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MAN-Dieselmotoren als Basis für innovatives Hybrid-Antriebssystem auf M/S Vision of the Fjords

Unabhängige Betriebsweise von Diesel- und Elektromotor; Systemredundanz; Elektromotor als Generator oder Elektromotor

„Vision of the Fjords“ ist ein futuristischer Sightseeing-Katamaran in Carbonbauweise der norwegischen Werft Brødrene Aa AS. Als besonders bahnbrechend stellt sich sein Parallel-Hybrid-Antrieb heraus, da sowohl Elektro- als auch Dieselmotor unabhängig voneinander betrieben werden können. Weltneuheit in einer Marine-Anwendung ist dabei die Anordnung und Zusammensetzung der Komponenten des Antriebstrangs sowie das fortschrittliche Monitoring-System. Die Basis des Parallel-Hybrid-Antriebs stellt je ein Zwölfzylinder-Diesel-Motor von MAN Engines in jeder der beiden Antriebseinheiten dar.

Norwegische Ingenieurskunst mit deutschen Komponenten

Entwickelt und konstruiert wurde der Antriebsstrang von dem ebenfalls norwegischen Anbieter von Schiffsantrieben – der Firma MANCRAFT AS. „Als Basis für unseren innovativen Antriebsstrang haben wir ein hochsolides und bewährtes Produkt – einen Dieselmotor von MAN Engines – gewählt“, sagt Inhaber und Geschäftsführer Oyvind Alvern, der seit bald 20 Jahren exklusiv mit dem Motorenhersteller aus Nürnberg zusammenarbeitet. Jeder MAN-Motor vom Typ D2862 LE422 ist mit einem Common Rail-Einspritzsystem der dritten Generation ausgestattet und leistet 749 kW (1.019 PS) bei 2.100 min-1.

Innovativer Antriebsstrang

Diese Leistung wird über eine elektromagnetische Kupplung von CENTA über eine CENTALINK Gelenkwelle an einen Elektromotor von Oswald übertragen. Die daran anschließende kontaktlose und induktive Drehmomentmessung erlaubt auf fortschrittliche Weise die Leistung von beiden Motoren gezielt auszuwählen und zu steuern. Über eine weitere CENTALINK Welle wird die umgewandelte Energie auf das ZF Getriebe übertragen. Diesel- und Elektromotor können dabei zusammen oder unabhängig voneinander die Propeller antreiben und schaffen dadurch eine Systemredundanz. Im Falle eines Dieselbetriebs kann dessen volle Leistung durch den Elektromotor hindurch auf das ZF Getriebe und den CP Propeller geleitet werden.

Emissionsfreier Betrieb

Bereits der Dieselmotor MAN D2862 LE422 ist bei der „Vision of the Fjords“ auf höchste Emissionseffizienz ausgelegt. Mit dem Common Rail-System der dritten Generation ist der MAN-Motor von sich auf niedrige Abgasemissionen ausgelegt. Für Fahrten im Hafen oder beim Sightseeing kann die „Vision of the Fjords“ aber auch rein über die beiden Oswald Elektromotoren betrieben werden, was für bis zu drei Stunden eine ruhige und emissionsfreie Fahrt erlaubt. Die separate Dämpfung und Isolierung aller Einzelkomponenten des Antriebs sorgt für einen zusätzlichen schwingungsfreien Betrieb und zusätzliche Sicherheit.

Überschussenergie zum Laden der Batterie

Aufgeladen werden die Batterien im Hafen elektrisch oder unterwegs im optimalen Betriebspunkt durch die Überschussenergie des Dieselmotors, die bei hoher Geschwindigkeit durch den Generator erzeugt wird. Bei dem wassergekühlten Elektromotor handelt es sich um einen Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM), der je nach Betriebsmodus als Generator oder Elektromotor betrieben wird. Die in den Batterien gesammelte Energie kann somit als alleinige Energiequelle genutzt werden, da der Dieselmotor jederzeit in den Stop-Modus versetzt werden kann.

Klassifiziertes und erweiterbares System

Das komplette Antriebssystem wie auch das Monitoring-System wurden von MANCRAFT bei der Klassifikationsgesellschaft eingereicht und gemäß der Richtlinie „high speed light craft“ für schnelle, leichte Boote des DNV GL geprüft und zugelassen. Durch die Modulbauweise des neuen Parallel-Hybrid-Antriebs ist dieser auf unzählige andere Systeme übertragbar und einsetzbar.

MAN Engines

MAN Engines – a Division of MAN Truck & Bus – bietet für Arbeitsboote im leichten, mittelschweren und schweren Betrieb schnelllaufende Dieselmotoren im Leistungsbereich von 190 kW bis 1.397 kW (234 PS bis 1.900 PS). Einsatzgebiete sind unter anderem Schlepper, Fähren, Fischer-, Ambulanz und Polizeiboote. MAN-Motoren zeichnen sich vor allem durch ihre kompakte Bauweise und hohe Leistungsdichte sowie ihr hohes Drehmomentplateau aus. Alle Motoren erfüllen die international gängigen Abgasvorschriften.

MANCRAFT

MANCRAFT AS bietet komplette Antriebssysteme vom Propeller bis zur Überwachung auf der Brücke für schnelle Arbeitsboote bis 50 Meter. MANCRAFTs Kernkompetenz – gepaart mit jahrzehntelanger Erfahrung – liegt in dem Gesamtverständnis von technischer Planung, Steuerung und Überwachung wie auch Wartung von Schiffsantriebssystemen.

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Schiffsname Vision of the Fjords (Projektname: Seasight)
Länge 40 m
Breite 15 m
Material Kohlefaser in Verbundbauweise
Sitzplätze 400
Klassifikation DNV GL high speed light craft
Hauptantrieb 2 x MAN D2862 LE422 mit je 749 kW (1.019 PS) bei 2.100 min-1
Elektromotor 2 x Oswald Permanentmagnet Elektromotor 150 kW, als Generator 200 kW
Propeller CPP Propeller
Batterie 600 kWh
MS „Vision of the Fjords“ ist innovativ im Design und beim Antrieb - © Emil Rasmussen
MS „Vision of the Fjords“ ist innovativ im Design und beim Antrieb - © Emil Rasmussen

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Der MAN-Motor D2862 LE422 ist das Herzstück des umweltfreundlichen Parallel-Hybrid-Antriebs - © Emil Rasmussen
Der MAN-Motor D2862 LE422 ist das Herzstück des umweltfreundlichen Parallel-Hybrid-Antriebs - © Emil Rasmussen

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Diesel- und Elektromotor können unabhängig voneinander betrieben werden - © MANCRAFT
Diesel- und Elektromotor können unabhängig voneinander betrieben werden - © MANCRAFT

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