Schiffsmotoren: Effizienz im kleinsten Detail

Für den internationalen Warenumschlag sind sie unverzichtbar: Containerschiffe, Tanker und Frachter. Dabei verursachen sie rund drei Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes. Sensoren des Unternehmens Kistler in den Schiffsmotoren können dies jedoch verringern: Durch Überwachung der Motoren sparen sie signifikante Mengen an Kraftstoff und CO2 ein und reduzieren somit die ökologischen Auswirkungen auf das Klima und finanzielle Belastung für Reedereien.

90 Prozent aller Güter werden täglich über die Weltmeere transportiert. Dabei sorgen große Schiffsmotoren für den Antrieb und den notwendigen Strom an Bord. Je nach Größe des Schiffes sind die Großmotoren bis zu sechzehn Meter hoch und verbrauchen pro Tag und Containerschiff bis zu 300.000 Liter Schweröl, wenn sie rund um die Uhr unter Volllast fahren. Aber wo der Verbrauch hoch ist, besteht auch Einsparpotenzial. Tatsächlich lassen sich rund zwei Prozent des gesamten Kraftstoffverbrauches jährlich allein dadurch einsparen, dass man die Großmotoren der Schiffe mit speziellen Zylinderdrucksensoren überwacht. In den größten Schiffsmotoren reduzieren sich die Emissionen an klimaschädlichem CO2 damit um bis zu 20 Tonnen pro Motor pro Tag – das entspricht dem CO2-Ausstoß, den 2,5 Einwohner Deutschlands pro Jahr verursachen.

Regulierung von innen und außen

Die Sensoren sind im Zylinder verbaut – darin sitzt der Kolben, der mit der Kurbelwelle verbunden ist und durch seine Auf- und Abwärtsbewegung den Motor antreibt. Befeuert werden die Auf- und Abwärtsbewegungen durch die explosionsartige Verbrennung des Kraftstoffgemischs, die im Zylinder Druck verursacht. Aufgabe der Sensoren ist es, bei diesem Prozess den Druck in Echtzeit zu überwachen, sodass das Motorsteuerungssystem den Druck zwischen den Zylindern ausgleichen kann. Denn je gleichmäßiger dieser Druck ist, desto weniger Kraftstoff ist notwendig, um den Motor anzutreiben – damit reduziert sich auch die Menge des ausgestoßenen CO2.

Während die Schiffsmotoren klassischerweise mit Schweröl (HFO) oder Marinedieselöl (MDO) betrieben werden, nimmt die Bedeutung von Flüssigerdgas (LNG) aufgrund steigender Umweltauflagen stetig zu. Das ist derzeit bei sogenannten Dual-Fuel-Motoren zu beobachten. Dual-Fuel-Motoren können bei Bedarf von den gängigen flüssigen Kraftstoffen auf Flüssigerdgas (LNG) umgestellt werden und helfen damit, Emissionen zu reduzieren. Damit Dual-Fuel-Motoren maximale Effizienz und optimale Leistung erbringen können, müssen die Verbrennungsprozesse in ihrem Inneren kontinuierlich überwacht und reguliert werden. Auch dabei kommen die sehr robusten Zylinderdrucksensoren von Kistler aus Winterthur zum Einsatz.

Welche umweltfreundlichen Alternativen in zehn Jahren die Schiffsmotoren auf unseren Gewässern antreiben werden, ist selbst unter Experten noch umstritten. Dass kleinste Teile größte Wirkung entfalten können, steht jedoch fest. Die Sensoren von Kistler werden essenzieller Bestandteil von Schiffsmotoren der Zukunft bleiben, ganz gleich, ob diese durch Methanol, Ammoniak oder Biodiesel angetrieben werden.

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