Neuer Schiffs-Antrieb bringt bisher nicht bekannte Vorteile
Wichtig für REEDER und Schiffseigner der Binnenschifffahrt:
Sie können derzeit finanzielle Vorteile nutzen, wie diese bisher der Branche
nicht annähernd zur Verfügung standen.
Hier die Fakten :
1.) Das neue Antriebs – Verfahren ( Laminar kontra Turbulenz ) bringt Treibstoffeinsparungen von …………………………………………………. 50% Zwangsläufig reduziert sich in gleichem Maße der Schadstoff-Ausstoß.
2.) Das Gewicht der zu bunkernden Treibstoff – Menge reduziert sich ebenfalls um…………………………………………………………….ca. 50%
3.) Punkt 2 ermöglicht eine Fracht – Erhöhung um etwa………….. 25% – 40%
4.) Diese Einsparungen / Zugewinne werden ohne Kostenaufwand erzielt und gehen zu 100% in den Gewinn ein.
5.)Der Staat zahlt Ihnen ………………………………………………………..80% Zuschuss auf die Investition (geschätzt 300.000 €)………………….240.000 €
6.) Ihre Eigenkapital – Zahlung für diese Investition beträgt lediglich……………………………………………………………..60.000 €
Eine neue Antriebstechnik bringt Treibstoffeinsparungen von bis zu 50%.
Diese Einsparung bringt eine Reduzierung des Gewichtes des zu bunkernden Treibstoffes um ca. 50%, sodass die Transportleistung (Fracht) des Schiffes entsprechend erhöht werden kann. Alternative Möglichkeit: Der wesentlich geringere Tiefgang des Schiffes ermöglicht das fahren auch bei extremen Niedrigwasser.
Ihr Gesamt – Gewinn aus dieser Investition :
Das neue Antriebsverfahren mit seinen Ergebnissen Nr.1 bis Nr. 4 bringt Ihnen Zusätzlich den Vorteil, mit einem geringen Kapitalaufwand, der sich für Sie in bereits 2 bis 4 Monaten amortisiert, den Sachwert des Schiffes wesentlich zu erhöhen. Dadurch steigt die Beleihungsgrenze dieses Objektes sodass Sie bei Ihrer Hausbank eine höhere Beleihung erreichen werden, was Ihnen zusätzliche finanzielle Dispositionen ermöglicht. Die hierfür erforderliche WVR (Wirtschaftlichkeits-Vergleichs-Rechnung ) kann ich gerne als Ihr künftig zuständiger PROJEKT – Ingenieur für dieses Projekt fertigen.
Achtung: Handeln Sie rasch. Die Nachfrage der Branche nach diesem neuen Zuschuss – Model ist stark. Denken Sie daran: Das Programm für Elektro – Autozuschuss wurde von heute auf morgen eingestellt, da die Nachfrage wesentlich größer war als die im Etat vorgesehen Mittel. Das kann mit diesem Zuschuss – Programm auch passieren.Deshalb : Kommen Sie dieser Eventualität zuvor und befassen Sie sich unverzüglich mit dieser Modernisierungs – Maßnahme Ihrer Schiffstechnik. Senden Sie mir eine diesbezügliche Mail und ich werde mich – als Ihr Projekt – Ingenieur – sofort mit dieser Projekt – Realisierung befassen.
Hinweis zu folgenden Informationen:
Zunächst ist Grundsätzliches behandelt,was die Verfahrens – Technik betrifft: Die unterschiedlichen Arbeitsweisen und Leistungs-Angaben der turbulenten und der laminaren Strömung bei der Anwendung als Schiffs-Antrieb. Für Ihren techn. Betriebsleiter und leitende Ingenieure sind Zeichnungen erläutert für die Produktion der neuen Antriebsmodule und Angaben, wie diese an das vorhandene Schiff zu adaptieren sind. Gern erwarte ich Ihre Stellungsnahme zu meinem Vorschlag der Modernisierung Ihrer Schiffs-Technik.
