Gewährleistung, Versicherung und Profitabilität

Einsparmaßnahmen im Zweitaktmotoren-Betrieb

Die renommierte deutsche Reederei Hermann Buss GmbH & Cie. KG setzte auf ihrer gesamten Flotte bereits das SIP-System von[ds_preview] Jensen Lubricators ein, um den Verbrauch an Zylinderöl um bis zu 40 % zu senken. Dem Unternehmen war jedoch bewusst, dass eine unbedachte Reduzierung der Zufuhrmenge ohne ein zuverlässiges Rückmeldesystem zu ernsthaften Motorschäden führen kann. Um eine optimale Zufuhrmenge zu erreichen und eine weitere Einsparung von 10 % zu ermöglichen, wurde das von Kittiwake zusammen mit Shell entwickelte AnalexAlert-Messgerät für die Überwachung der Schmierbedingungen eingesetzt. Anton Hessenius, Leiter der Inspektion bei der Reederei Hermann Buss GmbH & Cie. KG, erklärt, warum die Technologie seinem Unternehmen einen so großen Erfolg beschert hat.

Der direkte Zusammenhang zwischen Betriebszeit und Ertrag steht auch bei niedrigen Charterraten außer Frage, und daher liegt es ebenso auf der Hand, wie wichtig die Vermeidung teurer Stillstandszeiten ist. Eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit durch die vorbeugende Wartung der elementar wichtigen maschinellen Ausstattung und technischen Einrichtungen sowie Maschinen zur Minimierung von Stillstandszeiten gehören zu den üblichen Bestrebungen aller in der Schiffsbranche tätigen Unternehmen. Das bei jedem Ingenieur in Gedanken ständig präsente Schreckgespenst der Ausfallzeit hat dazu geführt, dass an vorderster Front die Überwachungs- und Alarmsysteme stehen, die dazu dienen, Probleme auf dem Schiff zu diagnostizieren. Zwar ist das Versenden von Proben an ein Labor zwecks Analyse ein effektiver Weg zur Zustandsüberwachung, doch dies nimmt Zeit in Anspruch – und die haben Schiffseigner und -betreiber heutzutage oft nicht.

Motivation

Die Zusammensetzung von Schiffstreibstoffen ändert sich und mit den Veränderungen steigen auch die Risiken, denen ein technisch fortschrittlicher Schiffsmotor ausgesetzt ist. Angesichts der fortschreitenden Entwicklung auf dem Gebiet der Raffinerie- und Bunkertechnologie und der Entwicklungen der Weltwirtschaft, der zunehmend stärkeren Herkunftsfragmentierung der Bunkertreibstoffe und strengeren Emissionsbestimmungen erkennen Kraftstoffprüfstellen weiterhin einen Zusammenhang zwischen der Reduzierung des Schwefelanteils im Treibstoff, steigenden Mengen feinkörniger Katalysatoren im Treibstoff (Catfines) und Maschinenfolgeschäden. Da sich die Treibstoffqualität auf Leistung, Effizienz und Wartungskosten auswirkt, nimmt die erfolgreiche Fehlersuche mit einer Onboard- und Online-Technologie immer mehr an Bedeutung zu.

Steigende Anforderungen haben in den letzten Jahren zu bedeutenden Verbesserungen der Ölanalyse sowohl im als auch außerhalb des Labors geführt. Der Markt der Zustandsüberwachung ist von zahlreichen Innovationen geprägt, die es den heutigen Schiffsingenieuren ermöglichen, die Vorteile einer Onboard- und Labormessung gemeinsam zu nutzen. Detailgetreue, jedoch erheblich verzögerte Probenergebnisse eines Labors ergänzen die vor Ort aus den Tests gewonnenen Echtzeitinformationen.

