Seit zwei Jahren stehen Gasturbinen als Antrieb für Kreuzfahrtschiffe im Wettbewerb zu Dieselmotoren. Ihre Vorteile bestehen in ihrem einfachen, kompakten Aufbau, ihrem vibrationsarmen Lauf (keine oszillierenden Teile), einem gleichförmigen Drehmoment, günstige Abgasemissionswerte (außer CO2) und einer hohen Verfügbarkeit. Der Vorteil des geringen Gewichtes und Volumenbedarfs relativiert sich jedoch, wenn man den Raumbedarf für Ansaug- und Abgasteil, Grundrahmen und Schallkapsel mit berücksichtigt. Nach einer Studie von Deltamarin liegt die durch Gasturbinen erzielbare Raumersparnis zwischen 8 und 16 %. Bei den hoch gebauten Panamax-Schiffen dient das Gewicht der Antriebseinheit der Stabilitätssicherung, die im Fall eines Gasturbinenantriebs fehlen würde. Die NO(x)-Emission von Gasturbinen liegt bei 5-6 g/kWh gegenüber 12 g/kWh bei Dieselmotoren. Der letztere Wert kann jedoch durch besondere Maßnahmen (Einspritzen von Wasser in die Ladeluft) bei Dieselmotoren ebenfalls auf 5-6 g/kWh bzw. mit der SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction) auf 2-3 g/kWh reduziert werden. Die geringen SO(x)-Emissionen von Gasturbinen sind in erster Linie auf den verwendeten hochwertigen schwefelarmen Kraftstoff (MGO) zurückzuführen; bei Dieselmotoren wird schwelfelhaltiger Kraftstoff (HFO) verwendet. Die Geräuschemission der ersten Kreuzfahrtschiff-Turbinen beträgt nach Angabe von General Electric in 1 m Entfernung von der Schallkapsel 74 dB(A) gegenüber 104 dB(A) im Abstand von 1 m vom Schalldämpfer des Turboladers eines ungekapselten Dieselmotors V 48/60. Der höhere Schalldruckpegel wird jedoch nur als 6-fach lauteres Geräusch empfunden und außerhalb des Motorenraumes kaum bemerkt. Der von Dieselmotoren in den Schiffsrumpf eingeleitete Körperschall kann durch direkt-elastische Aufstellung auf die von Strömungsmaschinen erzeugte Intensität reduziert werden. Im Vergleich zu Gasturbinen weisen dieselelektrische Antriebe den Vorteil einer höheren Redundanz, Sicherheit und Flexibilität durch mehrere Dieselmotoren, einer besseren Wirtschaftlichkeit durch höhere Wirkungsgrade und kürzere Hochfahrzeiten auf. Die Motorleistung ist bei einer Umgebungstemperatur von bis zu 45Grad C konstant. Der Kostenvergleich einer dieselelektrischen Antriebsanlage mit 5 MAN B & W Dieselmotoren 12V 48/60 mit einem COGES (Combined Gas Turbine And Steam Turbine Integrated Electric Drive System) anhand eines für ein Kreuzfahrtschiff typischen Mission zeigt, daß dieselelektrische Antriebe für Kreuzfahrtschiffe deutlich wirtschaftlicher als COGES-Systeme sind. Die Mehrkosten des Turbinenantriebs werden durch erhöhte Kraft- und Schmierstoffkosten verursacht, die durch die größere Kabinenanzahl nicht ausgeglichen werden. Grund hierfür ist der größere Wirkungsgrad der dieselelektrische Anlage, deren Motoren im Gegensatz zu den Turbinen immer nahe dem optimalen Betriebszustand laufen können.
Wettbewerb zwischen Dieselmotor und Gasturbine. Schiffsantrieb
Ship propulsion: The rivalry between diesel engines and gas turbines
Schiff und Hafen / Seewirtschaft ; 52 , 3 ; 47-53
2000
7 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Schiffsantrieb: Wettbewerb zwischen Dieselmotor und Gasturbine
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