Motoren - ökologisch tipptopp
Die Meeresverschmutzung stellt für die in den Ozeanen beheimateten Ökosysteme und die Fischbestände, von denen die Fischerei abhängig ist, eine große Herausforderung dar. In einem erheblichen Maße wird die Verschmutzung durch die Schifffahrt und von den Dieselmotoren verursacht, mit denen 99 % der Weltschifffahrtsflotte angetrieben werden. Das von der EU finanzierte Projekt HERCULES-B (Higher-efficiency engine with ultra-low emissions for ships) entwickelte Dieselmotoren für Schiffe, die 10 % weniger Treibstoff verbrauchten und extrem wenig Emissionen gasförmiger Schadstoffe und luftverunreinigender Partikel verursachten. HERCULES-B als zweite Phase eines früheren EU-finanzierten Projekts arbeitete mit zwei großen europäischen Motorenherstellern zusammen, die zusammen 90 % des Weltmarkts beherrschen. Die Projektpartner führten mehrere Tests der für zweistufige Turboaufladung geeigneten Zweitakt- und Viertaktmotoren durch. Mit der innovativen zweistufigen Technologie wurde das Druckverhältnis und der Turbolader-Wirkungsgrad im Vergleich zu einem einstufigen Turbolader gesteigert. Höhere Drücke und Wirkungsgrade führten zu einer erhöhten Motorleistungsdichte und bis zu 50 % weniger NOx-Emissionen. Weitere wichtige Resultate waren die Entwicklung von transparenten Zylinderabdeckungen für sowohl Zweitakt- als auch Viertaktmotoren zwecks experimenteller Verbrennungsanalyse. Anhand verschiedener Messausrüstung konnten die Projektpartner in den Versuchen die Kraftstoffeinspritzung im Zylinder, die Gasströmung, Flammeneigenschaften und Verbrennung untersuchen. Eine Hauptenergiequelle bei Zweitakt-Schiffsdieselmotoren ist die Reibung zwischen Kolbenring und Zylinderlaufbuchse. Die Forscher richteten einen Reibprüfstand ein, um Reibungsverlust und Verschleißwiderstand an Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsenmaterialien genau zu ermitteln. Die Projektarbeit mündete in neuen Bauformen bei Kolbenring- und Zylindergleitschuhlagern, die über eine Reduzierung der Reibung um 25 % und Verbesserungen der Verschleißeigenschaften bewirkten. HERCULES-B entwickelte Prototypen für Schiffsdieselmotoren mit weniger Emissionen gasförmiger Schadstoffe und luftverunreinigender Partikel und gleichzeitig gesteigertem Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit des Motors, wobei Treibstoffverbrauch, CO2-Emissionen und Motorlebenszykluskosten gesenkt werden. Die im Rahmen von HERCULES-B entwickelten Motorentechnologien werden eine neue Motorengeneration zum Wohle der industriellen Wettbewerbsfähigkeit Europas generieren.
Schlüsselbegriffe
Dieselmotor, Schifffahrt, HERCULES-B, zweistufige Turboaufladung, Viertaktmotor
