Entwurf umweltfreundlicher Schiffe
Europa hat kurzfristige Emissionsziele für viele Branchen gesteckt, dazu gehört auch die Schifffahrt, und die längerfristigen Ziele werden noch ehrgeiziger sein. Die Fähigkeit, den Energieverbrauch von Schiffen bereits in der Entwurfsphase zu simulieren, wird dazu beitragen, diese Ziele zu verwirklichen. Das durch die EU finanzierte Projekt JOULES (Joint operation for ultra low emission shipping) will solche Kapazitäten bereitstellen. Das Ziel ist, Kohlendioxid und alle anderen Emissionen von in Europa gebauten Schiffen zu reduzieren. Angesichts der komplexen kontextuellen Situation von jedem Schiff, kann das Ziel nur durch den Vergleich von Kandidatentechnologien erreicht werden. Das 41-köpfige Konsortium wird die Vorhersagewerkzeuge entwickeln, die von einem früheren EU-Projekt (BESST) eingerichtet wurden und einen solchen Vergleich durch den gesamten Lebenszyklus eines Schiffes ermöglichen. Die vielversprechendsten Technologien werden in vier Demonstrationsfällen konsolidiert werden. Das erste Jahr der Arbeit begann mit der Identifizierung der Modellierungsanforderungen. Aus diesem Schritt ergaben sich zwei unterschiedliche Ansätze und eine Eingabe-Ausgabe-Simulationsmatrix. Unter Verwendung der Matrix modellierten die Forscher anschließend die Simulationskomponenten. Der Schritt ermöglichte die Identifizierung eines optimalen Niveaus an Design-Komplexität und das Überdenken der entscheidenden Abhängigkeiten der Komponenten. Das Team hat einen speziellen Qualitätssicherungsprozess für die Simulationsmodelle aufgestellt. Außerdem identifizierten die Forscher 8 verschiedene Validierungsexperimente, die während der zweiten Periode durchgeführt werden, und detaillierte Konstruktionsparameter für 11 Anwendungsfälle für zukünftige Designs. Die Phase ergab auch eine Matrix von Schiffstechnologiekonzepten, für den Einsatz in Simulationen und Auswahlkriterien für zukünftige Prototypen. Eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe definierte eine Methode für das Screening von Lebenszyklusanalysen. Solche Entwicklungen ermöglichen die Berechnung des Energiebedarfs und des Treibhauspotenzials über einen gesamten Schiffslebenszyklus. Forscher erzeugten erste Versionen der voraussichtlichen Design- und Simulationswerkzeuge. Die bisherigen Ergebnisse erlauben die Modellierung von möglichen Schiffstechnologien in Bezug auf Energieverbrauch und Schadstoffemissionen. Somit werden optimale Entwürfe hergestellt, die Emissionen reduzieren und die Branche in Richtung der Nachhaltigkeit bewegen.
Schlüsselbegriffe
Schiffe, Emissionen, Schifffahrt, Energieverbrauch, Design
