Marinetechnik: Audax auf Arktis-Unterstützungsexpedition
Das Schiff ist der weltweit erste Schwergutfrachter in der Polar-Klasse, das vom Unternehmen ZPMC-Red Box in den Niederlanden hergestellt wurde.
Nach ihrer achttägigen Fahrt von Belgien aus erreicht die Audax den Hafen von Sabetta auf der russischen Halbinsel Jamal. Mit einer Maximalbeladung von 28.500 Tonnen transportiert der 206,3 Meter lange Eisbrecher große Module zur Konstruktion des weltgrößten Flüssiggas-Projektes in Jamal. Wenn das Projekt 2017 den Betrieb aufnimmt, wird die Menschheit in der Lage sein, die Millionen von Jahren unter dem arktischen Eis verborgenen Öl- und Gasreserven zu erforschen und zu nutzen.
Die Audax ist einer der weltweit einzigen zwei Schwergutfrachter, die ganzjährig Fracht in der Arktis transportieren können. Mit seinem hochentwickelten elektrischen Siemens-Antriebssystem, das die Energieeffizienz optimiert, spielt die Audax eine wichtige Rolle für dieses Flüssiggas-Projekt.
Das Eis wird gebrochenDas Eis wird gebrochen
Als der weltweit erste Schwergutfrachter der Polar-Klasse, der Eis bis zu einer Dicke von 1,5 Metern brechen kann, ist die Audax in der Lage, zwei große 10.000-Tonnen-Module gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 2 Knoten, etwa 3,8 km/h, durch das Eis zu transportieren. Beim Bau des Flüssiggas-Projektes in Jamal hängt quasi alles von der Audax und ihrem Schwesternschiff, der Pugnax ab. Beide transportieren die Module für das Projekt. Von der Stromerzeugung und Stromverteilung zu den elektrischen Antrieben hilft Siemens der Audax dabei, die gewaltigen Herausforderungen der rauen Polarumgebung zu meistern.
„Die größte Herausforderung an das elektrische Antriebssystem sind die starken Drehmomentschwankungen, die sofort auftreten, sobald sich das Schiff durch Eis bewegt“, so Erik-John Gerssen, Chefingenieur der Audax. „Die Antriebsmotoren sind speziell für die mechanische Belastung durch diese starken Drehmomentschwankungen ausgelegt“. Anders gesagt: im Eiswasser, in dem die Propellerflügel einer Aufprallkraft von bis zu Hunderten von Tonnen ausgesetzt sind, können die Siemens-Antriebsmotoren durchgehend ausreichend Energie leisten, um Hindernisse zu überwinden und problemlos durch das Packeis zu gleiten.
Mit zwei 8 MW- und zwei 7,6 MW-Generatoren bietet das elektrische Siemens-Antriebssystem dem Frachter eine stabile Energieversorgung. Die Transformatoren wandeln die erzeugte Energie in eine vom Antriebssystem und anderer Ausrüstung nutzbare Spannung um. Zusätzlich bieten die Nieder- und Mittelspannungsverteilungen eine sichere und effiziente Energieübertragung und -verteilung. Die zwei Hauptschubantriebe und zwei 12 MW-Antriebsmotoren arbeiten optimal zusammen, um die verschiedenen Leistungsanforderungen beim Eisbrechen und der normalen Navigation zu decken.
„Neben den mechanischen Aspekten dieser Drehmomentschwankungen müssen auch die elektrischen Parameter im Stromnetz mit einbezogen werden. Daher sind die Schubantriebe durch spezielle Software gesteuert und das Energiemanagementsystem ist um Sonderfunktionen erweitert, um eine stabile Energieversorgung zu garantieren“, so Gerssen.
Die Audax verfügt über das Siemens-Energieverwaltungssystem PMS (Power Management System) Dieses optimiert die Energieverteilung für maximale Effizienz und garantiert den sparsamsten Betriebszustand des Frachters. In Extremsituationen leitet es die Energie zu den kritischen Komponenten, um die Betriebsstabilität des Schiffes zu sichern.
Während der Fahrt ist der Betriebszustand aller Systeme an Bord, wie etwa die Mechanik und das Kraftstoffsystem, jederzeit transparent und steuerbar. Siemens Siship, basierend auf Totally Integrated Automation (TIA), sammelt und überwacht die Betriebsparameter jedes Systems in Echtzeit und stellt die Daten dem Kapitän auf der Brücke zur Verfügung. Das integrierte, elektrische Siemens-Antriebssystem Siship hilft der Audax, ihren Gesamtwirkungsgrad und ihre Zuverlässigkeit zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, was wiederum die Betriebskosten senkt.
Bestehen mit einem Teil der Ausrüstung der Audax im Arktischen Ozean Probleme, können die Siemens-Ingenieure in Shanghai diese online per Ferndiagnose diagnostizieren, Probleme schnellstmöglich lösen, was die Geräteverfügbarkeit und Schiffssicherheit garantiert. Das Ferndiagnosesystem hat zwei Hauptfunktionen: es ermöglicht die Hardware-Diagnose und fungiert als Schnittstelle für Fernwartungssoftware.
„Mit dem Ferndiagnosedienst können Probleme umgehend behoben werden. So sind unsere Kunden zufrieden und wir glücklich“, erklärt Shi Qinghua, Teamleiter des Ferndiagnosedienstes der Abteilungen Oil and Gas and Marine Technology sowie Process Industries and Drives bei Siemens Ltd. in China.
Über die Jahre wurden neue Technologien für Eisbrecher-Polar-Frachtschiffe entwickelt und umgesetzt. Siemens legt viel Wert auf die Entwicklung neuer Technologien und bietet für die Schiffe fortschrittliche Energiesysteme an. Siemens hat diese neuen Entwicklungen aktiv verfolgt und neue Elektriklösungen für diese Art Schiff entwickelt. „Dieses Projekt setzt neue Maßstäbe für die Anwendung von Siemens-Antriebssystemen für Polarschiffe. Angefangen mit Schwergutfrachtern der Polar-Klasse hat Siemens modernste Technik eingesetzt, um ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Effizienz und Verfügbarkeit zu erreichen. Siemens hat außerdem neue Beiträge zur Erforschung und Nutzung der Ressourcen der Polarregion geleistet“, so Hu Xiangdong, Leiter der Abteilung Marine Solution, Process Industries and Drives bei Siemens Ltd. in China.
2017-04-03
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