Schiffautomation Modulare Automation für Binnenschiffe ermöglicht flexible Lösung für unterschiedliche Schiffstypen

Redakteur: Reinhard Kluger

In der industriellen Automatisierung haben sich modulare Systeme vielfach bewährt und sind heute Standard. Ganz anders im Schiffbau: Hier überwiegen individuell entwickelte starre Lösungen für jeden Schiffstyp. Flexible Projektierungen oder nachträgliche Ergänzungen sind entweder gar nicht oder nur mit großem Aufwand zu realisieren. Die Kombination einer industriellen Steuerung mit einer neuen, auf die Anforderungen im Schiffsbetrieb zugeschnittenen Softwarelösung zeigt, welchen Nutzen modulare Systeme auch für die moderne Schifffahrt bieten.

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Der „Futura Carrier“ gilt als derzeit modernster Binnenschiffstyp weltweit. Je nach Einsatzgebiet kann er als Massengutfrachter, Container- oder Tankschiff vom Stapel laufen. Das von der Kieler Firma New Logistics entwickelte Schiff ist nach dem Baukastenprinzip konstruiert. Der Schiffskörper und die technischen Module lassen sich flexibel an unterschiedliche Größen und Ladungen anpassen. Dieses Bauprinzip versetzt Werften in die Lage, das Schiff ohne eigenen Entwicklungsaufwand für Planung, Projektierung und Arbeitsvorbereitung zu fertigen.

Gegenüber konventionellen Binnenschiffen gibt es aber noch weitere Vorteile. So verbraucht der Futura Carrier beispielsweise deutlich weniger Kraftstoff. Dafür sorgen der katamaranförmige Rumpf am Bug und die so genannte Luftblasenschmierung, eine Unterströmung des Rumpfes mit Luftbläschen zur Verringerung der Reibung mit dem Wasser. Um eine hohe Manövrierfähigkeit vor allem bei niedrigen Wasserständen und engem Fahrwasser zu erreichen, ist das Schiff mit vier identischen, drehbaren Antriebseinheiten ausgerüstet, die auch zur Steuerung dienen. Ein weiteres Novum ist die Abgasreinigungstechnik. Sie reduziert die Emission von Stickoxiden um bis zu 70% und die von Feinstaubpartikeln um bis zu 99%. Auch die Sicherheit wird auf dem Futura Carrier groß geschrieben. Sowohl die Steuerungssysteme als auch die Visualisierungs- und Bedienelemente im Fahrstand sind redundant ausgelegt. Außerdem verfügt das Schiff über ein hochmodernes Alarm-, Monitoring- und Kontrollsystem. Bis jetzt sind vier Schiffe dieses Typs vom Stapel gelaufen, zwei weitere sind bereits bestellt.

SPS-basierende Lösung im Schiffsbetrieb

Der modulare Aufbau des Futura Carrier setzt sich auch in der Automatisierung fort. Unter der Bezeichnung Incontrol hat die Firma Claus-D. Christophel Mess- und Regeltechnik eine neue Steuerungslösung entwickelt. Das Unternehmen mit Sitz in Hamburg gehört seit kurzem zur deutschen Tochtergesellschaft des finnischen Schiffsmotoren- und Kraftwerksherstellers Wärtsilä Corporation, Helsinki, und beschäftigt sich seit über 30 Jahren mit Schiffsbetriebstechnik und Schiffsautomation. „Unser Ziel war es“, so der technische Leiter Olaf Ratschow, „ein modulares System auf der Grundlage einer robusten industriellen Steuerung zu entwickeln“.

Die Automatisierungsplattform MELSEC System Q von Mitsubishi Electric ist eine sehr flexible Steuerung, die bis zu vier verschiedene CPU-Module für unterschiedliche Steuerungs- und Kommunikationsaufgaben auf einem Baugruppenträger vereint. (Archiv: Vogel Business Media)

Bislang bestand die Automation auf Binnenschiffen aus einer für jeden Schiffstyp individuell entwickelten Lösung für Energieverteilung, Maschinenfernsteuerung und Überwachung. Eine flexible Projektierung der Schiffsautomation seitens der Werft oder auch eine spätere Nachrüstung waren entweder gar nicht oder nur mit großem Aufwand möglich. Der Firma Christophel ist es gelungen, alle wesentlichen Funktionen des Schiffsbetriebs in eine selbst entwickelte Software einzubinden und mit einer modularen Steuerung zu kombinieren. Das Unternehmen hat sich dabei für die Automatisierungsplattform MELSEC System Q von Mitsubishi Electric entschieden, einer modularen Hochleistungssteuerung, die bis zu vier CPU-Module für unterschiedliche Funktionen auf einem Baugruppenträger vereint. Diese Multiprozessorsteuerung bietet aufgrund ihrer flexiblen Ausbaufähigkeit die ideale Grundlage für die neue Automatisierungslösung. Zudem ist die Steuerung auch für den redundanten Betrieb geeignet. Weitere Bausteine der auf Technologien von Mitsubishi Electric basierenden Schiffsautomation sind digitale und analoge E/A-Module für die Schiffsdatenerfassung, Schnittstellenmodule zur Datenerfassung der Hauptantriebe und ein Visualisierungssystem für den Einmannfahrstand.

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