Mitmachen bei der elektrischen Revolution

Freitag, 25. Mai 2018

Bekämpfung der Auswirkungen der Schifffahrtsindustrie auf die Umwelt

Göteborg ist eine der vielen schwedischen Hafenstädte, in denen täglich tausende von Passagieren mit Dieselfähren befördert werden. Die kleinen Schiffe sind eine wichtige Komponente der Verkehrsinfrastruktur der Stadt, aber sie verursachen aufgrund der durch den Diesel freigesetzten Emissionen Umweltkosten.  

Als Teil eines globalen Plans zur besseren Unterstützung der wachsenden Pendlerinfrastruktur Göteborgs hat Schwedens zweitgrößtes öffentliches Verkehrsunternehmen Västtrafik eine Initiative zur Verringerung der Schadstoffemissionen aufgelegt.

Neben der Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks bestand die Herausforderung darin, Schiffe mit Antriebsleistung zu versorgen, die den winterlichen Bedingungen der Stadt gewachsen sind und die gleichzeitig leicht genug sind, um den Kraftstoffverbrauch bei den häufigen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen während der sechsminütigen Fahrt niedrig zu halten.

Diesel durch Strom ersetzen

Västtrafik beauftragte Danfoss Editron mit der Lieferung einer DC-Netz-Hybridantriebslösung für zwei hochmoderne, dieselelektrische Fähren. Die erste Fähre wurde im Jahr 2014, eine zweite im Jahr 2015 ausgeliefert.

Es war wichtig, dass der Hybridgenerator die spezifischen Gewichts-, Größen- und Verbrauchsziele erfüllte und dass er problemlos in eine vollelektrische Version umgewandelt werden konnte, die jede erneuerbare Energiequelle speichern und nutzen konnte. Dies war entscheidend, da Västtrafik von Dieselmotoren abgehen wollte.

Danfoss installierte ein Gleichstromsystem, das flexibler und handlicher war, als die für die Elektrifizierung großer Schiffe verwendeten Wechselstromsysteme, bei denen ein Generator die Energie erzeugt, die dann in Gleichstrom umgewandelt und verteilt wird. Kleine DC/DC-Umrichter und Leistungsumrichter kommen dann zum Einsatz, um die Leistung nach Bedarf umzuwandeln.

Kundenspezifische Elektrifizierungslösungen

Die neuen Generatoren und Antriebsmotoren sind rund 60 Prozent kleiner und leichter als die bisherigen Lösungen (basierend auf wassergekühlten Standard-Umrichtern, Synchrongeneratoren und Induktionsmotoren). 

Die Umrichtersysteme sind dezentral und autonom aufgebaut. Sie sind keine verkleinerten Versionen der komplexen Steuer- und Regelungssysteme in großen Schiffen. Der Einsatz ausgeklügelter Software zur Verwaltung der Hardware-Komponenten ermöglicht eine intelligentere Verwaltung der Energieverteilung.

Neben den Gewichtseinsparungen auf Komponentenebene wurde auch der Bauraum für die Schaltanlagen reduziert. Die Gesamtgewichtsreduzierung im elektrischen Antriebsstrang betrug rund drei Tonnen. Dadurch hielten beide Schiffe ihr zulässiges Gesamtgewicht von 150 Tonnen ein.

Im Ergebnis steht aber auch ein nicht mehr überfüllter Maschinenraum. der Raum ist nun viel besser zugänglich und bietet ausreichend Platz für Anlagen, Besatzung und Wartungspersonal. Das anspruchsvolle Betriebsprofil und die für beide Schiffe angestrebte geringe Umweltbelastung wurden durch Auseinandersetzung mit den extremen Lastzyklusanforderungen der Einsatzart erzielt. Darüber hinaus wurde auf die Kombination optimaler Kraftstoffeffizienz und niedriger Abgaswerte hingearbeitet.

Spezifikationen
Projekt Dieselelektrische Fähren von Västtrafik
Kunde Västtrafik
Standort Göteborg, Schweden
Projektumfang Eine Hybridantriebslösung für Gleichstromnetze, die leicht in eine vollelektrische Version umgewandelt werden und jede erneuerbare Energiequelle speichern und nutzen kann.
Leistung
  • Zwei flüssigkeitsgekühlte 250-kW-Permanentmagnet-Motoren (PM) des Typs EM-PMI von Danfoss
  • Zwei flüssigkeitsgekühlte 250-kW-Permanentmagnet-Generatoren (PM) des Typs EM-PMI von Danfoss
  • Vier flüssigkeitsgekühlte 250-kW-Umrichter des Typs Danfoss EC-C1200
Vorzüge

Etwa 60 Prozent kleiner und leichter im Vergleich zu anderen DC-Bus-Lösungen (basierend auf wassergekühlten Standardumrichtern, Synchrongeneratoren und Induktionsmotoren). 

Das Gesamtgewicht des elektrischen Antriebsstrangs wurde um rund drei Tonnen reduziert.

Kann in der Zukunft neue Stromquellen integrieren.

Danfoss Editron

Danfoss Editron

Danfoss Editron ist auf hybride und elektrische Antriebssysteme für den Off-Highway- und Schiffsmarkt spezialisiert. Als Geschäftsbereich von Danfoss entwickelt, produziert das Unternehmen leistungsstarke EDITRON-Antriebssysteme für Nutzfahrzeuge, Maschinen und Schiffe für den Schwerlastbetrieb, die auf der einzigartigen SRPM-Technologie (Synchronous Reluctance assisted Permanent Magnet) basieren.