Das bedeutet, dass es ein ganz klarer Vorteil ist zu wissen, was zu einem exakten Zeitpunkt passiert – und nicht erst, wenn der Ingenieur eine Routineüberprüfung des Motors oder planmäßige Analyse durchführt und Proben entnimmt. Der Liner ist eine der empfindlichsten und kostspieligsten Komponenten eines Schiffsmotors, und die Überwachung des Verschleißes verlängert nicht nur die Lebensdauer, sondern schützt auch vor empfindlichen finanziellen Verlusten, da ein durchschnittlicher Versicherungsfall bei unvorhergesehenem Ausfall eines Liners in der Größenordnung von über 200.000 € liegt. Ebenso besteht die Möglichkeit, wertvolle Daten zu ermitteln, die einen Blick in die Zusammenhänge gestatten und sofortige Maßnahmen erlauben. Dadurch sind Korrekturmaßnahmen möglich, um Schäden am Liner zu vermeiden – etwa eine Überprüfung des Ölreinigungssystems, vorbeugende Instandhaltung im nächsten Hafen oder sogar eine Routenänderung. Schließlich – und dies ist am wichtigsten – schützen solche Maßnahmen vor einer teuren Ausfallzeit des Schiffs.

Helfende Hände

Unter Berücksichtigung der theoretischen Vorteile und der Möglichkeit, Geld zu sparen und gleichzeitig die Sicherheit zu erhöhen, hat sich die Reederei Hermann Buss entschieden, das Messgerät auf zwei ihrer Schiffe zu testen. Es handelt es sich um ein tragbares Gerät, das Bordmessungen und Aufzeichnungen des Magneteisengehalts in Ölen und Fetten erlaubt und hilft, Verschleißteile zu erkennen und zu ersetzen, bevor ein Motorschaden auftritt. Das Gerät wird auch zur Optimierung der Menge des zugeführten Schmiermittels eingesetzt.

Die universelle Stromversorgung macht das Gerät zu einem robusten, zuverlässigen und dauerhaften Messinstrument. Das in einem tragbaren Schutzgehäuse gelieferte Gerät ist einsatzbereit und mit einem großen, beleuchteten Grafik-Display ausgestattet. Es überwacht nicht nur den Zustand des abgelassenen Öls, sondern auch den Zustand von Öl- und Fettproben, die an verschiedenen geschmierten Maschinen entnommen werden. Das Gerät wird eingesetzt, um kritische Teile der Bordausrüstung wie Hauptmaschine, Getriebekästen, Kompressoren und Hydrauliksysteme auf ihren optimalen Zustand zu überprüfen, und reduziert auf diese Weise die Kosten für Reparatur und Wartung.

In der Vergangenheit wurde der Verschleiß lediglich anhand regelmäßiger Sichtprüfungen und Messungen bestimmter Verschleißgrenzen überwacht. Der Nachteil dieses Ansatzes lag darin, dass es trotz der ermittelten, nützlichen Daten zu einer systembedingten Verzögerung kam, was gleichzusetzen war mit versäumten Gelegenheiten, Reparaturen vorzunehmen, bevor sie wirklich kritisch und teuer werden.

Unsere Ingenieure verwenden Kittiwakes Analexalert jeden Tag. Eine Standardprobenflasche mit zu dem prüfenden Öl wird auf das Gerät gesetzt und mit Hilfe eines einfachen Touchscreens wird das Ergebnis innerhalb weniger Sekunden in ppm angezeigt. Das gezeigte Ergebnis kann im internen Gerätespeicher zusammen mit der Zeit und dem Datum der Probenanalyse automatisch abgespeichert werden. Ein einstellbarer Alarmgrenzwert zeigt sofort an, wenn die Werte auf einen Verschleiß hinweisen, der einen Ausfall des Motors oder der Ausrüstung zur Folge haben könnte. Sobald eine Reihe Proben genommen worden ist, wird der Messdatensatz im internen Gerätedauerspeicher gespeichert, wobei die Ergebnisse jeweils nach Ausrüstungstyp ge­glie­dert werden.

Das Gerät speichert bis zu 90 Datensätze der von der Hauptmaschine genommenen Proben zusammen mit den Angaben zu Zylinderbetriebszeiten, Probennummer, maximalem Zylinderdruck, Abgastemperatur und Schmiermittelmenge. Bis zu 500 Datensätze für Hilfsausrüstungen lassen sich zusammen mit Details über die Zylinderbetriebszeiten und Probennummer speichern. Die Ergebnisse werden entweder in Form einer Kurve oder in Tabellenformat auf dem Gerätebildschirm zusammen mit dem Warngrenzwert deutlich angezeigt. Das Gerät kann an einen PC angeschlossen werden, um die Messwerte für die spätere Prüfung und grafische Darstellung in eine Kalkulationstabelle zu übertragen.

