Im Dock sind Schiffe an die Landstromversorgung angeschlossen. Die Last eines Schiffs ist nicht konstant. Es treten häufig Lastspitzen auf. Dies stellt im Hinblick auf Effizienz eine große Herausforderung dar. Ausreichend Strom für diese Spitzenlast bereitzustellen, gleichzeitig jedoch den Grundleistungsverbrauch gering zu halten, ist schwierig. Normalerweise ist dazu eine große Reserveleistung erforderlich.
Die Lösung für die dänische Werft FAYARD A/S bestand darin, von einem Diesel-Generator auf eine elektrische Landstromversorgung mit Frequenzumrichtern des Typs VACON® NXP Air Cooled umzurüsten.
Vorher: Kostenintensiver Betrieb FAYARD A/S ist eine moderne Reparaturwerft mit vier Trockendocks von bis zu 415 m Länge und 90 m Breite. Hier können alle Arten von Seeschiffen repariert, gewartet und aufgerüstet werden.
Vor 2010 erfolgte die elektrische Landstromversorgung der Schiffe im Dock durch rotierende Umrichter. Diese Ausrüstung wandelte den Landstrom mit 50 Hz in das 60-Hz-Netz an Bord des Schiffs um. Leider waren diese rotierenden Umrichter teuer im Betrieb, da ihr Standby-Verbrauch aufgrund mechanischer und elektrischer Verluste typischerweise bei 1000 kWh pro Tag lag.
Für größere Schiffe erfolgte die Stromversorgung durch tragbare Dieselgeneratoren, die projektspezifisch geleast wurden. Die Dieselaggregate verbrauchten um die 800 Liter Kraftstoff pro Tag. Der Wirkungsgrad war ebenfalls gering, da die Generatoren die meiste Zeit über mit sehr geringer Last liefen.
Pilotanlage FAYARD verfügt über eine Basis von 25 großen, vor Ort installierten VACON®- Frequenzumrichtern. Daher ist Jesper Gravesen, Verantwortlicher für die Elektrik, mit diesen Umrichtern bestens vertraut. Er hat nur sehr wenige Ausfälle erlebt, und das Serviceteam konnte alle Störungen umgehend beheben.
Jesper Gravesen zögerte daher nicht, sich mit den Experten für VACON®-Frequenzumrichter in Verbindung zu setzen, um eine Alternative zu den rotierenden Umrichtern und den Dieselaggregaten zu finden. Gemeinsam mit einem Team von Anwendungsingenieuren stellte er folgende Pilotanlage zusammen:
Die Ergebnisse zeigten deutlich, dass die Betriebskosten der Pilotanlage deutlich niedriger waren als bei den bestehenden Systemen. Daher fiel es FAYARD leicht, sich für die Investition in zwei große Landstromsysteme zu entscheiden.
Nachher: Hocheffiziente elektrische Systeme Im Jahr 2010 installierte FAYARD Shipyard zwei mobile Landstromsysteme mit einer maximalen Leistung von je 500 A bei 440 V bzw. 300 A bei 690 V.
Zwei VACON® NXC-Systeme wurden in zwei 6,1 m (20 Fuß) große Container eingebaut. Diese Container lassen sich je nach Schiff und Projektart problemlos auf dem Deck eines Schiffs oder auf dem Kai aufstellen.
Bei Schiffen mit hoher Leistungsaufnahme ist können beide Systeme parallel an Bord desselben Schiffs arbeiten. Alternativ lassen sie sich als autonome Systeme für zwei verschiedene Schiffe einsetzen.
Amortisation in zwei Monaten Die Energieeinsparungen sind beeindruckend. Die Standby-Verluste pro System verringern sich auf weniger als 50 kWh pro Tag. Der Wirkungsgrad liegt bei einem durchschnittlichen Lastprofil meistens über 90 %.
Die Amortisationszeit ist kürzer als zwei Monate, aufgrund folgender Faktoren:
Aufgrund der guten Erfahrungen mit den ersten beiden Landstromanlagen baute FAYARD im Jahr 2013 ein weiteres System. Die gesamte Landstromkapazität beträgt nun 1500 A bei 440 V.
Trotz der turbulenten Geschäftsbedingungen in der Schifffahrts- und Offshore-Industrie konnte FAYARD in den letzten Jahren eine Auslastung von 75-80 % verzeichnen. Die Landstromsysteme sind durchschnittlich 180 Tage im Jahr in Betrieb.
Weniger Emissionen und Störgeräusche Ein zusätzlicher Vorteil ist die Verbesserung des Arbeitsumfelds auf der Werft, durch bessere Luftqualität und weniger Lärm. FAYARD schafft derzeit die Voraussetzungen für den Erhalt eines Umweltzertifikats nach ISO 14001. Die Werft legt großen Wert darauf, das grüne Firmenprofil deutlich zu machen. Die dokumentierten Senkungen der Emissionen und des Geräuschpegels liefern den erforderlichen Nachweis.
Eine vielversprechende Zukunft mit mehr VACON® NXC-Frequenzumrichtern FAYARD war mit den kurzen Reaktionszeiten des lokalen Support-Teams sehr zufrieden. In der Regel führt die Werft jedoch einen Großteil der Wartungsarbeiten selbst durch und setzt das Serviceteam nur selten ein.
„Wir haben kürzlich auch VACON® NXC-Frequenzumrichter installiert, um den Wasserdruck in unseren Feuerlöschsystemen aufrecht zu erhalten, was zu großen Einsparungen führte. Außerdem haben wir VACON® NXC-Frequenzumrichter an zwei 400-kW-Meerwasserpumpen für die Trockendocks installiert. Die Pumpen können das Dock in nur vier Stunden entleeren. Die nächste Investition ist der Austausch von zwei alten Pumpen durch neue 105-kW-Pumpen, die ebenfalls durch VACON®-Frequenzumrichter geregelt werden.“
Der VACON® NXC-Frequenzumrichter ist in luft- und flüssigkeitsgekühlter sowie als Low-Harmonic-Ausführung erhältlich.
Info über FAYARD FAYARD ist eine familiengeführte Reparaturwerft im Industriepark Lindø im dänischen Hafen von Odense. FAYARD befindet sich seit 1916 im Besitz der Familie Andersen und wurde 2010 von Fredericia nach Lindø verlegt. FAYARD beschäftigt 700 bis 800 Mitarbeiter, die sich aus eigenen Mitarbeitern sowie Unterlieferanten und Auftragnehmern zusammensetzen. Viele der Lieferanten haben ihre eigenen Niederlassungen in der Nähe von Lindø. Heute ist FAYARD eine moderne Reparaturwerft mit vier großen Trockendocks, die mit Hochleistungskränen ausgestattet sind, und einem 700 m langen Liegeplatz für die Arbeiten. Die Werft führt Reparatur-, Wartungs- und Modernisierungsarbeiten aller Art an Seeschiffen durch.
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