Die zukünftigen Marktanforderungen an die Ballastwasserreinigung fordern neue Lösungsansätze, insbesondere bei der Nachrüstung. Zwei konkrete Beispiele beschreiben Heiko Asum und Marcus Päper vom Hersteller Mahle
Die strengen Vorgaben der US-Küstenwache (USCG) aus dem Jahr 2013 zur Ballastwasserreinigung, die bevorstehende Ratifizierung der IMO-Konvention[ds_preview] aus 2004 sowie die wachsende Bedeutung der Kosteneffizienz stellen aktuell eine komplexe Herausforderung für Reeder, Werften und Zulieferer dar. Vor diesem Hintergrund bietet die Firma Mahle die zwei neuen Baureihen OPS-eco und OPS-plus an: Sie sind eine technische und wirtschaftliche Erweiterung des bereits etablierten Anlagenkonzeptes des chemiefrei und mit Niederdruck-UV arbeitenden, dreistufigen Ballastwasser-Behandlungssystems OPS (Ocean Protection System) und machen die Umsetzung individueller Kundenanforderungen möglich.
Retrofit nach deutschem Standard mit OPS-eco
Erfahrungen aus über 50 Installationen haben gezeigt, dass die Technologiekombination beim OPS sicher in der täglichen Anwendung ist: Sie hält die geforderten Standards der IMO und USCG sowohl in Seewasser als auch in Brack- und Süßwasser ein. Die einfache Bedienung, den geringen Wartungsaufwand und die niedrigen Betriebskosten veranlassten einen Hamburger Reeder, sich beim Retrofit zweier mehr als zehn Jahre alter Multi-Purpose-Schiffe für ein Mahle-OPS zu entscheiden.
Neben dem begrenzten Bauraum auf den Schiffen von insgesamt ca. 10m², welcher zusätzlich auf mehrere Räume und Ebenen verteilt war, hatte der Auftraggeber die Anforderung, dass alle Vorbereitungen zur späteren Installation der Komponenten auf einer Hamburger Werft während einer nur fünftägigen Dockzeit durchgeführt werden müssen. Ferner sollte trotz des geringen Automatisierungsgrads der Schiffe die Ballastwasser-Behandlungsanlage über den Maschinenleitstand bedienbar sein.
Ab dem ersten Quartal 2014 wurde in Zusammenarbeit mit einem ortsansässigen Rohrleitungsbauer und der Werft anhand von Besichtigungen und technischen Unterlagen ein individuelles Nachrüstungskonzept erstellt, welches u. a. Arbeits- und Materialaufwand sowie einen Aufstellungs- und Rohrleitungsplan beinhaltete. Zur Gewährleistung des reibungslosen Ablaufes wurden – nach Freigabe des Kunden – die Unterlagen vor Baubeginn bei der begleitenden Klassifikationsgesellschaft eingereicht und entsprechende Genehmigungen offiziell beantragt.
Anhand der ausgearbeiteten Einbauunterlagen und der zur Verfügung gestellten Dummy-Baugruppen konnten die Fundamentierungsarbeiten, der Rohrleitungsbau und die elektrische Einbindung innerhalb der geforderten fünf Tage vorbereitet werden. So kann nach Auslieferung und Integration der Komponenten der Ballastwasser-Behandlungsanlage die Nachrüstung abgeschlossen werden. Diese abschließenden Restarbeiten auf dem Schiff, welches derzeit in einer laufenden Charter im atlantischen/pazifischen Raum verkehrt, werden nach dessen Rückkehr im laufenden Betrieb durchgeführt. Mahle unterstützt auch hierbei die Arbeiten und rechnet mit einer erfolgreichen Inbetriebnahme Ende des dritten Quartals 2014.
Das Prinzip der OPS-eco-Version basiert darauf, dass die Hauptkomponenten einzeln und getrennt voneinander platziert werden können und eine komplexe Einbindung in die Schiffautomatisierung nicht zwingend erforderlich ist. Die autarken Einheiten können je nach Schiffsgegebenheiten und Kundenanforderungen über standardisierte Schnittstellen miteinander verbunden werden. Ein Team, welches sich u.a. mit der Projekt- und Einbaubetreuung beschäftigt, unterstützt Reeder und Werft während des Vorhabens mit kostenoptimalen Lösungen und garantiert somit eine bestmögliche Einbindung in die unterschiedlichen Schiffe und Schiffstypen der fahrenden Flotte. Somit bietet ein Retrofit mit einem OPS-eco-Einsparmöglichkeiten von 35 bis 40% im Vergleich zu nicht modularen Komplettanlagen.