Das Messgerät ist recht einfach zu bedienen und ermöglicht es, bessere und schnellere Entscheidungen zu treffen. Wir sind jetzt in der Lage, Trends zu erkennen und festzustellen, ob alles optimal läuft oder ob bestimmte Verbesserungen an der Maschine oder am Schmiersystem erforderlich sind. Am wichtigsten ist jedoch, dass wir sofort auf Warnzeichen reagieren und schnelle und sichere Entscheidungen anhand gesicherter Daten treffen können. Mit dem neuen Messgerät bekommen wir Informationen, zu denen wir an Bord früher nur zeitverzögert Zugang hatten.

Der Sicherheitspuffer der Schmierung hat auch Auswirkungen auf die Menge der Additive, mit denen die Schwefelprodukte im Treibstoff neutralisiert werden. Der Verschleiß wird zwar anhand der Messung von Magneteisenpartikeln überwacht, allerdings überprüft das Gerät nicht, ob korrosive Eisenoxidpartikel vorhanden sind. Hierfür verwenden wir das von Kittiwake entwickelte Gerät zur Bestimmung der Basenzahl (TBN), nachdem auf einen neuen Treibstoff umgestellt wurde, und prüfen damit, ob der Anteil der Additive aus­reicht.

Überzeugende Einsparungen

Der Probelauf war so erfolgreich, dass wir es auf allen unserer 23 Schiffe mit Zweitaktmaschinen eingesetzt haben. Da sich dieses Gerät bewährt hat, haben wir uns entschieden, es in jedem neu gebauten Schiff mit Zweitaktmotor zu installieren.

Eine effektive Wartung führt zu deutlichen Kosteneinsparungen. Dieses Gerät für die Zustandsüberwachung auf dem Schiff hilft aber auch, die Schmiermittelmenge optimal zu dosieren. Auch elektronische Schmiersysteme sind nicht ganz exakt und benötigen oftmals die Unterstützung eines Sicherheitspuffers. Einen der größten Kostenfaktoren, die beim Motor eines durchschnittlichen Containerschiffes eine Rolle spielen, bildet die Zylinderschmierung mit Ausgaben von bis zu 10 Mio. € über die Lebensdauer des Schiffes. Je nach Warenverkehr, Last, Betriebsstunden und anderen Faktoren gilt eine regelmäßige Überwachung als wirksame Maßnahme, um die Schmiermittelmenge eines Zylinders zu optimieren und damit die Leistung zu steigern, Kosten für Schmiermittel zu senken, Probleme mit Über- oder Unterschmierung zu vermeiden und selbstverständlich auch die Umweltbelastung zu reduzieren.

Obwohl wir bereits das SIP-System von Jensen Lubricators eingeführt hatten, um die Spitzenverbräuche um 40 % zu senken, hatten wir keine Möglichkeit, die Auswirkungen auf den Motor genau zu überwachen. Unsere Ingenieure haben daher die Schmierung um 10 % gesteigert, um das Auftreten von mit mangelhafter Schmierung verbundenem Verschleiß zu vermeiden und die Sicherheitsmarge zu vergrößern.

Natürlich ist es möglich, einfach nur die Schmierung gemäß den Herstellerangaben einzustellen. Damit sind jedoch viele Risi­ken verbunden. Die Auswirkungen sind erst später feststellbar, wenn mehrere Liner ausfallen. Wenn Sie daher die Verbrauchsmenge so optimal wie möglich steuern wollen, ohne Schäden für den Motor befürchten zu müssen, ist ein zuverlässiges Rückmeldesystem unerlässlich.

Der Einsatz der Messinstrumente macht es unserem Unternehmen möglich, die Zufuhrmenge optimal einzustellen und den Schmiermittelverbrauch auf sichere Art und Weise um weitere 10 % zu reduzieren.