A) Kurz – Info mit Bildern zur technischen / finanziellen Effizienz,
Erhöhung von Ertrag und der Wirtschaftlichkeit.
B) Zur Technik und deren Auslegung
C) Ausführliche – Info mit Zeichnungen für die Produktion und die
Nachrüstung der neuen Technik an Binnen-Schiffen.
Zu A): Eine Schiffsschraube erzeugt hohe Turbulenzen, die am Vortrieb des Schiffes kaum beteiligt sind. In diese – weitgehend nutzlose – Turbulenz muss verfahrensbedingt bis zu 50% Treibstoff investiert werden – ohne Nutzeffekt.
A 1) Die Bilder rechts machen deutlich den hohen Energie – und damit Treibstoff-Aufwand der allein die Turbulenz erfordert. Diese verfahrensbedingten Verluste sind bei dem laminaren System nicht gegeben.
A 2) Eine laminare, turbulenzfreie Strömung ist sichtbar auf der rechten Seite des nebenstehenden Bildes. Dieses Strömungsbild wird von der neuen Antriebstechnik produziert und ist als Heckwelle des modernisierten Binnenschiffes sichtbar. Diese neue Technik besteht aus zwei Modulen, die achtern an Stb und Bb des Schiffes montiert werden.
A 3) Die Verwendung als Schiffsantrieb ist sowohl für Frachtschiffe wie auch für Passagierschiffe der Binnenschifffahrt möglich. Der Antrieb dieser Module erfolgt durch die an Bord bereits vorhandenen / montierten Schiffs-Motoren.
A 4 ) Die finanzielle Effizienz und höhere Wirtschaftlichkeit des Schiffes, ausgestattet mit dem neuen Antrieb durch den Wechsel vom Schiffsschrauben-Antrieb auf den LAMINAR-Antrieb: Ein Binnen-Frachter gemäß Abb. A3 verbraucht auf Bergfahrt pro Stunde ca. 600 Liter Treibstoff. Das Gewicht beträgt o,86 kg je Liter = 516 kg/Std. Bei einer Bergfahrt von acht Stunden = 516 kg x 8 Std. = 4,128 Tonnen. Bei einer Treibstoff-Einsparung von 5o% bei Nutzung des neuen Laminar-Antriebes reduziert sich dieser Brennstoff-Verbrauch und damit die erforderliche, zu bunkernde Menge um mehr als 2 Tonnen Gewicht. In diesem Umfang kann mehr Fracht befördert werden was zu einem nennenswerten, zusätzlichen Ertrag führt. Addiert man diese positiven Faktoren kann sich eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Schiffes bis zu 70% ergeben bezogen auf die Ertragssituation vor der Modernisierung des Antriebes. Mehr noch: die höhere Wirtschaftlichkeit des Schiffes führt zu einer neuen Sachwert-Bewertung dieses Objekts mit der Folge, das der Beleihungswert steigt und damit eine nicht unbeträchtliche Kapital-Schöpfung erfolgen kann durch eine neue Bankbeleihung – auf der Basis der neuen Ertragszahlen des Objektes.
A 5) Investitionskosten und Amortisation: Je kürzer die Amortisationszeit (= payback) der Investitionssumme ist, umso wirtschaftlicher/profitabler ist die erfolgte Investitionsmaßnahme. Hierzu die finanziellen Fakten einer Modernisierung des Schiffsantriebes mittels LAMINAR-Antrieb:
Die Modernisierung erfolgt durch den Anbau von je einem Antriebsmodul achtern des Schiffes an Bb und Stb. Die Kosten hierfür betragen für ein Binnen-Frachtschiff gemäß A 3 etwa 300.000,– €. Der Staat zahlt einen Zuschuss in Höhe von 80% = 240.000,– €. Für Betriebe mittlerer Größe 60% = 180.000,– €. Rechnet man die unter A 4 erläuterten Einsparungen und Zugewinne durch den neuen Antrieb, so kommt man nahe an das Ergebnis ,das die Investitionskosten von 300.000,–€ bis auf ca. 20% finanziert sind und lediglich ein Restbetrag von etwa 6o.000,– € durch den Schiffseigner zu investieren ist. Im Ergebnis bedeutet dieses, dass diese äußerst wirtschaftliche Investitionsmaßnahme für den Schiffseigner bereits in etwa 2 Monaten aus den Ersparnissen durch die Verfahrensanwendung bezahlt ist.
