Verglichen mit anderen Fahrzeugen sind Schiffe pro transportierter Tonne immer noch die umweltfreundlichsten Transportmittel und aus heutiger Sicht für lange Strecken und große Tonnagen unverzichtbar. Andererseits ist unbestritten, dass die Schadstoffemissionen von Schiffen zur Luftverschmutzung und zum Klimawandel beitragen. Alternative Antriebe auf Basis erneuerbarer Energien können hier einen wesentlichen Beitrag zur Brennstoffeinsparung und damit zur CO2- und Schadstoffreduzierung leisten, zumal ein Großteil der Schiffe immer noch stark schwefelhaltiges Schweröl einsetzt.
Heute verwendete Segelrotoren basieren im Prinzip noch immer auf der Rotortechnologie von Anton Flettner aus den 1920er-Jahren. Hier existiert noch viel Raum für Optimierungen, der im Laufe des Projekts der Innoven GmbH (Bremerhaven) ausgelotet wurde. Im Rahmen einer Konzeptstudie betrachtete und bewertete die Firma unterschiedliche Optimierungsmöglichkeiten. Im Ergebnis hat man Varianten ausgewählt, die mit aerodynamischen Berechnungen eines speziellen Computerprogramms die Basis für den Bau eines Funktionsmodells mit Variationsmöglichkeiten lieferten. Dieses wurde anschließend im Windkanal hinsichtlich Effizienz und Stabilität messtechnisch untersucht. Mit den im Windkanal erhaltenen Ergebnissen wurde für das beste Konzept die konstruktive Auslegung eines realen Segelrotors für die Anwendung auf Seeschiffen erarbeitet. Dazu gehörten neben der Materialauswahl eine Lastenberechnung sowie die eigentliche Konstruktion. Parallel dazu wurde ein qualitativer und quantitativer Vergleich zum klassischen Segelrotor hinsichtlich Wirkungsgrad, Handling, Konstruktion etc. durchgeführt, um die neue Segelmaschine bewerten zu können.
Das entwickelte Konzept unterscheidet sich im Wesentlichen durch das konstruktive Konzept und die dadurch verbesserten Am-Wind Eigenschaften vom klassischen Flettner-Rotor. Kennzeichnend ist, dass der klassische Säulenrotor nunmehr mit einem profilierten Hinterkasten ein aerodynamisch günstiges Profil bildet.
Die Hauptvorteile der neuen Segeltechnologie im Vergleich zu bekannten Segel-Systemen sind:
• Treibstoffeinsparungen schon bei »Am-Wind-Kursen« ab 40 Grad und um 50 % geringere Antriebsleistung als ein klassischer Flettner-Rotor. Mit dem neuen Rotorprofil kann die Brennstoffeinsparung im Vergleich zum klassischen Flettner-Rotor bei gleichen Windverhältnissen von rund 15 % auf etwa 21 % gesteigert werden. Aufgrund der Brennstoffeinsparung und des konstruktiven Konzeptes ergibt sich eine um ca. 50 % verbesserte Wirtschaftlichkeit gegenüber dem herkömmlichen Segelrotor.
• Vollständige Automatisierbarkeit, kein zusätzlicher Personaleinsatz erforderlich.
• Erforderliche Segelfläche = ca. 25 % der Fläche von Tuchsegeln bei gleichem Leistungspotenzial.
• Keine Beeinträchtigung der Schiffssicherheit. In kritischen Situationen genügt eine Unterbrechung der Stromzufuhr zum Segelsystem, um das Schiff in einen sicheren Zustand zu bringen.
• Geringer Wartungsaufwand.
• Sehr gute Integrierbarkeit in den Schiffskörper und gleichzeitige Nutzung für andere Schiffssysteme wie z. B. Abgaskanäle sollte nach
Einschätzung der DBU aber unbedingt erfolgen.
Die praktische Erprobung der neuen Segeltechnologie in realer Größe steht noch aus, sollte nach Einschätzung der DBU aber unbedingt erfolgen.
Im Jahr 2013 wurde die Firma für ihr Gründungskonzept und damit verbundene Entwicklungsprojekte – u. a. den innovativen Segelrotor – mit dem Deutschen Gründerpreis in der Kategorie »Startup« ausgezeichnet.
Weitere Informationen
Interessante DBU-Windprojekte
Weitere interessante DBU-Windprojekte, über die DBU aktuell ebenfalls berichtet hat:
• Leitfaden unterstützt umweltverträgliche Windkraftnutzung (05/2004, S. 3, AZ 17200)
• Offshore-Windenergie – verstehen und nutzen (05/2005, S. 3,
AZ 21223)
• Prognosesystem erlaubt genauere Windvorhersage (09/2006, S. 2,
AZ 18896)
• Notfall-Informationssystem für Windenergieanlagen (01/2007,
S. 3, AZ 20694)
• »Frisierte« Rotorblätter erzielen höheren Ertrag (10/2014, S. 2,
AZ 27118)
Über die Eingabe des Aktenzeichens in der Volltextsuche unserer Internetseite finden Sie jeweils ausführlichere Informationen zu den genannten Projekten.