Es ist ziemlich schwierig, die Auswirkungen des Geräts in Zahlen auszudrücken. Erstens kann ich zwar mit Einsparungen von 50.000–60.000 € pro Schiff und Jahr kalkulieren. Der genaue Betrag hängt jedoch von der Größe des Schiffs und der Motorleistung ab, die bei unserer Flotte zwischen 10.000 kW und 40.000 kW liegt. Zweitens habe ich keine Zweifel daran, dass wir bereits Kosteneinsparungen erzielt haben, indem der Ausfall kritischer Komponenten vermieden wurde. Aber da der Einsatz eben seinen Zweck erfüllt und solche Ausfälle vermieden hat, kann ich hinsichtlich der konkreten Einsparungen nur noch einmal auf die durchschnittlichen Kosten des zuvor erwähnten Liner-Austausches verweisen.

Die Vorteile, die sich aus der Verwendung ergeben, liegen auf der Hand, sowohl für die Mannschaft als auch für das Unternehmen. Das Gerät verbessert nicht nur die Betriebssicherheit, sondern schützt auch vor kostspieligem Verschleiß und teuren Stillstandszeiten. Wir sparen damit Schmieröl und letztlich eine Menge Geld.

Umweltüberlegungen

Abgesehen von all diesen Vorteilen dürfen wir nicht länger an den Umweltproblemen vorbeireden. Wir müssen uns den diesbezüglichen Anforderungen stellen, da sich die Umwelt auf alle Aspekte unseres Lebens auswirkt. Jetzt, wo sich das Umweltbewusstsein auch auf die Schifffahrt richtet, steigt der Druck auf die Industrie zu zeigen, dass sie in der Lage ist, ihre Verpflichtung gegenüber der Umwelt zu erfüllen.

Allen ist klar, dass wir zusammenarbeiten müssen, um Wege aufzuzeigen, wie sich die Auswirkungen auf die Umwelt reduzieren lassen. Gleichzeitig befiehlt uns aber der gesunde Menschenverstand, hier einen Ausgleich zu schaffen, der im Einklang mit den Forderungen des Geschäftslebens steht. Wirtschaftlichkeit und Rentabilitätssteigerung werden die Triebkräfte sein, damit auch in der Schifffahrt Erfolge für die Umwelt zu verbuchen sind. Ob als Schiffsbetreiber, -eigner oder Reeder – der Schlüssel zum Erfolg und für das erfolgreiche Navigieren durch die Turbulenzen der heutigen Wirtschaft liegt darin, in allen Bereichen des Schiffsbetriebs Effizienz zu erzielen. Mit Hilfe von Zeit, Energie und verschwendungsfreier Nutzung von Ressourcen sowie höherem Ertrag des Anlagevermögens können wir das Endergebnis direkt beeinflussen. Dies muss daher Priorität haben. Es liegt nahe, dass wir mit einem effizienteren Betrieb mehr Treibstoff und Schmieröl einsparen können. Dies spart nicht nur Geld, sondern trägt auch zum Umweltschutz bei.

Die heutigen Herausforderungen der Wirtschaft haben dazu geführt, dass alle Betriebsbereiche hinsichtlich der Kosteneinsparung noch genauer unter die Lupe genommen werden – dadurch werden einerseits Kosten vermieden, andererseits liegt der Schwerpunkt auf den Investitionen, um Kosten zu minimieren und die Leistung grundsätzlich zu verbessern. Der Blick ist fest auf das Endergebnis gerichtet; Erträge aus Investitionen müssen sofort erkennbar und darstellbar sein. Da die Risiken für die Lebensdauer von Schiffsmotoren zunehmen, können Geräte und Technologien, mit denen eine wirksame Fehlersuche möglich ist, dazu beitragen, Millionen von Dollar einzusparen, die erheblichen Gefahren, die von Maschinenstörungen ausgehen, abzuwenden und auf diese Weise zum Schutz der Umwelt beizutragen. Diejenigen, die sich zur Aufgabe gemacht haben, aus weniger mehr zu machen, die Lebensdauer von Anlagegütern zu verlängern und Abfall zu vermeiden, sind auch diejenigen, die nicht nur schlanker, stärker und profitabler werden, sondern die auch innerhalb der Schiffs-Community ein höheres Ansehen in Umweltbelangen erreichen.

Verfasser:

Anton Hessenius

Leiter der Inspektion bei der Reederei Hermann Buss GmbH & Cie. KG