DigitShip - Erfassung, Analyse und Verwertung von Betriebsdaten für effiziente und sichere Schiffe; Bewertung der Propulsionseffizienz anhand von Betriebsdaten (DigitProp)

Abstract

Im Rahmen des Teilvorhabens DigitProp sind Methoden zur Bewertung der Propulsionseffizienz anhand von Betriebsdaten entwickelt worden. Hierzu musste zunächst eine einheitliche Datenbasis für die Untersuchungen und Entwicklungen geschaffen werden. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern ist hierfür ein Containerschiff des assoziativen Partners ausgewählt worden, auf dem kontinuierlich über die Projektlaufzeit Betriebsdaten gemessen und gespeichert wurden. Zusammen mit den Partnern sind die zu messenden Parameter, deren Messintervall, sowie die zusätzlich zu beschaffenen externen Datenquellen (Wetter, Seegang, etc.) erarbeitet worden. Das erstellte Messkonzept wurde an Bord realisiert. Die erfassten Daten sind in einer Datenbank beim Partner URO gesammelt worden und standen zur Verfügung. Alle für die Schiffspropulsion nötigen Entwurfsinformationen sind innerhalb des Vorhabens mit Hilfe von CFD-Simulationen von Widerstand, Freifahrt des Propellers und Propulsion innerhalb des Projektes erarbeitet worden. Auf Basis der gesammelten Betriebsdaten sind im Vorhaben Entwicklungen von Filter-, Validierungs- und Analysemethoden durchgeführt worden. Diese bauen auf der ISO 19030 auf und sind durch Eigenentwicklungen erweitert worden. Mit dem entstandenen System ist es möglich Betriebsdatenanalysen durchzuführen und diese auf Basis der internen Prognosedaten auszuwerten. Dies bietet die Möglichkeit Messdaten bzgl. verschiedener Effekte aus dem Betrieb zu filtern und analysieren. Mit diesen Ergebnissen sollten Empfehlungen für den Schiffsbetrieb ausgearbeitet werden. Die Untersuchungen im Vorhaben zeigen, dass dies nur begrenzt möglich war. Während die generelle Performance des Betriebes über den Untersuchungszeitraum bewertet werden kann, ist es nur möglich Empfehlungen für den Schiffsbetrieb zu generieren, wenn Prognose und Messung gut übereinstimmen. Die Methoden zur Betriebsdatenauswertung sind im Weiteren genutzt worden um schiffsspezifische Operationsprofile abzuleiten und für diese die Belastung des Propellerflügels für die Festigkeitsauslegung zu erarbeiten. Diese Vorgehensweise ist mit einer Kopplung der Ergebnisse aus dem Betrieb an ein Wirbelgitterverfahren durchgeführt worden. Damit ist es möglich Lastkollektive zu erarbeiten. Diese hängen aber maßgeblich von der Nachstromverteilung ab. Das Modell soll zukünftig erweitert werden. Häufig liegen aus dem Schiffsbetrieb nicht genügend Daten zur Schiffspropulsion vor. Dies gilt insbesondere, wenn auf schlichten Datenquellen, wie AIS-Informationen Operationsprofile generiert werden sollten. Für den Partner URO sind in dem Vorhaben Prognosemethoden entwickelt worden, welche basierend auf Leistungsprognosen den Propulsionszustand ermitteln. Damit ist es möglich fehlende Daten aufzufüllen, oder zu ergänzen. Datei-Upload durch TIB