(Facharbeit Physik Leistungskurs, Januar 2008)

Facharbeit über Zugdrachen-Antriebssytem

Umweltfreundlicher Antrieb für Schiffe von SkySails





Entwicklungsgeschichte des Zugdrachen- Antriebssystems


Nachdem im Jahr 2001 die Entwicklung dieses Systems begonnen hat, sind in den Jahren 2001 und 2002 mit einem umgebauten 3,6m langen und 350kg schweren Katamaran erste Versuche gemacht worden. Mit Hilfe dieses Versuchsschiffs ist belegt worden, dass es in der Tat möglich ist, ein Schiff mit einem Zugdrachen anzutreiben.

Anfang 2003 ist das Zugdrachenantriebssystem dann auf einem weiteren Versuchsträger erprobt worden (vgl. Abb. 2). Es hat sich dabei um ein 2t schweres und 8m langes maßstabsgetreues Modell (im Maßstab 26,6:1) eines gängigen Containerschiffs gehandelt.

Zunächst sind in der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH (HSVA) mit diesem Versuchsträger wissenschaftliche Tests durchgeführt worden. Die HSVA ist eine Forschungseinrichtung zur Unterstützung des Schiffsbaus.
Anschließend ist dieses Modell ferngesteuert mit einem auf die Größe des Modells zugeschnittenen Zugdrachenantriebssystem auf der Ostsee erprobt worden. Der Versuch hat ergeben, dass eine solche Art des Antriebs tatsächlich für die Verwendung in der Frachtschifffahrt geeignet ist.

Im November 2004 ist dann der nächste Schritt erfolgt, als ein 3. Versuchsträger (vgl. Abb. 3) zum Einsatz gekommen ist. Dieses Schiff ist 15m lang und 18t schwer und im Gegensatz zum letzten Versuchsträger kein ferngesteuertes Modell mehr, sondern ein Boot mit einer Besatzung gewesen.

In dieser Phase hat das Antriebssystem noch nicht vollautomatisch gearbeitet. Beim größten auf diesem Versuchsträger erprobten Zugdrachen hat die Fläche 40m² betragen.

Die darauf folgende Phase der Entwicklung hat im Januar 2006 begonnen, als der 55m lange ehemalige Tonnenleger "Beaufort" (vgl. Abb. 4), mit einem Zugdrachen der Fläche 160m² ausgerüstet, auf der Ostsee erprobt worden ist.

Mit der in dieser Phase entwickelten vollständigen Automatisierung der Steuerung dieses Antriebssystems ist im Prinzip die Versuchsreihe vom Modell zu einem frachtschifftauglichen Antriebssystem abgeschlossen gewesen.

Anfang des Jahres 2007 hat das Unternehmen begonnen, sich konkret auf den Markteinstieg vorzubereiten. Zu diesem Zeitpunkt hatte man das erste Pilotprojekt, die Entwicklung und Abstimmung des Systems auf die "MS Beluga SkySails", einem Frachtschiff mit einer Länge von 132m, bereits gestartet.

Das Ergebnis dieses Entwicklungsprozesses, also die für eine Anwendung des Zugdrachenantriebssystems benötigten Systemkomponenten, werden im folgenden Kapitel vorgestellt.


Hier geht's zum nächsten Kapitel: Systemkomponenten des Antriebssystems - Beschaffenheit und Eigenschaften des Zugdrachens



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