Schiffe wie die MS Fugløyhav aus der norwegischen Werft Vaagland sind typische Vertreter der neuesten Generation von Fischerbooten. Trotz der bescheidenen Bezeichnung handelt es sich um ein vollwertiges Schiff mit 34 m Gesamtlänge und einer Brutto-Tonnage von 499 t. Es ist hochautomatisiert und mit modernster Technik ausgestattet. Zur variablen Drehzahlregelung der hydraulischen Pumpen für die Hauptruderanlage, für das Kühlsystem, in dem die Fische frisch gehalten werden, und für die Strahlruder, die das Schiff in die optimale Position bringen, wenn der wertvolle Fang an Bord geholt wird, werden auf der MS Fugløyhav Danfoss VLT AutomationDrives eingesetzt.

Leistung bedarfsgerecht steuern

Die Hauptantriebseinheit der Schiffsschraube ist ein Dieselmotor mit Wellengenerator, der von einem zusätzlichen Dieselgeneratorsatz unterstützt wird. Die beiden Generatoren sind für die Stromversorgung des gesamten Bootes verantwortlich, besonders für die Versorgung der VLT Frequenzumrichter, die für Steuerung, Strahlruder und Kühlanlage zuständig sind. „Für die Strahlruder an Heck und Bug haben wir die Danfoss VLT AutomationDrive-Serie verwendet. Die VLT Frequenzumrichter von Danfoss sind dank ihrer intuitiven und benutzerfreundlichen LCP-Bedieneinheit leicht zu programmieren. Außerdem hat uns Danfoss während des ganzen Projekts hervorragend unterstützt“, so Daniel Kvalvik von Elmarin, dem zuständigen Auftragnehmer für die Strahlruder und die elektrische Installation an Bord. Die Softstart-Eigenschaft der Drive Motor-Steuerung ist für den Einsatz auf See besonders wichtig, da sie die Spitzenbelastung der Dieselgeneratoren verringert. Das wiederum bewirkt, dass kleinere Generatorsätze eingesetzt werden können – ein großer Vorteil, weil Platz auf verhältnismäßig kleinen Schiffen immer Mangelware ist.

Für eine präzise Steuerung

Das Ruder der Fugløyhav wird mithilfe einer hydraulischen Drehschieber-Lenkeinheit bewegt. Die zweifach redundanten, reversierbaren Hydraulikpumpen werden jeweils von einem 22 kW VLT Frequenzumrichter angetrieben, der eine präzise Steuerung und äußerst genaue Ruderpositionierung ermöglicht. Das Ruder benötigt nur beim Ruderlegen für einen Kurswechsel Energie für seine Bewegung.

Die zwei größten Frequenzumrichter mit jeweils 355 kW treiben die Strahlruder an Bud und Heck an. Sie sorgen nicht nur beim Anlegen für die seitliche Steuerung, sondern auch in den Fanggebieten, wenn das Boot beim Einholen des Netzes entsprechend manövrieren muss. Die Zeiten, in denen das riesige und schwere Netz an Bord gehoben und der Fang an Deck ausgekippt wurde, sind vorbei. Stattdessen legt sich das Boot längsseits an das Netz, die Fische werden lebend angesaugt und in gekühlte Lagertanks im Bootsinneren gepumpt. Dabei entstehen nur minimale Beeinträchtigungen für die Fische.

Während das Netz geleert wird, ist ein hohes Maß an Kontrolle über das Boot besonders wichtig. Diese wird durch die Strahlruder gewährleistet. Auch hier sind die Softstart- und Rampeneigenschaften neben dem niedrigeren Energieverbrauch wertvolle Vorteile der Steuerung mit Frequenzumrichtern.

Peter Vaagland von der Werft Vaagland Båtbyggeri bei Kristiansund in Norwegen erklärt: „Die Antriebssteuerung mittels Strahlrudern ermöglicht eine besonders gute Steuerung beim Anlegen am Dock oder wenn sich das Schiff dem Netz nähert. Zudem sind Strahlruder viel energieeffizienter, als die Alternative Verstellpropeller. Sie sind weniger wartungsaufwendig, da der Verschleiß geringer ist, und es ist eine äußerst kompakte Lösung, was für ein Boot mit nur 34 m Länge ein wichtiger Faktor ist. Wir verwenden dieses System seit Jahren, und unsere Kunden sind begeistert davon.“

Garantiert frischer Fisch

Die Qualität des Fangs war ein entscheidender Aspekt bei der Konstruktion der MS Fugløyhav, da tote Fische sehr schnell verderben. Damit das Boot länger auf See bleiben kann, und die Fangqualität dennoch gewährleistet bleibt, werden die Fische an Bord lebend aufbewahrt – in Seewasserkühltanks, die ein hocheffizientes Kühlsystem auf einer Temperatur von -1,5 °C hält. Bei dieser Temperatur verfallen die Fische in einen Kälteschlaf und halten diesen Zustand während der Dauer der Fahrt, bis sie am Ende lebendig und fangfrisch ausgeladen werden. Dies ist besonders wichtig für Seefisch wie Makrele, der sehr schnell verdirbt.

