| Titel: | Optimierung von Stoppmanövern von Schiffen mit Verstellpropellern und Hybridantrieben SVA-Teilvorhaben: ExStopp – Experimentelle Untersuchung von Stoppmanövern von Schiffen mit Verstellpropellern |
| Laufzeit: | 09/2013 – 03/2016 |
| Projektmanager: | M. Steinwand |
| Förderung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie |
| Projektträger: | Jülich |
| Partner: | Technische Universität Hamburg-Harburg, Siemens AG, Blohm & Voss Naval GmbH |
| Reg.-Nr.: | 03SX356B |
Ziel des Teilvorhabens der SVA war die Entwicklung eines Verstellpropellersystems im Modellmaßstab, das die Steigungen der Propellerflügel während des Versuchs dynamisch ändern kann, mit der dazugehörigen messtechnischen Umgebung zur Durchführung von Modellversuchen realistischer Stoppmanöver von Schiffen mit Verstellpropellern. Es wurde ein elektro-mechanisches System entwickelt, dass in der Versuchsanlage Schlepprinne eingesetzt werden kann.
Beim Stoppen von Schiffen haben drei Komponenten entscheidenden Einfluss: Der Schiffswiderstand, der Propeller und die Maschinenanlage. Durch die genaue Berücksichtigung der Eigenschaften der Kennfelddaten von dieselelektrischen Propellerantrieben ist es möglich, optimale Betriebsbedingungen für ein schnelles Aufstoppen herzustellen. Insbesondere die Kombination von dieselelektrischen Antrieben und Verstellpropellern eröffnet neue Möglichkeiten, den Ablauf des Stoppmanövers zu optimieren mit dem Ziel, den Stoppweg zu verkürzen und die Belastung der einzelnen Komponenten der Antriebsanlage zu verringern.
In ersten Voruntersuchungen wurden verschiedene Möglichkeiten getestet, das Stoppverhalten eines Schiffes zu optimieren. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass unter bestimmten Bedingungen bei Schiffen mit Verstellpropeller der Turbinenbetrieb umgangen werden kann. Diese Eigenschaft ist technisch und wirtschaftlich sehr vorteilhaft, da die Umgehung der Rückspeisung die technischen Anforderungen an das Bordnetz reduziert. Weiterhin lässt sich durch eine gezielte Kombination von Propellerdrehzahl und –steigung das Stoppverhalten erheblich optimieren.
Zur Entwicklung und Validierung des Simulationsverfahrens an der TUHH war eine Datenbasis notwendig. Diese Daten wurden in systematischen Versuchen mit dem freifahrenden Verstellpropeller und dem manövrierenden Schiff erarbeitet. Die SVA hat für die Validierungsversuche in enger Abstimmung mit den Projektpartnern durchgeführt. Weiterhin wurden Vergleichsmessungen zwischen dem bestehenden System mit fest einstellbaren Verstellpropellern und dem neu entwickelten System mit dynamisch verstellbaren Verstellpropellern ausgeführt.