FlettnerFLEET: Entwicklung einer wissenschaftlich-technologischen Plattform zur Vorbereitung der Marktdurchdringung von Flettnerrotoren auf verschiedenen Schiffstypen als Beitrag zu einer emissionsärmeren Schifffahrt

Auf einen Blick

• Angesichts der weltweit verfolgten Klimaschutzziele muss auch die Schifffahrt Emissionen reduzieren. Eine effektive Möglichkeit ist ein Windzusatzantrieb wie der Flettnerrotor.
• Im Forschungsprojekt „FlettnerFLEET“ soll diese Technologie für eine breite Anwendung in unterschiedlichsten Schiffstypen weiterentwickelt werden, unter anderem durch Standardisierung und Digitalisierung.
• Das Fraunhofer IWES entwickelt in einem Teilprojekt einen Digitalen Zwilling des Gesamtsystems Rotorschiff, um so Einflüsse von Steuerung und Schwingungen zu analysieren und Daten für die Optimierung der Gesamtsteuerung zu liefern.

Herausforderung

Die Schifffahrt steht unter großem Druck, CO2-Emissionen zu verringern. So werden beispielsweise die Emissionen der Schifffahrt von und zu EU-Häfen in das Emissionshandelssystem EU-EHS einbezogen. Reedereien müssen seit Januar 2023 entsprechende Emissionsrechte erwerben.

Lösung

Eine Möglichkeit, effektiv Emissionen zu reduzieren, ist die unterstützende Nutzung des Windes als Vortriebskraft. Hier bieten Flettnerrotoren gegenüber herkömmlichen Segeln unter anderem den Vorteil einer guten Steuerbarkeit. Bislang konnten sie sich am Markt nicht durchsetzen, auch weil keine Leistungsdaten frei verfügbar waren.

Das Verbundprojekt „FlettnerFLEET“ verfolgt das Ziel, diese Lücke zu schließen und die Flettner-Technologie in Deutschland für eine breite Anwendung in der nationalen und internationalen Schifffahrt weiterzuentwickeln, um mit diesem Windzusatzantrieb einen Beitrag zum Klimaschutz in der Schifffahrt zu leisten. Ein weiteres Ziel des Verbundprojektes ist die Standardisierung und Digitalisierung einzelner Prozessschritte in der Entwicklung eines Rotorschiffs. Reedereien können auf dieser Grundlage Investitionsentscheidungen fundiert absichern.

Das Fraunhofer IWES verfolgt im Teilprojekt FlettnerTwin das Ziel der Weiterentwicklung der Rotorsteuerung und der Schwingungsoptimierung. Diese wesentlichen Einflussfaktoren auf die Performance des Gesamtsystems Rotorschiff werden über eine noch zu entwickelnde Abbildung als Digitaler Zwilling (Digital Twin) analysiert. Darüber hinaus liefern Versuche im Reallabor wichtige Optimierungsparameter, die in die Gesamtsystemsteuerung einfließen.

Mehrwert  

Die Wissenschaftler*innen bauen auf bereits existierenden Systemen und Erfahrungen auf und verknüpfen diese mit den Ergebnissen der Modellierungen und erweiterter Messkampagnen. So ermöglichen sie einen optimierten Betrieb des Rotorschiffes und seines Hauptantriebs. Perspektivisch kann diese Arbeit als Vorbereitung für die Entwicklung einer Gesamtsystemsteuerung für Rotorschiffe in Verbindung mit einem Digital Twin dienen. 

Weitere Informationen auf der Projektwebsite: https://www.flettnerfleet.com