Das Kühlsystem der Fugløyhav speisen ein 160 kW-Schraubenkompressor und zwei 22 kW-Zirkulationspumpen, alle drehzahlgeregelt mit VLT Frequenzumrichtern. Diese sorgen für stetiges zirkulieren des Wassers in den Aufbewahrungstanks von unten nach oben. Bei Bedarf wird frisches Meerwasser hinzugepumpt, um den erstklassigen Zustand der Fische aufrechtzuerhalten.

Die VLT gesteuerten Kompressoren und Pumpen ermöglichen eine hochgenaue Kontrolle der Lagerungsbedingungen und sparen dabei rund 20 Prozent Energie im Vergleich mit konventionellen Kompressoren. Die Softstart- und Rampeneigenschaften sind zudem von großer Bedeutung für diese Systeme, da der Kompressor bis zu etwa einem Drittel der Geschwindigkeit hochlaufen kann, während sein Schieberventil die Last auf 100 Prozent steigert, und der Frequenzumrichter auf seine volle Geschwindigkeit von 3600 UPM beschleunigt. Durch Steuerung des Saugdrucks wird der Druck in den Seewasserkühltanks konstant gehalten.

Universeller Frequenzumrichter

Die eingesetzten VLT AutomationDrive FC 300 sind modular aufgebaut und durch ihre Konfigurierbarkeit und den großen Leistungsbereich von 0,25 bis 1400 kW für die meisten Anwendungen geeignet. Für den Einsatz auf See besonders prädestiniert sind die Ausführungen in hoher Schutzart, möglich sind bis IP66. Die Eignung der VLT® Frequenzumrichter für Marineanwendungen ist durch die Zulassung nach insgesamt acht Standards wie Lloyds, GL, CCS, RINA, DNV, etc. gewährleistet.

Bei der Entwicklung der Geräte legte Danfoss spezielles Augenmerk auf die Gesamtkosten für Installation und Betrieb. Speziell auf den Antrieb abgestimmte Leistungskomponenten wie EMV-Filter oder Drosseln sind bereits in den Geräten integriert. Das verringert den Aufwand für die Installation und optimiert den Gesamtwirkungsgrad.

Funktionen und Eigenschaften

Der VLT AutomationDrive ist in den Ausführungen FC 301 und FC 302 verfügbar. Der FC 301 (0,25 – 75 kW) ist für einfachere Anwendungen geeignet, während der FC 302 für alle drehzahlgeregelten Anwendung eingesetzt werden kann. Installation, Bedienung, Inbetriebnahme und Programmierung sind bei beiden Varianten identisch. Serienmäßig sind beispielsweise Features wie ein sicherer Eingang, der die Funktion STO (Save Torque Off) gemäß EN 61800-5-2 mit Sicherheitskategorie SIL 2 /EN 61508 bzw. PL d EN ISO 13849-1 erfüllt. Zudem besitzt das Gerät Eigenschaften wie eine erweiterte mechanische Bremsansteuerung, was den Bremsbelagverschleiß reduziert und das Rucken verringert. Frei wählbare Passwörter regeln den Zugriff auf die Parameter und die Bedientasten, ein integrierter PID-Prozessregler macht den Einsatz eines externen Reglers überflüssig. Der Frequenzumrichter passt sich je nach Last optimal an die Beschleunigungsverhältnisse an und besitzt einen kinetischer Speicher, der kurze Netzeinbrüche überbrückt und vieles mehr. Die VLT AutomationDrives besitzen einen sehr hohen Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent. Besonders standfest sind die Geräte auch durch das effektive Kühlsystem, da die Temperatur der Leistungselektronik großen Einfluss auf deren Lebensdauer hat. Zudem lassen sich mit den VLT AutomationDrives hoch effiziente Permanentmagnet-Motoren ansteuern.

Kontakt:

Danfoss GmbH, Offenbach

Tel. +49 69 89020

www.danfoss.de