Einsatz von Elektromotoren im Schiffbau
WEG und seine Maritimen Anwendungen
Ob Pumpen, Windenmotoren für Ankermanöver oder Belüftungssysteme: Auf einem Schiff befinden sich mehr Elektromotoren als man auf den ersten Blick vermuten würde. Sie alle müssen zuverlässig funktionieren, robust gebaut sein, sowie spezielle Schifffahrtszertifizierungen aufweisen.
Die Zuverlässigkeit von Antriebskomponenten kann auf See überlebenswichtig sein. Deshalb stellen Schiff- und Maschinenbauer, die den maritimen Markt beliefern, hohe Anforderungen an die eingesetzten Komponenten. Gleichzeitig spielen Kosten im hart umkämpften Markt eine entscheidende Rolle. Komponenten-Lieferanten für die Schifffahrt befinden sich daher auf einer ständigen Gratwanderung zwischen hoher Sicherheit und günstigem Preis. Zudem gewinnt das Thema Energieeffizienz im maritimen Segment zunehmend an Bedeutung. Gerade die Kreuzfahrtbranche möchte sich mit dem „Greenship“-Gedanken am Markt positionieren und setzt auf energieeffiziente Motoren. Der Energieverbrauch steht darüber hinaus in direktem Bezug zur Größe der Schiffsgeneratoren und ist damit auch aus wirtschaftlicher Sicht für Werft und Reeder entscheidend. Denn je kleiner die Generatoren sind, desto mehr Platz kann für Passagiere zur Verfügung gestellt werden.
Niederspannungsmotoren im Fokus
WEG bietet für maritime Anwendungen entsprechende Motoren an – vor allem im Niederspannungsbereich. Kernprodukte sind hier die Asynchronmotoren der W22-Baureihe, die WEG in allen Effizienzklassen (bis IE4) fertigt. Die kompakten Graugussmotoren gelten dabei als robust und wartungsarm. Ihr modulares Design gewährleistet zudem eine niedrige Geräusch- und Vibrationsentwicklung. Die W22-Motoren sind im Standard für Umgebungstemperaturen bis 40 °C ausgelegt. Auf Schiffen ist aber meist ein Betriebsbereich bis 45 °C, im Maschinenraum sogar bis 50 °C, erforderlich, in dem kein Leistungsabfall zulässig ist. Motoren an Deck benötigen zudem oft spezielle Schutz-Lackierungen – vielfach auch in kundenspezifischen Farben wie im Yachtsegment.
Im deutschen Markt finden vor allem Niederspannungsmotoren mit Leistungen von 0,75 kW bis 400 kW Anwendung. Sie verfügen über zahlreiche wichtige Schiffszertifizierungen, darunter Germanischer Lloyd, Bureau Veritas, DNV, ABS und CSS. Die Anwendungsgebiete der Asynchronmotoren sind: Antriebe für die hydraulische Ruderanlage, Ballastpumpen, Frischwassererzeuger, Löschwasser-, Brennstoff-, Seewasser- und Kühlwasserpumpen, Bilgepumpen, Trink- und Abwasserpumpen sowie Kühl- und Belüftungssysteme.
Auch die leistungsstärkeren Asynchronmotoren der Baureihe W50 kommen im Schiffbau zum Einsatz. Sie zeichnen sich durch eine hohe Leistungsdichte und Zuverlässigkeit aus. Die 2- bis 12-poligen Motoren decken einen Leistungsbereich von 75 bis 1.400 kW ab und sind ebenfalls geräusch- und vibrationsarm. Sie stehen in Schutzklassen von IP55 bis IP66 zur Verfügung. Die W50-Motoren sind nach IC-411 entsprechend DIN EN 60034-6 gekühlt und für den Frequenzumrichter-Betrieb ausgelegt. Dank der drehsteifen Motorwellenkonstruktion gibt es im Umrichterbetrieb bis zu 3.600 UpM keine Begrenzung durch eigenkritische Drehzahlen.
Von der Wasserpumpe bis zur Ankerwinde
Die Kreuzfahrtschiffe großer europäischer Werften werden mit W22-Motoren ausgestattet. Hauptanwendungsgebiete sind dabei vor allem Klima- und Lüftungs-, Wasser- und Abwasser- sowie Anlassluft-Anwendungen. WEGs Kunden sind vor allem deutsche Maschinenbauer, die ihre Anlagen samt den Komponenten zu den Werften – unter anderem nach Asien – liefern.
Darüber hinaus entwickelt und fertigt WEG Antriebe für Spezialanwendungen. Hierzu gehören Windenmotoren zum Einsatz an Anker- und Verholwinden. Hier bietet das Unternehmen mit pol-umschaltbaren Motoren zum einen traditionelle Lösungen, um den Anker mit zwei bis drei verschiedenen Geschwindigkeiten lichten zu können, zum anderen ist WEG in der Lage, diesen Prozess mit Hilfe moderner Umrichtertechnik zu automatisieren. Damit kann der Schiffsführer das kritische Ankermanöver ohne Gefahr von Beschädigungen an Schiff, Ankergetriebe oder Kette zuverlässig und sicher ausführen.
Wassergekühlte Frequenzumrichter
Mit den modularen, wassergekühlten Frequenzumrichtern lassen sich auf Schiffen aufwändige Lüftungsanlagen einsparen. Zur Kühlung der CFW11W-Umrichter (450 kW bis 2.850 kW) wird das Meerwasser verwendet. Die Umrichter bieten im Vergleich zu den Standardmodellen bei gleichen Abmessungen bis zu 40 Prozent mehr Leistung: Ein Umrichter mit 2,8-MW-Leistung und Wasserkühlung hat beispielsweise kleinere Ausmaße als ein luftgekühltes Modell mit 2-MW-Leistung. Alle erforderlichen Funktionen für den Schutz von Niederspannungsmotoren sind bereits in die Umrichter integriert. Damit eignen sie sich für viele Aufgaben und Antriebe an Bord, beispielsweise für Ruderanlagen, insbesondere Bugstrahl- und Heckstrahlruder, Winden, Hebezeuge, Pumpen und Ventilatoren.
Service weltweit
Neben den Antriebslösungen ist es vor allem der weltweite technische Service, der WEG zu einem erfolgreichen Akteur in der maritimen Industrie macht. In der Regel werden die Motoren in den internationalen Fertigungsstätten produziert und bereits mit den erforderlichen Zertifizierungen und Abnahmen versehen, bevor sie ausgeliefert werden. Aufgrund der hohen Fertigungstiefe und der Erfahrung als großer Elektromotorenhersteller kann WEG auch spezielle Applikationen in der maritimen Industrie abdecken und kurzfristige Anfragen bedienen.
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