Bild oben mit freundlicher Genehmigung von Wärtsilä 

Wie Wärtsilä dank eines Drehmomentaufnehmers Flüssigerdgas als Treibstoff einsetzen konnte

Mit Flüssigerdgas betriebene Dualfuel-Motoren erfordern eine hochgenaue Drehmomentmessung – der Drehmomentaufnehmer T40MAR von HBM ermöglicht Wärtsilä die Nutzung von Flüssigerdgas als Treibstoff.

Wärtsilä hat Dualfuel-Motoren entwickelt, die entweder mit Flüssigerdgas, Marinedieselöl oder Schweröl laufen können. Um die Dualfuel-Motoren in Schiffen mit Direktantrieb nutzen zu können, wird ein genaues Lastsignal von der Antriebswelle des Motors benötigt. Der Drehmomentaufnehmer T40MAR von HBM bietet die erforderliche Genauigkeit, um Wärtsilä die für den Schiffbau benötigten Daten zu liefern.

Die von Wärtsilä entwickelten Dualfuel-Motoren werden entweder mit Flüssigerdgas (LNG), Marinedieselöl (MDO) oder Schweröl (HFO) betrieben. Der laufende Motor erlaubt die Umschaltung von Gas- auf Ölbetrieb und umgekehrt. Wenn der Motor im Gasbetrieb läuft, wird ein präzises Lastsignal von der Antriebswelle benötigt, das Informationen darüber liefert wie viel Leistung der Motor erzeugt, um den Motor steuern zu können. Um ein präzises Lastsignal erzeugen zu können, muss der Drehmomentaufnehmer sehr genau messen.

Der Kunde: Wärtsilä

Wärtsilä ist der führende Anbieter von Schiffsmaschinen, Antrieben, Lösungen für Schiffsmanöver und Kraftwerken für die Schifffahrtsindustrie und den Energiemarkt. Das Unternehmen liefert Lösungen für die gesamte Lebensdauer, d.h. Maschinen, Systeme, Serviceleistungen, Wartung und Schulung – und das auf möglichst umweltverträgliche Art und Weise.

Genauigkeit ist entscheidend bei der Drehmomentmessung

HBM und Wärtsilä suchten zusammen nach einer Lösung des Problems. Als am besten geeignete Option erwies sich der Drehmomentaufnehmer T40MAR von HBM. Wärtsilä installierte den T40MAR an seinem Motor zwischen der flexiblen Motorkupplung und der Getriebenabe.

Wenn der Motor im Gasbetrieb läuft, benötigt das Kraftstoffeinspritzsystem ein genaues Lastsignal, damit der Motor richtig funktioniert. Der T40MAR misst das Drehmoment an der Antriebswelle und erzeugt so das Lastsignal. Der Drehmomentaufnehmer muss daher sehr genau messen. Während andere Verfahren nicht die erforderliche Genauigkeit boten, erfüllte der T40MAR die Genauigkeitsanforderungen mit einer Genauigkeitsklasse von lediglich 0,15. Das bietet die besten Betriebsbedingungen für den Motor, der als Schiffsantrieb arbeitet. Guy Beaho, Business Development-Manager bei HBM, erläutert:

„Den Hauptbeitrag zur Erreichung dieser bemerkenswerten Genauigkeitsklasse leistet die dokumentierte, ununterbrochene Kette von Vergleichsmessungen, durch die der Drehmomentaufnehmer von HBM auf den Referenzaufnehmer des deutschen Nationalen Normals zurückgeführt wird.“

Maschinenraum des Schiffes von Wärtsilä
Maschinenraum des Schiffes von Wärtsilä (Bild: Wärtsilä
Drehmomentaufnehmer T40MAR
Drehmomentaufnehmer T40MAR
T40MAR mit Zertifikat der Internationalen Schifffahrts-Organisation (IMO)
T40MAR mit Zertifikat der Internationalen Schifffahrts-Organisation (IMO)

Steigende Nachfrage nach Flüssigerdgas

Eine strengere Emissionsgesetzgebung fordert, dass Schiffe den Ausstoß von Schwefel minimieren. Flüssigerdgas erzeugt nicht so viele Emissionen und ist daher ein Kraftstoff für Schiffsmotoren, der als eher sauber gilt. Darüber hinaus sind bei der Nutzung von Flüssigerdgas keine teuren Abgasreinigungssysteme erforderlich; diese Option ist also auch kostengünstiger. Die Dualfuel-Motoren von Wärtsilä entsprechen der Emissionsrichtlinie IMO Tier III, wenn der Motor mit Gas, bzw. IMO Tier II, wenn er mit Treiböl betrieben wird. Um heute entsprechend den Bestimmungen der IMO Tier III zu arbeiten, muss man Flüssigerdgas oder Flüssigkraftstoffe in Kombination mit Abgasreinigung einsetzen. Wobei beim Betrieb mit Flüssigerdgas keine Abgasreinigung erforderlich ist. Da der Markt für mit Flüssigerdgas betriebene Schiffsmotoren wächst, ist es von großer Bedeutung, diese neue Nachfrage zu decken.

„Die Verwendung von Dualfuel-Motoren mit Direktantrieb wäre jedoch ohne den T40MAR nicht möglich. Daher sind wir sehr glücklich mit der Lösung, die wir zusammen mit HBM gefunden haben.“

Viktor Häggblom, Entwicklungsingenieur bei Wärtsilä Marine Solutions


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