YOUR PROPULSION EXPERTS
Die gesteigerte Leistung des reaktionsschnellen SCHOTTEL RudderPropeller Dynamic SRP-D wurde nun auch von externen Experten bestätigt. In Zusammenarbeit mit MARIN, einem in den Niederlanden ansässigen Unternehmen, und dem polnischen Schiffbauer MMC wurden erste Untersuchungen zur Auswirkung des Ansprechverhaltens der Ruderpropeller auf die DP-Positionierung durchgeführt. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen eine erheblich verbesserte Positionsgenauigkeit und eine bessere Einsatzbereitschaft des Schiffs.
SRP-D mit um 8 Grad geneigter Propellerwelle
Weitere Berechnungen der unabhängigen norwegischen Klassifikationsgesellschaft DNV und Simulationen in Zusammenarbeit mit der norwegischen Schiffbaugruppe VARD haben gezeigt, dass der SRP-D die Leistungsfähigkeit des Schiffs bedeutend verbessert und gleichzeitig die Umweltbelastungen minimiert. Sie belegen, dass die Reduzierung des DP-Footprints mit erwarteten Kraftstoffeinsparungen von bis zu 30 Prozent je nach Betriebspunkt verbunden sind.
Michał Olko, Vice-President und Chief Designer, MMC Ship Design: „Die Ergebnisse der dynamischen DP-Simulationen von MARIN belegten einen erheblichen Vorteil zugunsten der Leistungsfähigkeit des Schiffs. Wir sind davon überzeugt, dass dieser reaktionsschnelle Ruderpropeller die bevorzugte Wahl für SOVs sein wird, da er die betrieblichen Anforderungen in Bezug auf die DP-Genauigkeit und die Gesamtleistung erfüllt.“ Neben dem integrierten elektrischen Antriebsmotor (LE-Drive) und der um 8 Grad geneigten Propellerwelle verfügt der SRP-D über eine Reihe weiterer Optimierungen; darunter verkürzte Propeller-Beschleunigungs-/Verzögerungszeiten und ein Hochgeschwindigkeits-Azimut-Steuersystem mit verstärkten Getriebekomponenten, wodurch eine Verdoppelung der Drehgeschwindigkeit erreicht wird. Die dynamischen Eigenschaften des SRP wurden im Rahmen einer von der Klassifikationsgesellschaft DNV in Auftrag gegebenen DP-Fähigkeitsanalyse im Zeitbereich nach Kategorie 3 verifiziert.
Höhere Positionierungsgenauigkeit
Die Simulation wurde am numerischen Modell eines realen, mit SCHOTTEL-Antriebsanlagen ausgestatteten Service Operation Vessel (SOV) durchgeführt. Die Positionsgenauigkeit des Schiffs wurde unter extremen Wetterbedingungen untersucht: starker Wind, starke Strömungen und effektive Wellenhöhen von 2,5 Metern und 3,2 Metern. Die Ergebnisse der ausführlichen Simulationen bei DNV zeigten eine deutlich verbesserte Positionierungsgenauigkeit bei gleichzeitiger Halbierung des DP-Footprints. Dies ermöglicht einen erfolgreichen Zustieg über die Gangway auch unter rauen Bedingungen und erhöht so die Einsatzdauer des Schiffs während des ganzen Jahres. Außerdem wird jede einzelne Annäherung effizienter durchgeführt, wodurch Zeit und Kraftstoff eingespart werden.
Luca Pivano, Principal Specialist DP Simulations, DNV: „Unsere Simulationsergebnisse zeigen, dass durch die schnellere Reaktion der Ruderpropeller die Positionsgenauigkeit des Schiffs erheblich verbessert wird. Im Vergleich zur herkömmlichen Reaktion der Antriebe führt dies zu kleineren DP-Footprints. Dieser Vorteil wird bei rauen Wetterbedingungen noch deutlicher.“
Erhöhte Antriebseffizienz
Dank der zusätzlichen Neigung der Propellerwelle werden die Wechselwirkungen zwischen Antriebseinheit und Rumpf sowie deren gegenseitige Anströmung reduziert. Wie in den Simulationen festgestellt wurde, führen diese Optimierungen zu einer erhöhten Schubeffizienz während des DP-Betriebs. Je nach Ausrichtung des Ruderpropellers ergab die Simulation außerdem bis zu 50 Prozent weniger Schubverlust und weniger Restriktionen der zulässigen Azimutwinkel.
Karl Randle, Principle Naval Architect, VARD: „Die CFD-Ergebnisse des geneigten Getriebes verdeutlichen eine signifikant reduzierte Interaktion zwischen Ruderpropeller und Rumpf, den Coandă-Effekt beim Halten der Position. Dies ist besonders deutlich bei nach innen gerichtetem Schubstrahl und in Bereichen, in denen die Strömung mit dem Skeg oder anderen Ruderpropellern interagiert oder diese umspült. Die Vorteile eines reduzierten Sogs könnten für Konstrukteure und Schiffseigner bei vielen Anwendungen beträchtlich sein, wenn solche Überlegungen in detaillierte Analyseverfahren einbezogen werden.“
Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch
Darüber hinaus ermöglichen die umgesetzten Optimierungen zusätzliche Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch. Dank der schnelleren Reaktionszeit des Antriebs kann das Schiff frühzeitig in Position gehalten werden, wobei nur geringe Korrekturen erforderlich sind. Größere Positionskorrekturen mit mehr Energiebedarf werden verhindert. Je nach Betriebspunkt und Umgebungsbedingungen können dadurch im DP-Betrieb bis zu 30 Prozent Kraftstoff im Vergleich zu herkömmlichen Ruderpropellern eingespart werden.
LE-Drive: freie Auswahl des Motors
Der integrierte LE-Drive ermöglicht eine freie Auswahl des Motors für Schiffe mit elektrischer, idealerweise batteriegestützter Energieversorgung. Die kompakte Struktur des LE-Drive bietet den Schiffsentwicklern mehr Gestaltungsfreiheit. Als weitere Option ist der SRP-D auch mit einem Antriebsstrang in Z-Konfiguration erhältlich.
Propelling the transition
Hochwertige Antriebsysteme von SCHOTTEL wie der SRP-D erfüllen die Anforderungen der heutigen Offshore-Windindustrie perfekt. Diese bewährten Systeme zeichnen sich durch ihre präzise Positionierung und höchste Manövrierfähigkeit für effiziente Einsätze aus. Damit sorgt SCHOTTEL nicht nur für eine maximale Verfügbarkeit der Schiffe, sondern trägt auch zum Gelingen der Energiewende bei.
