Abwärmeverstromung

Leistungsreserven fürs Bordnetz

06.07.12 | Redakteur: Wolfgang Leppert

(Siemens)

Um den Treibstoffverbrauch beim Schiffsbetrieb zu senken, sind hocheffiziente Antriebslösungen und ein intelligentes Energiemanagement erforderlich. Gleichzeitig sind umweltverträglichere Technologien gefragt, um die weltweit immer strengeren Umweltschutz-Regularien zu erfüllen. Das Abwärme-Rückgewinnungssystem WHRS hilft, beide Anforderungen optimal zu erfüllen.

WHRS von Siemens nutzt die Abgase der Antriebsdiesel, um zusätzliche elektrische Energie sauber und wirtschaftlich aus dem Schiffsbrennstoff bereitzustellen. Das senkt die Energiekosten um bis zu zwölf Prozent und reduziert CO2- und NOX-Emissionen sowie den Wartungsaufwand. Zudem können Treibstofftanks zugunsten der Schiffsraum- und Liniengestaltung kleiner ausgelegt werden; der Schiffshauptantrieb kommt mit einer geringeren Nennleistung aus. Verlässliche, weltweit verfügbare Standardkomponenten erleichtern die Wartung und sorgen für ein Maximum an Ausfallsicherheit.

Eine saubere Sache mit hoher Flexibilität

In Zweitakt-Direktantrieben generiert das WHRS aus den heißen Verbrennungsgasen überhitzten Dampf, der eine zweistufige Dampfturbine antreibt. Mit dem überschüssigen Verbrennungsgas, das nicht für die Turbo-Aufladung benötigt wird, kann eine Abgasturbine gespeist werden. Gemeinsam mit der Dampfturbine treibt diese den Stromgenerator an (Prinzip der Abwärmeverstromung), der dann in der Regel das komplette Bordnetz allein versorgt. Bei Volllast kann überschüssige elektrische Energie mit einem elektrischen Antrieb, der direkt auf die Propellerwelle wirkt, zur Unterstützung des Schiffsantriebs genutzt werden. Bei geringer Maschinenlast ist es möglich, die Abwärme-Verstromungsanlage parallel mit einem Diesel-Generator-Set zu betreiben. Auch der Parallelbetrieb mit einem Wellengenerator (PTO- / Power-Take-Off-Betrieb) ist einfach realisierbar, da diese elektrische Maschine ohnehin schon für die Einspeisung der Überschussenergie installiert ist. Dabei handelt es sich um eine langsam laufende E-Maschine, die direkt auf der Propellerwelle getriebelos angebracht ist und sowohl generatorisch als auch motorisch arbeiten kann.

Alle Funktionalitäten des WHRS werden durch ein Energiemanagementsystem gesteuert, das den optimalen Einsatz der verfügbaren Energie sicherstellt und den Wellengeneratorbetrieb automatisch an die jeweiligen Erfordernisse anpasst. So werden Leistungsreserven erschlossen, der Verschleiß am Hauptantrieb gesenkt und die Ausfallsicherheit der Bordstromversorgung erhöht.

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