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ABB steigert mit digitalen Lösungen die Produktivität der Marineindustrie : Ausgabe 02/2017, 04.10.2017

Vernetzung von Daten und Schiffen sorgt für mehr Sicherheit

Die Digitalisierung findet mehr und mehr Eingang in alle Industrien – so auch in die Schifffahrt. Lösungen aus dem ABB Ability-Portfolio helfen Kunden, Daten aus digitalen Produkten und Systemen auszuwerten und konkrete Handlungen abzuleiten. Das Ergebnis sind tiefere Wartungskosten, längere Anlagenlebensdauer, effizientere Abläufe, weniger Umweltauswirkungen und höhere Arbeitssicherheit.

Bilder: ABB

Das Digitalangebot bietet zahlreiche, speziell für die Marineindustrie zugeschnittene Softwarepakete und digitale Services an, etwa für die Fern- oder zustandsbezogene Wartung sowie für Kursoptimierungen von Fracht- oder Passagierschiffen. Optimiertes Flottenmanagement zur Reduzierung von Treibstoffverbrauch und Wartungskosten bei gleichzeitiger Erhöhung der Produktivität und Sicherheit von Passagieren, Besatzungen und Fracht stehen in dieser Branche im Vordergrund.

Moderne Lösungen für E-Mobilität auf hoher See

Steigende Beachtung finden auch – ähnlich wie im Strassenverkehr – moderne Lösungen für die E-Mobilität auf hoher See. Elektrisch betriebene Fähren sind bereits Realität, Hybridantriebe für Passagierschiffe erobern schon seit vielen Jahren die Weltmeere. Eigner und Betreiber von Hochseeschiffen aller Art entdecken zunehmend die Vorteile der Digitalisierung und der Vernetzung von Systemen und Informationen. Die verbesserten satellitengestützten Überwachungsmöglichkeiten von Schiffen auf den Weltmeeren und das Cloud Computing versetzen Zulieferer wie ABB in die Lage, den Reedereien rund um den Globus nicht nur bewährte elektrische und automatisierungstechnische Komponenten und Systeme anzubieten. Dazu zählen die Azipod-Antriebe samt Umrichter und Schaltschränken sowie das Leitsystem ABB Ability 800xA sowie zahlreiche industrieerprobte und zertifizierte Instrumente. Darüber hinaus stehen heute dank moderner Datenübertragungs- und Analysesysteme cloudbasierte Lösungen zur Verfügung, die ein enormes Potenzial zur Kosteneinsparung und/oder Leistungssteigerung einzelner Schiffe oder gar ganzer Flotten bieten. Zur weltweiten lückenlosen Kontrolle von Schiffen betreibt ABB weltweit sieben «Collaboration Operation Center», die den Kunden in Notfällen und im alltäglichen Betrieb in die Lage versetzen, z. B. vorausschauende Wartungen zu planen und allgemein den Betrieb der Schiffe zu optimieren. Ganze Flotten lassen sich so rund um den Globus Tag und Nacht vernetzen und koordinieren. Sowohl die Eigner als auch die Service­bereiche von ABB greifen online auf gleiche Informationen zu. Zurzeit überwacht ABB auf diese Art und Weise fast 1000 Schiffe weltweit, womit ABB führend auf dem Weltmarkt ist. Vom Schiffsantrieb bis zur Brücke kombiniert ABB aufbauend auf ihren jahrzehntelangen Erfahrungen im Marinesektor traditionelle Technologien mit den Industrie-4.0-Lösungen von morgen.

