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Entwicklung der Form und Antriebsart von Frachtschiffe

Entwicklung der Form und Antriebsart von Frachtschiffe. Eine Präsentation von Alexander Reul und Johann Ziegler. Einführung. Kenndaten von Frachtschiffen Schiffsarten Schiffsentwurf Wulstbug Motoren und Schrauben Anstriche und Beschichtungen Luftkissenprinzip Skysails

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Entwicklung der Form und Antriebsart von Frachtschiffe

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Presentation Transcript

  1. Entwicklung der Form und Antriebsart von Frachtschiffe Eine Präsentation von Alexander Reul und Johann Ziegler Alexander und Johann

  2. Einführung • Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  3. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  4. Kenndaten von Frachtschiffen • ca. 90% der Waren werden per Seeweg transportiert • 2006 konnte das größte Containerschiff 13.000 TEU • (Twenty-Foot Equivalent Units) transportieren • V = 26 Knoten (48 Km/h) • P = 80.080 kW (108.908 PS) • Verbrauch: 14.380 Liter pro Stunde • 2,7 Liter pro Container (14 T) und 100 Km • Motorwirkungsgrad liegt bei ca. 50% • (Wirkungsgrad von PKW bei ca. 30-40%) Alexander und Johann

  5. Kenndaten von Frachtschiffen Alexander und Johann

  6. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  7. Schiffsarten • Klassischer Einbaum • Ruderboote • Segelschiffe • Segelschiffe mit Dampfantrieb • Dampfschiffe • OTTO- und Diesel Motoren • „Atomkraft getriebene Schiffe“ • Schiffe mit Motor und Segelantrieb Alexander und Johann

  8. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  9. Schiffsentwurf • Entwicklung durch Erfahrung und Ausprobieren. • Neuer Entwurf nach alt bewährten. (Nach alten Vorbildern) • Sprung in der Technik durch Versuche im Schleppkanal. • Nächster Sprung durch Einzug der Computertechnik im Schiffbau. • Variantenrechnung und -bewertung • Exaktere Festigkeits- und Belastungsberechnung • Optimierung der Schiffsform durch Strömungstechnische Berechnungen. • Einsatz höher fester Stähle. Alexander und Johann

  10. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  11. Wulstbug • Ist eine Weiterentwicklung des Rammsporns. • Wirkung wurde während des ersten Weltkrieges durch Zufall entdeckt, da einige Kriegsschiffe die mit einem Rammsporn ausgestattet waren (der dem heutigem Wulstbug sehr ähnelt) bessere Fahreigenschaften aufwiesen, wie vorher berechnet. • Durch die Entdeckung wurde weiter an dem Phänomen geforscht, so dass der Heutige Wulstbug entstanden ist. • Eine Weiterentwicklung ist der sogenannte Ulstein X-Bow. • In dem Fall ersetzt das komplette Vorschiff den Wulstbug. • Dadurch Effektiv mehr Stauraum. Alexander und Johann

  12. Wulstbug Alexander und Johann

  13. Wulstbug • Kleinere Schiffe tauchen nicht mehr so stark mit dem Bug in die Wellen ein. • Die Seegangseigenschaften werden verbessert. • Bei allen Schiffen verringert der Wulstbug den Wasserwiderstand (< 10%) • Durch Unterbinden der Bugwelle. Alexander und Johann

  14. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  15. Motoren und Schrauben • effektivster Antrieb mit langsam laufenden Zweitakt-Dieselmotoren Leistung bis 80 000 kW. • ständige Weiterentwicklungen ähnlich wie im Automobilbau. • neue Werkstoffe • lasergehärtete Laufbuchsen • höhere Fertigungsgenauigkeit zur Brennstoff- und Schmieröleinsparung • Turboaufladung • Common Rail • elektronisch gesteuerte Einspritzung Alexander und Johann

  16. Motoren und Schrauben • Nutzung der Abwärme durch Abgasgeneratoren • Energiemanagement-, Zustandsüberwachungs- und Diagnosesysteme • Einsatz von Gasturbinen bei Gastankern, die das sogenannte Boil-Off-Gas mit verbrauchen. Alexander und Johann

  17. Motoren und Schrauben • 1. und 2. Generation hatten Einschraubenantriebe • 3. Generation hatte 2/3 Schraubenantriebe • 4. Generation haben Einschraubenantriebe • Die Schiffsschraube der Emma Maersk wiegt 135 tonnen • Der Motor wiegt 1200 tonnen • Standartgeschwindigkeit 25 Knoten (+Reserve) Alexander und Johann

  18. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  19. Anstriche und Beschichtungen • Einsatz neuer Anstrichstoffe, die Korrosionsschutz, Bewuchs schütz, ökologische Verträglichkeit und strömungstechnisch günstige Oberflächen gewährleisten (Haifischhaut, Lotoseffekt). • Verbot für zinnhaltige Anstrichstoffe (TBT= Tributyltin) Alexander und Johann

  20. Anstriche und Beschichtungen Alexander und Johann

  21. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  22. Luftkissenprinzip • Kleine Luftbläschen sollen die Reibung unter dem Rumpf verringern • Ein Kompressorsystem pumpt Druckluft unter den Rumpf • Einsparrung bis zu 15% • Bei Containerschiffen ca. 7,5% Alexander und Johann

  23. Luftkissenprinzip Alexander und Johann

  24. Luftkissenprinzip Alexander und Johann

  25. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  26. Skysails • Segelantrieb für Containerschiffe • Effektive Zugkraft von 8 bis 32 tonnen • Kraftstoffeinsparung von 10-35% • Segel ist 150,300 oder 600 m² groß Alexander und Johann

  27. Skysails Alexander und Johann

  28. Skysails Alexander und Johann

  29. Kenndaten von Frachtschiffen • Schiffsarten • Schiffsentwurf • Wulstbug • Motoren und Schrauben • Anstriche und Beschichtungen • Luftkissenprinzip • Skysails • Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Video Alexander und Johann

  30. Sonstige Einsparungsmöglichkeiten • Reduzierung der Geschwindigkeit. • Wetterrouting • Pod- (Gondel) Antriebe • Wellenantrieb (Einsparungen von bis zu 15%) Alexander und Johann

  31. Pod- (Gondel) Antrieb Alexander und Johann

  32. Quellen • Wikipedia • Spiegel Online • Skysails • J. Oberländer • Google Bilder • DK-Group Alexander und Johann

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