verwendet und zur Nachrüstung aber auch für den Neubau geeignet ist. Dabei könnte ein autarkes elektrisches Subnetz mit Brennstoffzelle(n) an Bord installiert werden, das ein Aktivruder versorgt. Der Vortrieb des Aktivruders sollte so bemessen sein, dass Schiffe nur mit diesem Antrieb und ohne Hauptdiesel die Kanalfahrt durchführen, in Häfen einlaufen und dort manövrieren können. Die Energiequelle soll dafür ausgelegt sein, um in dieser Phase auch das Bordnetz zu versorgen, sodass die Dieselgeneratoren ebenfalls abgeschaltet werden können. Damit sind sämtliche CO2-Erzeuger und niederfrequente Schallquellen abgeschaltet, da neben den Abgasemissionen auch die Unterwassergeräusche im Fokus der IMO stehen.

Durch das Aktivruder sollen nicht nur die Manövriereigenschaften des Schiffes deutlich verbessert werden, sondern durch die Unabhängigkeit der Energiequelle auch eine Redundanz in der Propulsion und Steuerung zur Erhöhung der Sicherheit und Funktionalität erreicht werden. Während der Transitfahrt kann der Hilfsantrieb als Booster verwendet werden und der Hauptdiesel um diesen Leistungsbetrag reduziert werden, ohne an Dienstgeschwindigkeit einzubüßen.

Im Rahmen des Forschungsthemas leistet die SVA aufgrund ihrer Erfahrung mit strömungstechnischen Auslegungen von Propulsionssystemen und deren Erprobung im Modellmaßstab ihren Beitrag zu dieser Entwicklung durch detaillierte Untersuchungen der Umströmung und Geräuschentwicklung. Neben der strömungstechnischen Auslegung des Hilfsantriebes bestehend aus Ruder, Aktivruderpropeller und Düse für verschiedene Schiffstypen steht die hydrodynamische und hydroakustische Optimierung des Gesamtsystems bestehend aus Hauptantrieb und Aktivruder im Fokus. Die Erprobung des Systems erfolgt in umfangreichen Modellversuchen (Freifahrt-, Propulsions-, Manövrier-, Kavitationsversuche und Akustikmessungen).