Die Dieseltechnologie hat sich als zuverlässige und effiziente Energiequelle sowohl für die Industrie, den Schiffsverkehr als auch für das Transportwesen etabliert. Dieser Beitrag beleuchtet den Aufbau und die Funktion von Großdieselmotoren und die Herausforderungen die es zu bewältigen gilt.
Bevor wir uns den Herausforderungen zuwenden, schauen wir uns kurz die Grundlagen an:
Ein Dieselmotor arbeitet nach dem Selbstzündungsprinzip. Das bedeutet, dass der Kraftstoff im Brennraum von selbst entzündet wird, wenn er unter hohem Druck mit Luft gemischt und komprimiert wird. Aufgrund des hohen Kompressionsverhältnisses sind Dieselmotoren in der Regel effizienter als Ottomotoren und finden dadurch ihre Anwendung besonders in der Industrie, im Schiffsverkehr und im Transportwesen.
Groß-Dieselmotoren sind oft erheblich größer und leistungsstärker als viele andere Motoren, da sie die Kraft aufbringen müssen, um schwere Fracht über große Entfernungen zu transportieren.
In den letzten Jahren hat ein steter Wandel, weg von den etablierten fossilen Brennstoffen (z.B. HFO), hin zu alternativen und emissionsärmeren Kraftstoffen (MGO, LNG, Methanol, etc…) stattgefunden.
Die Herausforderung besteht darin, sich den unterschiedlichen Anforderungen zu stellen. Dies betrifft die Verwendung der Motoren in allen oben genannten Sektoren.
Um eine effiziente Verarbeitung des Kraftstoffes zu gewährleisten, ist es wichtig die richtige Viskosität, mit einer auf den Motor angepassten Regelung, bereitzustellen.
Im Betrieb mit Kraftstoffen die eine hohe Viskosität haben (HFO) erfolgt die Regelung der Viskosität über eine Erhitzung des Mediums, wenn die Umschaltung im Betrieb des Motors auf ein niedrigviskosen und schwefelärmeren Kraftstoff (MGO/ MDO) erfolgt, muss die Regelung entsprechend die Kühlung gewährleisten um den Kraftstoff dauerhaft im, vom Motor geforderten, Viskositätsbereich zu halten.
Großdieselmotoren sollen zum Klimaschutz beitragen und weniger Kohlendioxid (CO2) emittieren. Dazu ist der Treibstoffverbrauch stets zu messen. Eines der Ziele ist, dass z.B. Schiffe hierdurch klimaschonende Fahrtrouten auszuwählen. Die Betreiber berechnen die CO2-Emissionen anhand der einfachen Formel „Kraftstoffverbrauch mal Emissionsfaktor“. Die Aufgabe ist also, die Menge des verbrauchten Kraftstoffs zu messen und dies mit einer möglichst hohen Genauigkeit.
Ein weiterer Faktor sind die Treibstoffkosten, ein Betreiber kann über die Verbrauchsmessung genaue Rückschlüsse ziehen, ob sein Motor die angegebenen Verbräuche auch erreicht, oder ob man durch Optimierung des Motors den Verbrauch gegebenenfalls senken oder auch schadstoffärmer betreiben kann.
Dieselmotoren, die mit einer Mischung aus zwei verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden können, werden als Dual-Fuel-Motoren bezeichnet. Häufig werden in Dual-Fuel-Motoren Diesel- und Erdgaskraftstoffe zusammen verwendet. Oft können Dual-Fuel-Motoren, die Diesel und Erdgas mischen, auch nur mit Dieselkraftstoff betrieben werden, wenn das Erdgas vorübergehend nicht verfügbar ist.
Die Herausforderung hierbei ist auf die Eigenschaften dieser Verbrennungsart einzugehen. Sobald ein Dieselmotor mit Gas (z.B. LNG) betrieben wird muss gewährleistet sein, dass in einem geringen Maße Diesel mit eingespritzt wird, um die Zündfähigkeit und die Schmierfähigkeit des Gas-Luft- Gemisches zu erhöhen.
Obwohl sich Dieselmotoren in ihrem Grundprinzip ähneln, unterscheiden sie sich in Bezug auf ihre spezifischen Anwendungen und die technologischen Herausforderungen erheblich.
Sich auf diese einzustellen und Lösungen dafür zu finden, wird es in Zukunft ermöglichen noch effizientere und emissionsärmere Dieselmotoren für die Schifffahrt, Industrie und Transportwesen zu entwickeln, für die eine angepasste Kraftstoffaufbereitung nötig ist.
Die Schifffahrtsindustrie steht vor der stetigen Aufgabe, den Verbrauch von Treibstoff zu optimieren, um Kosten zu senken und den Umweltschutz zu verbessern.
Wir haben uns finanziell an einem Projekt beteiligt, bei dem ein Defibrillator an der Oberschule Ganderkesee in der Mensa installiert wurde.
Die automatische HFO/MGO Umschaltung bezeichnet ein System, das den automatischen Wechsel zwischen zwei verschiedenen Kraftstofftypen ermöglicht.
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