OPS-Plug’n’Play bei Kompaktanlagen – geeignet für kleine Bauräume
Ab 2014 müssen alle neuen Schiffe mit Kiellegung ab dem 1. Dezember 2013 die Vorgaben der USCG einhalten, wenn sie US-amerikanische Häfen anlaufen wollen – Frachtschiffe sowie große Yachten. Die neuen Herausforderungen bezüglich der Einbindung sind vielfältig: Sie reichen von der Integration in z.B. höchst automatisierte Schiffsleitsysteme bis zum Einbau kompakter Standardanlagen auf minimalstem Bauraum. Diese Aufgaben löst Mahle mit der neuen Baureihe OPS-plus. Die Kompaktsysteme beinhalten – wie auch das OPS-eco – die Filterstufen, die UV-Einheit, das CIP-System sowie die Schaltschränke. Alle Elemente sind beim OPS-plus in einem oder mehreren Rahmenmodulen integriert. Das sogenannte OPS-Plug’n’Play bietet hierbei die Möglichkeit, dass die komplette Anlage oder die einzelnen Module vollständig verkabelt und verrohrt ab Werk ausgeliefert werden und über Schnittstellen einfach installiert bzw. miteinander verbunden werden können.
Diesen Bedarf individueller Anpassungsmöglichkeiten vor Augen, startete Mahle bereits im Jahr 2011 ein Pilotprojekt mit einem renommierten europäischen Yachtbauer. Neben den Anforderungen an eine kompakte Baugröße galt es, die hohen Ansprüche an ein ästhetisches Erscheinungsbild der Anlage (Lackierung, Schweißnahtausführung u.ä.) zu erfüllen. Auf Basis dieser neuen Anforderungen wurde zu Beginn des Projekts ein individuelles Anlagenkonzept erstellt und im 3D-CAD von Mahle visualisiert. Nach mehreren Abstimmungsgesprächen mit dem Kunden wurde das OPS-50 konkretisiert – auch mit dem Ziel, neben einer individuellen Lösung gleichzeitig einen Kundenstandard zur Wiederverwendung zu erarbeiten.
Die Fertigung der Ballastwasser-Behandlungsanlagen im Werk Hamburg wurde durch diverse Zwischenabnahmen des Auftraggebers begleitet. In enger Abstimmung konnten die sehr hohen Qualitätsansprüche erfüllt werden und die Anlage wurde nach einer Bauzeit von 16 Wochen übergeben. Die erfolgreiche Inbetriebnahme fand Mitte 2013 statt, nachdem ein Team die Anlage innerhalb von drei Werktagen an die Gegebenheiten an Bord angepasst hatte. In diversen Abnahmen durch die Eignervertretung, die Werft und Klassifikationsgesellschaft wurde der vollautomatische Betrieb im lokalen Handmodus und Fernsteuermodus über die Schiffsautomatisierung demonstriert und in ihrer einwandfreien Funktion bestätigt. Insgesamt konnten durch die enge Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber bisher sechs baugleiche Anlagen vom Typ OPS-50 »High Yacht« ausgeliefert werden. Weitere befinden sich in der Planung – hierunter sogar Behandlungsanlagen, die lediglich in einzelnen Komponenten ohne Rahmenmodul geliefert werden.
Intelligenter Service ist die Zukunft
Rund um das Inkrafttreten der IMO-Standards wird eine erhebliche Nachfrage für Nachrüstungen erwartet. Der gesamte Weltmarkt für Aufbereitungsanlagen von Ballastwasser wird um schätzungsweise zweistellige Raten wachsen. Die von Fall zu Fall variierenden Anforderungen zum Beispiel bei einem Retrofit erfordern einen modularen Aufbau sowie klar definierte Schnittstellen – beides bieten die neuen Baureihen des OPS. Um jedoch eine problemlose Einbindung in bestehende und neue Schiffe zu ermöglichen, muss auch die Betreuung des Auftraggebers in allen Phasen des Projekts als ein relevanter Erfolgsfaktor miteinbezogen werden. Die enge Zusammenarbeit des Teams von Mahle mit den Kunden während der beschriebenen zwei Projekte zeigte gerade bei Abstimmungen mit Dritten, wie etwa der Klassifikationsgesellschaft oder Herstellern von Schiffsautomation, dass die jahrelange Erfahrung im Bereich der Schiffsbetriebstechnik und der Einsatz von moderner und etablierter Technologie ein großer Vorteil ist. Deshalb hat Mahle jetzt das »Engineering Paket« im Portfolio, mit dem es Kunden die intensive Betreuung bis zur erfolgreichen Inbetriebnahme der Ballastwasser-Behandlungsanlage und darüber hinaus bietet.
Autoren:
Dr. Heiko Asum, Leiter Separationstechnologie, Werk Hamburg
Marcus Päper, Produktingenieur OPS
Mahle Industriefiltration GmbH
Tarpenring 31-33, 22419 Hamburg
www.mahle-industriefiltration.de
Heiko Asum, Marcus Päper
