Seit Ende der 1980er Jahre erfahren kontrarotierenden Propellern (CRP, Contra Rotating Propeller) wieder ein vermehrtes Interesse. Der Einsatz ist besonders bei hohen Schubbelastungsgraden sinnvoll. Es wird davon ausgegangen, dass bis zu 10 % an Energie eingespart werden können. Somit kann ein CRP im als Hauptantrieb ein geeignetes Mittel zur CO2-Reduktion darstellen.
| Titel: | KonRo – Design- und Optimierungstool für ein CRP-Antriebskonzept |
| Laufzeit: | 2024 – 2026 |
| Projektmanager: | Katrin Hellwig-Rieck |
| Förderung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz |
| Projektträger: | EuroNorm GmbH |
| Reg.-Nr.: | 49MF23104 |
Aber nicht nur die Energieeinsparung, sondern auch ein besseres Steuerverhalten und, bei entsprechenden Antriebskonzepten, eine mögliche Erhöhung des Sicherheitsniveau im Vergleich zum Einzelpropeller auf Grund der Redundanz beim Ausfall eines Propellers machen den CRP als Hauptantrieb interessant. Die Anordnung des TWIN-CRP am Hinterschiff ist identisch mit der eines einzelnen Propellers. Das Einsatzgebiet von CRP-Antrieben wird vorrangig bei Spezialschiffen, wie Fischereischiffen, Forschungsschiffen und Supply Vessel gesehen.
Die SVA verfolgt mit dem FuE-Vorhaben das Ziel, eine zuverlässige Vorgehensweise zum Entwurf und zur Optimierung von kontrarotierenden Propellern mit Doppelwelle und einem geringen Abstand der beiden Propeller zueinander zu erarbeiten. Auf der Basis von CFD-Berechnungen, welche im Vorhaben mit Laborversuchen abzusichern sind, soll die Genauigkeit der Leistungsprognose für Schiffe, ausgerüstet mit dem oben beschriebenen CRP-Antrieb erhöht werden.
Dazu muss die Prognosegenauigkeit der numerischen Methoden sowohl für Design- aber auch Off-Design-Zustände weiter erhöht werden. In der Vergangenheit traten deutliche Abweichungen zwischen gemessenen und berechneten Freifahrtkoeffizienten auf, vor allem bei hoher Propellerbelastung und gleichzeitig extrem geringem Abstand der Propellerblätter des vorderen und hinteren Propellers.
Da Twin-CRP noch sehr neu am Markt sind, ist eine Datensammlung und ein damit verbundener Erkenntnisgewinn über das Verhalten von TWIN-CRP in Design- aber auch in Off Design-Punkten wichtig, um die Vor- und Nachteile eines TWIN-CRP im Vergleich zu einem einzelnen Propeller im Schiffsbetrieb des Schiffes Aufschluss zu geben. Mit Untersuchungen zum Verhalten eines Schiffes mit TWIN-CRP und mit einzeln ansteuerbaren Propellern beim Beschleunigen, Bremsen und Stoppen sollen ersten Grundlagen gelegt werden.
Durch die konzentrischen Wellen ist beim TWIN-CRP die Wellenlagerung eines der größten mechanischen Probleme. Vor allem beim Manövrieren werden dort unter Umständen große Kräfte erwartet. Deshalb sollen im ersten Schritt die Querkräfte (Lagerkräfte) des Gesamtsystems bei ausgewählten Betriebszuständen sowohl in Modellversuchen als auch numerisch bestimmt werden.