Automatisierungssystem sammelt Datenmengen aus dem Schiff

«Collaborative Operations» lautet das Stichwort, unter dem ABB alle ihre digitalen Marineservices zusammenfasst. Daten aus allen Bereichen werden gesammelt und in nutzbare Informationen umgesetzt. Dazu gehören Daten aus den Bereichen Navigation, Wetter, Wellengang, Treibstoff, Antriebssystem aus Umrichter und Azipod. Das Automatisierungssystem ABB Ability 800xA sammelt grosse Mengen an Daten aus dem ganzen Schiff und nutzt die daraus gewonnenen Informationen zum dynamischen Trim von Fracht- und Passagierschiffen, zur Leistungsüberwachung und Optimierung der Stromerzeugungsanlagen, zu Kurs- und Geschwindigkeitsvorgaben mit dem Ziel, Treibstoffverbräuche zu verringern und – bei Passagierschiffen – den Komfort für die Reisenden durch verringerte Schiffsbewegungen zu steigern. Versicherungen verlangen heute von Frachtschiffreedern fallweise den Einsatz von Routenplanungssoftware unter Beachtung von weitreichenden Wetter- und Wellendaten nicht nur für die vom Treibstoffverbrauch her günstigste, sondern unter Berücksichtigung von Wind und Strömung sicherste Route von A nach B. Ein anderes System errechnet den Einfluss der Wassertiefe in Küstennähe und im Tidenbereich auf den Strömungswiderstand des Schiffes und damit auf die optimale Geschwindigkeit beim Einlaufen in Häfen. Bis zu 5 % Treibstoff lassen sich durch solche Bewegungsvorhersagen und Leistungs- und Antriebsoptimierung einsparen.

Dieselelektrische Antriebe kommen bevorzugt zum Einsatz

Fernwartung und vorausschauende Wartung verringern die Anzahl der in Bereitschaft befindlichen Serviceingenieure um bis zu 70 % und die Wartungskosten um bis zu 50 %. Ein weiterer Trend im Bereich der Marineindustrie ist die vom Strassenverkehr bereits bekannte E-Mobility. Im Grunde ist seit vielen Jahren der dieselelektrische Antrieb bei Kreuzfahrtschiffen das bevorzugte Antriebssystem. Dabei laufen je nach Bedarf mehrere Verbrennungsmotoren unter optimalen Konstantbedingungen (Drehzahl, Last) und erzeugen über Generatoren Strom, der nicht nur für Beleuchtung, zum Kochen oder zur Klimatisierung an Bord verwendet wird, sondern auch die elektrischen Antriebsmotoren speist – heute meist Azipodantriebe. Dieses im Automobilbau auch Hybridtechnologie genannte Verfahren ist auf hoher See seit Jahrzehnten Standard.

Es gibt vermehrt rein elektrisch betriebene Schiffe

Schon seit geraumer Zeit dürfen grosse Kreuzfahrtschiffe in zahlreichen Häfen und in Küstennähe nicht mehr mit Schweröl betriebene Motoren zur Stromerzeugung oder zu Antriebszwecken einsetzen. In Häfen werden dazu elektrische Landanschlüsse installiert, die «sauberen» Strom in die Schiffe einspeisen. Aber in zunehmendem Masse kommen auch rein elektrisch betriebene Schiffe – vornehmlich Fähren – zum Einsatz. So rüstete ABB die Fähre «Tycho Brahe», die auf der Ostsee zwischen Dänemark und Schweden pendelt, mit einem elektrischen Gleichstrombordnetz und entsprechenden Energiespeichern aus.

Ein ABB-Roboter wird voraussichtlich noch in diesem Jahr für die automatische und schnelle Ankoppelung der einlaufenden Fähre an eine Ladestation sorgen. Während des Frachtentlade-/ladevorgangs wird ausreichend Strom in die Akkumulatoren gespeist, der anschliessend die Rückfahrt erlaubt. Auf dem norwegischen Näroyfjord (Unesco-Naturerbe) fährt seit gut einem Jahr ein elektrisch betriebenes Ausflugsschiff. Die Dieselantriebe werden erst nach dem Verlassen des Fjords zu Antriebs- und Ladezwecken angeworfen. Grosses Potenzial in punkto E-Mobility haben auch zahlreiche Spezialschiffe, etwa Versorgungsschiffe von Bohrinseln oder Zulieferschiffe von Aquafarmen. 

Infoservice

ABB Schweiz AG
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Die ABB-exklusiven Azipodantriebe erlauben hohe Reisegeschwindigkeiten bei optimaler Treibstoffersparnis