Perfekt versorgt

Schiff und Schiene

Stromversorgung – Die Versorgung des elektrischen Bordnetzes von Schiffen ist wenig effizient und verursacht hohe Abgasemissionen. Eine neue Technologie gewährleistet jetzt eine optimale Bordstromversorgung im Hafen und während der Fahrt.

22. August 2014

Eine wichtige Aufgabe beim Betrieb von Schiffen ist die Versorgung des elektrischen Bordnetzes während des Aufenthalts im Hafen. Da für die lokalen Stromnetze nicht in allen Häfen dieselben elektrischen Parameter gelten, sind die Schiffe dafür meist mit einem kraftstoffbetriebenen Generator ausgestattet. Dieses Verfahren ist allerdings recht kostspielig und verursacht zudem Lärm- und Abgasemissionen, die die Luftqualität im Hafen verschlechtern. Auch während der Fahrt versorgt derselbe Generator das Stromnetz des Schiffes, bei zusätzlichem Strombedarf durch leistungsstarke Verbraucher wird ergänzend ein Wellengenerator eingesetzt, der direkt oder indirekt von der Propellerwelle angetrieben wird. Probleme bereitet dabei jedoch, dass sich bei einer Drehzahländerung des Hauptantriebs dann auch Spannung und Frequenz des Wellengenerator-Stroms verändern, sodass der Antrieb nicht immer im optimalen Betriebspunkt gefahren werden kann. Reeder und Hafenbehörden suchen daher nach Möglichkeiten, die Stromversorgung an Bord zu optimieren und zugleich die Freisetzung von Kohlendioxid sowie von Schwefel- und Stickstoffoxiden zu vermindern.

Pasend dazu hat der finnische Umrichterspezialist Vacon eine neue Technologie entwickelt, mit der sich die Bordenergieerzeugung während der Fahrt ebenso hocheffizient umsetzen lässt wie die Versorgung des Bordnetzes im Hafen. Der sogenannte NXP Grid Converter besteht aus rückspeisefähigen Stromrichtermodulen für Antriebssysteme mit gemeinsamer Zwischenkreiskopplung (AFE-Einheiten) sowie eingangsseitigen LCL-Filtern am Bordnetz und ist zwischen Wellengenerator und Bordnetz angeordnet. Das System liefert eine konstante DC-Spannung für den Grid Converter, der die für das Bordnetz benötigte Energie in passender Spannung und Frequenz zur Verfügung stellt.

Strom nach Maß

Im Hafen versorgt das System das Schiff über das lokale Stromnetz, sodass die Haupt-Schiffsgeneratoren dort vollständig abgeschaltet werden können. Beim Betrieb mit den Hilfsgeneratoren während der Fahrt gewährleistet die Lösung unter anderem eine bedarfsabhängige Leistungsaufteilung mit lastabhängiger Frequenzabsenkung, eine automatische Spannungsregelung mit Blindleistungskompensation, eine Beherrschung kurzzeitiger Überlastsituationen sowie Eigenschutz und Schutz der Verbraucher im Bordnetz bei einem Ausfall des Generators oder bei Kurzschluss. Beim Einsatz des Wellengenerators erlaubt das System zudem eine optimale Regelung der Antriebsmaschinen bei verschiedenen Drehzahlen und bewirkt so weitere erhebliche Energieeinsparungen, weniger Schadstoffemissionen sowie eine geringere Lärm- und Vibrationsbelästigung. Das flexible System ist in luft- wie wassergekühlter Technik verfügbar, kompatibel mit Drehstrom-, Asynchron- oder Synchronmaschinen und eignet sich für Schiffsneubauten ebenso wie für Retrofit-Lösungen. bt

Auf einen Blick

- Das finnische Unternehmen Vacon plc. mit Sitz in Vaasa ist spezialisiert auf die Entwicklung hoch effizienter Frequenzumrichter und Wechselrichter für zahlreiche Branchen.

- Einsatz finden die Geräte unter anderem in der Gebäudeautomation, im Schiffbau, in der Lebensmittelindustrie, im Bergbau, bei der Förderung von Öl und Gas oder bei der Energieerzeugung in Wind- und Solarkraftwerken.

Erschienen in Ausgabe: 06/2014