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HEINZMANN präsentiert Neuheit in der europäischen Schifffahrt

HEINZMANN regelt LNG betriebene MAN Rollo Generatoranlagen für maritime Bordstromversorgung und Boostpower auf LNG Fähre

Wer ab der Saison 2015 mit dem Schiff von Cuxhaven aus zu Deutschlands einziger Hochseeinsel Helgoland reist, erlebt ein im Inselverkehr bisher einmaliges Kreuzfahrtfeeling. Die neue Passagier- und Frachtfähre, bei der Fassmer-Werft in Berne gebaut und von der zur AG EMS-Gruppe gehörenden Reederei Cassen Eils aus Cuxhaven bereedert, ist in Sachen Umweltfreundlichkeit einmalig: Sie wird als erste deutsche seegehende Neubaufähre mit flüssigem Erdgas betrieben und ist dafür mit dem ‘Blauen Engel’ ausgezeichnet. Dazu tragen auch die für die Bordstromerzeugung von MAN Rollo B.V. gelieferten LNG betriebenen Generatoranlagen mit ihrem Motormanagement von HEINZMANN bei.

Die neue Helgolandfähre von Cassen Eils ist mit ihrem eleganten Design in gefälligem Schwung schon rein äußerlich imposant. Was sie jedoch von anderen Schiffen maßgeblich unterscheidet, offenbart sich vor allem mittschiffs. Hier fällt ein scheinbar markant dimensionierter Schornstein auf, der tatsächlich jedoch eine Attrappe in Form einer großzügigen Lichtkuppel mit Skybar ist. Der eigentliche Schornstein ist ein schräg obendrauf sitzender Abblasemast, der elegant die völlig neue Antriebstechnik des Schiffes akzentuiert.

Hier hat HEINZMANN als ausgewiesener Spezialist für das Management von Diesel-, Gas- und Dual-Fuel-Motoren in der Vergangenheit kontinuierlich wichtige Beiträge und praxistaugliche Lösungen geliefert, um die Energieeffizienz und Schadstoffminimierung von Verbrennungsmotoren weiter zu optimieren. Insbesondere im internationalen Schiffsverkehr wird dieses Thema in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen, da nennenswerte Kraftstoffeinsparungen erzielt und gleichzeitig stetig steigende Emissionsvorschriften erfüllt werden müssen.

Bei der innovativen Antriebstechnik der neuen Passagier- und Fahrgastfähre handelt es sich um die Pilotentwicklung eines LNG (Liquefied Natural Gas)-Antriebssystems für den kombinierten Personenund Frachtverkehr. Damit werden die Stick- und Schwefeloxide um 90 % reduziert, Kohlendioxide um 20 % und Feinstaub entsteht gar nicht. Der Hauptantrieb ist ein Dual-Fuel-Motor, der neben LNG mit nur noch einem Prozent Diesel angetrieben wird. Die Bordstromversorgung und die Boostpower Funktion für den Hauptantrieb stellen drei 12-Zylinder MAN E3262 LE222 Gasmotoren mit jeweils 480 ekW sicher. Sie verzichten völlig auf Dieselkraftstoffe und sind in der europäischen Schifffahrt eine Neuheit. „MAN Rollo ist stolz, eines der ersten Unternehmen zu sein, das in der Lage ist, vollständig zertifizierte LNG betriebene Generatoranlagen für marine Anwendungen anbieten zu können,“ ergänzt Direktor Gertjan Boer von MAN Rollo B.V. aus Zoetermeer (NL).

Die hierfür verwendeten Gasmotorregelsysteme von HEINZMANN bewähren sich seit vielen Jahren bei Endkunden sowie bei Motorherstellern in der ganzen Welt. „Sie sind langlebig und sehr zuverlässig, worauf es für den Einsatz auf See besonders ankommt“, attestiert Boer, dem vor allem die Überwachungs- und Sicherheitsfunktionen wichtig sind, um die Motoren vor unerwünschten Betriebsbedingungen zu schützen. Die Gasqualität von LNG beispielsweise ist nicht annähernd so eng spezifiziert wie es für Erdgas-H oder -L der Fall ist. Hier können Gasqualitäten wechseln, was sich nachteilig auf den Betrieb der hochmodernen Motoren auswirken kann. Zum Management dieser Motoren gehören Drehzahlregelsysteme HELENOS, AFR Systeme KRONOS 20 für die elektronische Gemischbildung und – regelung, Zündsysteme PHLOX II sowie Systeme zur Überwachung eventuell klopfender Verbrennung ARIADNE.

Mit den HELENOS-Drehzahlregelungen kommen Systeme von HEINZMANN zum Einsatz, die für den Einsatz auf Schiffen schon seit längerem zertifiziert sind. Sie werden auf herkömmlichen, mit Diesel betriebenen Schiffen, von der Schweiz bis Südostasien verwendet.

Eine Besonderheit dieser Drehzahlregelsysteme ist die in sich redundante Ausführung der Drehzahlerfassung. D.h., würde ein Drehzahlsensor ausfallen, ist ein zweiter Sensor vorhanden, der die Drehzahlerfassung des Motors übernimmt und sicherstellt.

Auch die bewährten Gemischregelsysteme KRONOS garantieren optimale Motorleistung und lange Lebensdauer. Sie lassen sich an motorenspezifische Gegebenheiten perfekt anpassen. Dennoch war es eine Herausforderung, bestmögliche Gemischbildung für die sehr wirkungsgradoptimierten Motoren zu erreichen. „Der entscheidende Erfolg bei dieser Auslegung ist die Reaktionszeit der gasbetriebenen Generatoranlagen. Diese Anlagen wurden erfolgreich an Lastsprünge, vergleichbar derer von Dieselmotoren, angepasst“, erklärt Boer.

Wirkungsgrad und Emissionen hängen in entscheidendem Maß von der Leistungsfähigkeit des Zündsystems ab. Dieses muss sich flexibel an die jeweiligen Anforderungen des Motors, der Betriebsweise und des Kraftstoffs anpassen. Die hier verwendeten PHLOX II sind für bis zu 16 Zylinder besonders gut geeignet. An Bord der neuen Helgolandfähre gewinnt eine zuverlässige Zündsteuerung besondere Bedeutung,: „Sie muss zu jeder Zeit, auch während den kritischen Start- und Stoppsequenzen, sicherstellen, dass kein unverbranntes Gas in den Abgastrakt gelangt“, betont Dipl.-Ing. Dominik Andre, der verantwortliche Projektleiter bei HEINZMANN. Da dies zu unerwünschten Verpuffungen führen könnte, ist die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Zündsysteme in hohem Maß sicherheitsrelevant. In engem Zusammenhang mit Sicherheit und Effizienz der Motoren ist auch die Überwachung der sogenannten klopfenden Verbrennung zu sehen. Und dies insbesondere vor dem Hintergrund der bereits erwähnten, möglicherweise unterschiedlichen Gasqualitäten. Die ARIADNE Klopfüberwachungen kommunizieren mit den PHLOX Zündsystemen und variieren im Falle klopfender Verbrennung den jeweiligen Zündzeitpunkt.

Zusammengefasst trägt das Motormanagement mit den Steuer-, Regel- und Überwachungssystemen von HEINZMANN auf der neuen Helgolandfähre maßgeblich zu einer sicheren Bordstromversorgung sowie zur Reduzierung der Emissionen bei.

www.heinzmann.de

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