Abstract
Ein ökologisch sinnvoller und ökonomisch effizienter Schiffsbetrieb ist eine zwingende Grundanforderung der (nationalen und internationalen) Schifffahrt und kann durch vielfältige Maßnahmen erreicht werden. Viele dieser Maßnahmen sind technologische Ansätze, wie z.B. die Veränderung von Motorparametern oder Steuerungssystemen, Nutzung von alternativen Kraftstoffen, Anwendung von Abgasreinigungssystemen oder innermotorische Maßnahmen um Motorprozesse effizienter zu gestalten. Bei der Umsetzung dieser Maßnahmen wird oft außer Acht gelassen, dass immer noch Menschen an Bord sind, die für Betrieb und Wartung des Schiffes verantwortlich sind. Dieses Personal muss seine Aufgaben im Spannungsfeld von Umweltschutz und Effizienz unter allen auftretenden äußeren Bedingungen erfüllen. Die Ausbildung von technischen und nautischen Offizieren an Bord von seegehenden Schiffen beinhaltet neben der theoretischen Ausbildung an Land und der praktischen Seefahrtzeit auch Trainingseinheiten in Full-Mission Simulatoren. Diese Simulatoren, müssen auf die sich ändernden Ausbildungsanforderungen durch gezielte Verbesserung der integrierten Prozessmodelle weiterentwickelt werden.
In diesem Beitrag wird ein Ansatz zur echtzeitfähigen Integration von „Zwei-Zonen-Modellen“ zur Bestimmung von Stickoxiden im Abgas vorgestellt. Durch die zusätzliche Integration von Rußmodellen wird darüber hinaus auch die Darstellung von Rußemissionen z.B. im Hafen ermöglicht. Es wird demonstriert, wie durch den Einsatz von Assistenzsystemen der Verbrauch von Kraftstoff reduziert und eine Emissionsminderung im Hafen realisiert werden kann. Die Validierung der Ergebnisse erfolgt durch vergleichende Betrachtungen von realen Messdaten eines Prüfstandsmotor MAN 6L/2330 mit den neu entwickelten und testweise integrierten Simulationsmodulen im Schiffsmaschinensimulator. Mit den FuE-Arbeiten wird ein Beitrag zum besseren Systemverständnis des nautischen und technischen Schiffsführungspersonals erbracht und die aktive Beeinflussung von Emissionen durch ökologisch sinnvolle und ökonomisch effiziente Steuereingriffe gefördert.
