SimPleShip: Simulationsplattform zur digitalen Gesamtsystemanalyse und energetischen Betriebsoptimierung komplexer Passagierschiffe - Entwicklung und Nutzung einer Simulationsplattform zur Analyse und Optimierung des Betriebs eines Kreuzfahrtschiffes

Abstract

Das Forschungsprojekts beinhaltet die Entwicklung einer digitalen Simulationsplattform zur thermodynamischen Analyse und energetischen Optimierung von Kreuzfahrtschiffen. Die Plattform umfasst eine physikalisch basierte Aggregatbibliothek, die zentrale Schiffs- und Hotellastsysteme wie Dieselmotoren, Brennstoffzellen, Batterien und thermische Speicher abbildet. Sie ermöglicht die Analyse und Optimierung des Schiffsbetriebs, insbesondere in transienten Betriebszuständen, und unterstützt Szenario- sowie Retrofitanalysen für bestehende Schiffe. Durch die Plattform können auch Neubauten während der Projektierungsphase hinsichtlich der Gesamtwirkungsgrade evaluiert werden. Ein besonderer Fokus liegt auf der Analyse von Zero-Emission-Betriebsmöglichkeiten und der Integration von alternativen Energiequellen und Speichersystemen, um zukünftigen Emissionsanforderungen gerecht zu werden. The research project involves the development of a digital simulation platform for thermodynamic analysis and energy optimization of cruise ships. The platform includes a physically based component library that models central ship and hotel load systems such as diesel engines, fuel cells, batteries and thermal storage. It enables the analysis and optimization of ship operations, particularly in transient operating states, and supports scenario and retrofit analyses for existing ships. The platform also allows new builds to be evaluated for overall efficiency during the design phase. A special focus is placed on analyzing zero-emission operating options and the integration of alternative energy sources and storage systems to meet future emission requirements.