Transcript Sustainable Shipping 2013

Schiffbau
Anforderungen und Lösungsansätze
Prof. Dr.-Ing. Hans Gudenschwager
Hochschule Bremen
Fachrichtung Schiffbau und Meerestechnik
Nachhaltigkeit
• Resourcennutzung
• Beitrag zur Systemerhaltung
– Bewahrung der Umwelt
– Stabilisierung der Zustände
– Unterstützung der Regenerationsfähigkeit
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Transportkette
• Das Schiff ist integrativer Bestandteil einer
optimierten Transportkette.
• Die Randbedingungen für die Auslegung
eines Schiffes entsprechen dem Ergebnis des
Optimierungsprozesses.
• Die Randbedingungen sind physikalisch /
technisch zu verifizieren und rückzukoppeln.
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Randbedingungen Schiff
•
•
•
•
Transportaufgabe (Ladungstyp; Fahrtgebiet)
Umweltbedingungen
Gesetzliche/technische Vorschriften
Wirtschaftlichkeit im Sinne des Schiffsbetriebs
• Minimierung der Störung des Systems Umwelt
• Optimierung des Ressourcenverbrauchs
• Minimierung der Auswirkungen durch das
Abwracken
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Gruppen der Randbedingungen
• Physikalische Randbedingungen sind zu
erfüllen – keine Möglichkeit der Änderung!
• Technische Randbedingungen lassen sich
entwickeln/verbessern - insbesondere im
Hinblick auf nachhaltige Entwicklungen.
• Grenzwerte sind veränderbar – Einfluss von
Sicherheit und Umwelt.
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Physikalische Randbedingungen
• Schiffsform und Massenverteilung
– Auftrieb und Masse
– Formstabilität und Massenverteilung
• Festigkeit
– Belastungen
• Hydrodynamische Eigenschaften
– Antriebsleistung
– Seegangsverhalten
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Antriebsleistung
• Schiffsgröße und Schiffsform
• Geschwindigkeit(v)  Leistung ~ v3
Geschwindigkeit
Leistung
+1%
+3%
+5%
+16%
+10%
+33%
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Schiffsgröße
• Verkleinern der Schiffsgröße durch
 angepasstes Transportkonzept
 Abstimmung von Komponenten und Anlagen in
der Raumanordnung
• Verkleinern der Schiffsgröße führt zu
– Reduzierung Eigengewicht
– Reduzierung der Vortriebsleistung
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Schiffseigengewicht
• Reduzieren des Schiffseigengewichts durch
– Optimierung von Komponenten im Hinblick auf
Eigengewicht, Wirkungsgrad und Umweltbilanz
– Konstruktive Optimierung der Leichtbaustruktur
– Einsatz von alternativem/verbessertem Material
• Reduzieren des Schiffseigengewichts führt zum
– Verringern der Schiffsgröße/Hauptabmessungen
– Vergrößern der Zuladung
– Reduzierung der Vortriebsleistung
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Das Schiff
Das Schiff als Glied der Transportkette ist
–
–
–
–
–
Raumoptimiert
Gewichtsminimiert
Formoptimiert
…
Abgestimmt
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Fazit
• Transportkette muss technisch/physikalische
Randbedingungen von Schiffen berücksichtigen
• Abstimmung von Transportkonzept und
Raumkonzept ermöglicht kleinere
angepasste Schiffe
• Optimierter Einsatz von Material und
Komponenten ermöglicht leichtere Schiffe
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Fazit
• „Slow steaming“: Die starke Abhängigkeit der
Leistung von der Geschwindigkeit ist zentraler
Punkt im Sinne einer nachhaltigen Schifffahrt in
Zusammenhang mit
– Brennstoffverbrauch
– Brennstofftyp
– Emissionen
– Schiffsform
• Die Einbeziehung technischer Möglichkeiten auf
hohem Niveau im Sinne der Nachhaltigkeit ist nur
über eine intensive Rückkopplung möglich.
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Vielen Dank