August 2025
Es ist August 2025 und der Bau des Seekabelreparaturschiffs, für das C-Systems die Systemintegration liefert, ist in vollem Gange. Rumpf und Aufbauten nehmen derweil Gestalt an und mit den technischen Installationen von Kabelbäumen und Rohrleitungen konnte begonnen werden. Zeit, um einen genauen Blick auf das Antriebssystem des Schiffes zu werfen.
Nach seiner Fertigstellung wird dieses neue Schiff eine Länge von 99 Metern haben und Platz für 100 Crewmitglieder und technisches Personal bieten. Seine Hauptaufgabe wird darin bestehen, Telekommunikations-, Daten- und Energie-Seekabel zu reparieren: Eine Aufgabe, die ein Antriebssystem erfordert, das leistungsstark, reaktionsschnell und sicher ist. Aus diesem Grund wird das Schiff mit drei Generatoren ausgestattet sein, die sechs Strahlruder mit einer Gesamtleistung von 7.870 kW antreiben.
Die Strahlruder werden für die Fahrt vom Hafen zum Offshore-Arbeitsort sowie im Modus "Dynamic Positioning 2 " (DP; DP 2 = integrierte Redundanz bei allen kritischen Systemen) zur dynamischen Positionierung während der Kabelreparaturarbeiten eingesetzt. DP ermöglicht es dem Schiff, seine Position präzise über der Einsatzstelle zu halten, eine Aufgabe, die es bei Wellenhöhen von bis zu 2,5 Metern erfüllen kann. "Dieses hohe Maß an Funktionalität wird durch die Auswahl der Strahlruder erreicht", erklärt Jeroen Nobel, Projektleiter bei C-Systems. "Die beiden Heckstrahlruder sind als Azimutantriebe ausgelegt: Sie können sich um 360 Grad drehen und liefern Schub in alle Richtungen. Bei den beiden vorderen Strahlrudern handelt es sich um einziehbare Azimutantriebe, die während der Fahrt ins Innere des Schiffes eingezogen werden können. Ergänzt wird das Antriebssystem durch zwei Standard-Tunnelstrahlruder, die für einen kräftigen Querschub sorgen."
Das Schiff auf den Punkt genau zu halten – das ist die Kunst.
„Diese sechs unabhängig arbeitenden Antriebe stellen während des DP-Betriebs das Herz des Schiffes dar; die Effizienz dieser Symbiose wird in einem DP-Diagramm dargestellt. Bewegen sich die Vektorkräfte der Störfaktoren wie Wellen, Wind, Strömungen oder ein am Schiff zerrendes Kabel, welches verlegt wird, innerhalb der DP-Diagrammgrenzen kann das Schiff automatisch stabil und sicher auf seiner Position gehalten werden“, so Jeroen.
Entwicklung intelligenter elektrischer Systeme
Bei einem Ausfall eines Strahlruders muss das auf das Schiff wirkende Steuermoment durch die verbleibenden Strahlruder ausgeglichen werden, damit die Position gehalten werden kann. Diese benötigen daher viel mehr Leistung, um die gleiche Positionsgenauigkeit zu erreichen. Das war einer der Hauptgründe für die Entscheidung von C-Systems für ein geschlossenes System mit acht Sammelschienen anstelle des herkömmlichen offenen Systems mit nur zwei Sammelschienen.
Jeroen erläutert: "Bei einem Fehler in einem offenen Sammelschienensystem wäre zu erwarten, dass 50 Prozent der Strahlruder ausfallen, wobei die übrigen Strahlruder auf 100 Prozent hochgefahren werden. Das ist zwar möglich, würde aber bedeuten, dass weitere Generatoren installiert werden müssten. Da also 50 Prozent Reserveleistung benötigt werden, um einen Ausfall zu kompensieren, läge der bestmögliche Wirkungsgrad des Generators unter normalen Arbeitsbedingungen bei 50 Prozent. Die Treibstoffeffizienz wäre in diesem Fall katastrophal."
Die Vorteile geschlossener Sammelschienensysteme
Zur Versorgung dieses Kabelreparaturschiffs mit einem effektiven und leistungsstarken Antrieb besteht die Lösung von C-Systems aus einem geschlossenen System, das auf acht Sammelschienen aufgeteilt ist und das "Rückgrat des gesamten Energieverteilungs- und Energiemanagementkonzepts" bildet, wie Jeroen es ausdrückt. Entscheidend ist, dass das geschlossene Sammelschienensystem die wichtige WCFDI-Grenze nicht überschreitet und somit eine zuverlässige Funktionsfähigkeit im Falle eines Komponentenausfalls sichergestellt ist. Darüber hinaus wird der Wirkungsgrad des Generators bei dieser Methode im normalen Betrieb auf 80 Prozent erhöht. "Dadurch wird die Treibstoffeffizienz erheblich gesteigert, was sowohl die Treibstoffkosten als auch die Kohlendioxidemissionen senkt. Und da weniger Generatoren erforderlich sind, sind auch die Wartungskosten geringer. Darüber hinaus gibt es weniger Lärm, mehr Komfort und mehr Platz an Bord."
Obwohl die Installation von geschlossenen Stromverteilungssystemen mit acht Sammelschienen im maritimen Bereich nicht völlig neu ist, ist diese Technik "noch relativ selten", sagt Jeroen. "Allerdings ist diese Methode gerade auf dem Vormarsch. Die Hardware von Bachmann ermöglicht uns die Entwicklung dieser Systeme, und wir sprechen bereits darüber, die Möglichkeiten auf kleinere Versorgungsschiffe zu übertragen. Vor allem im Hinblick auf die Vorteile des dynamischen Energiemanagements liegt hier die Zukunft, daran besteht kein Zweifel."