Der Gleichstrom kehrt zurück

Bei dieselelektrischen Spezialschiffen setzt sich zunehmend eine neue Technologie durch. Dabei wird auch wieder auf Gleichstrom zurückgegriffen.
Der Bau des 2004 in Dienst gestellten Wehrforschungsschiffes »Planet« hat eine interessante Vorgeschichte, da in vielen Bereichen, besonders in der[ds_preview] E-Technik, neue Technologien erprobt und untersucht werden sollten. Für die elektrische Energieverteilung des Bordnetzes speisen alle Dieselgeneratoren ihre Wechselspannung über gesteuerte Gleichrichter in die gemeinsame geteilte Gleichspannungs-Hauptschalttafel. Alle großen Verbraucher wie die vier Fahrmotoren mit je 2.080kW und vier Querstrahler mit je 350kW werden von der Hauptschalttafel über Wechselrichter versorgt. Diese neue Technologie setzt sich schrittweise bei den dieselelektrisch angetriebenen Spezial- und Flusskreuzfahrtschiffen durch. Darüber wurde auf der kürzlich in Hamburg stattgefundenen Hauptversammlung der Schiffbautechnischen Gesellschaft (STG) diskutiert.

Onboard DC-Grid

Izmir Fazlagic von ABB Power Systems stellte eine Lösung vor, bei der – i die Kombination von Gleichstrom und mit 969kWEffiziente Stromerzeugung

Peter Andersen, geschäftsführender Gesellschafter der Firma E-MS (e-powered Marine Solutions GmbH & Co.), hat diese Technologie seit 2009 auf etwa 40 Flusskreuzfahrtschiffen, die sich zum Teil noch in Bau befinden,m sowie einer 140m-Mega-Yacht realisiert. Für die Reederei Viking River Cruises bietet diese neue elektrische Netzwerk-Topologie eine gute Möglichkeit, den Brennstoffverbrauch für die Energieerzeugung und den Vortrieb der dieselelektrischen Anlagen zu verbessern. Das hat insofern eine hohe Bedeutung für Binnen- und Spezialschiffe, da sich die Wirkungsgrade der Dieselmotoren nur noch marginal erhöhen lassen.

Bei dieser Anordnung entfällt das Synchronisieren der Dieselgeneratoren bzw. des Landanschlusses auf das Netz. Daher ist auch die Zeit vom Start des Diesels bis zur Lastaufschaltung mit 10 – 15 Sekunden extrem kurz. Die Drehzahl kann abhängig von der Leistungsanforderung, Brennstoff sparend reduziert werden. Die durch die Stromrichter bewirkte Entkoppelung der Generatoren und Antriebe vom Bordnetz sorgt dafür, dass Oberschwingungen keine Auswirkungen auf das Bordnetz haben.

Diese neuartige Anordnung ist besonders für Schiffe mit dieselelektrischem Antrieb (Binnenschiffe, Schwimmbagger, Megajachten, Offshore-Versorger) geeignet, bei denen häufig wechselnde Lastzustände auftreten. Dadurch werden bei den Dieselgeneratoren Brennstoffeinsparungen von 10 bis 15% ermöglicht. Außerdem ergeben sich bei der Anwendung dieser Technologie erhebliche Platzeinsparungen in dem Maschinenraum.

Bei der »Viking Odin« beispielsweise wurden in zwei baulich getrennten Maschinenräumen im Vor- und Hinterschiff jeweils zwei Dieselmotoren installiert, die Asychrongeneratoren antreiben und über Umrichter die teilbare Gleichstromschalttafel mit Strom versorgen. Der Antrieb und die Steuerung erfolgen über vier jeweils 315kW starke Asychronmotoren, (Hersteller AEM Dessau), die von der Gleichstromschalttafel über Umrichter versorgt werden. Sie treiben vier um 360° drehbare Schottel STP 200-Doppelpropeller an und verleihen dem Schiff eine Nenngeschwindigkeit von 20km/h. Als Bugstrahlruder und als Notantrieb stehen zwei Schottel SPJ 82 RD mit jeweils 340kW zur Verfügung.

2013 wurden permanent erregte Elektromotoren der Firma Ramme mit einer Nennleistung von je 360 kW auf vier Viking Schiffen zum Antrieb der vier »Schottel Combi Drive«-Propeller vom Typ SCD 200 eingesetzt.

Fachausschüsse

Die STG veranstaltet fünf bis zehn ganztägige Vortragsveranstaltungen (»Sprechtage«) pro Jahr. Die Hauptversammlung findet abwechselnd in Berlin, Gründungsort und Sitz der Gesellschaft, und Hamburg statt. Die Vorträge werden dabei fachlich von den 19 Fachausschüssen (FA) vorbereitet.

Auf der jüngsten gemeinsamen Sitzung der Fachausschüsse Elektrotechnik und Schiffsmaschinenbau stand auch die Wahl eines neuen Leiters des FAs Schiffselektrotechnik auf dem Programm. Günter Ackermann hatte dieses Amt 18 Jahre inne und kandidierte nicht erneut. Zu seinem Nachfolger wurde einstimmig Kai Prostka von der MTG-Marinetechnik gewählt.