B) Zur Technik und deren Auslegung bezogen auf das betreffende Binnenschiff.
B1.) Das Modul der laminaren Antriebstechnik ist ein kastenförmiges Bauteil. Vorne und hinten eine Öffnung für Wassereintritt und -austritt.Oben mit einer Abdeckung aus Gitterrost um wechselnde Wasserstände ungehindert zu ermöglichen. Am Wassereintritt eine Vorrichtung zur Abweisung von Treibgut – Siehe VIDEO.
B2.) Das Modul (SK) und die Inneneinbauten sind aus Karbon-Material gefertigt um so wenig Gewicht wie möglich dem Schiff zu adaptieren. Unten am SK ist ein Hohlraum vorgesehen um durch dessen Größe den Auftrieb des Moduls und damit sein wirksames Gewicht zu reduzieren. Die individuelle Auslegung des Moduls und seiner Mechanik (Abb. rechts) orientiert sich an den Schiffsdaten und den unterschiedlichen Betriebsbedingungen des zu optimierenden Schiffes.
Hierzu sehen Sie bitte die folgenden Bilder mit Texten für verschiedene Schiffs-Betriebsbedingungen / Nutzungsarten.
B3.) Antriebsmodul für Binnenschiffe mit mäßigem Kraftbedarf Abmessungen: L = 6 m, B = 0,8 m, H = 4 m. Modul wirksam in einem Tiefgang-Bereich von 0,8m; Beispiel. Funktionsablauf für beide nebenstehenden Module: Für den Schiffs-Vorschub sind allein wirksam die (8) unteren Wasserschaufeln, die unterhalb der Wasserlinie wirken. Am Ende ihrer Laufstrecke werden sie über die Wasserlinie geführt, fahren nach vorn, werden dort unter die Wasserlinie geführt um erneut den Vorschub des Schiffes zu bewirken.
Antriebsmodul für Binnenschiffe mit hohem Kraftbedarf. Abmessungen: L = 7,5 m, B = 0,8 m, H = 4,5 m. Bestückung = Doppelseitig wirkendes Schaufelband, Siehe Abb.3 A. Wirksamer Tiefgang-Bereich (Beispiel) 1, 5 m.
B4.) Personenbeförderung = mäßiger Kraftbedarf
Frachtbeförderung = hoher Kraftbedarf
Fähren
Frachtbeförderung
C) Ausführliche – Info mit Zeichnungen für die Produktion und die
Nachrüstung der neuen Technik an Binnen-Schiffen.
C1.) Fig. – 2
Es hat eine wesentliche Steigerung der spezifischen Effizienz der neuen Schaufelband – Technik stattgefunden : Das Transportband (A) wurde BESEITIGT durch mehr – flächige Transportschaufeln bestückt (Nr. 1 bis 4).Dadurch ist auf gleicher Bandlänge des SK – Moduls das Doppelte an Antriebsleistung wirksam.
Die Funktion : Die Technik besteht aus 8 Transportscheiben (T, Abb. 4 und 5), 4 Antriebswellen (C) sowie einem Antriebs – Ritzel (B), welches von der vorhandenen Schiffstechnik angetrieben wird. Auf den Scheiben (T) die auf ihren Umfang – Flächen mit Mitnehmern versehen sind, läuft eine Matte aus Karbon – Material (A), an den Wasserschaufeln mit ihren Teilflächen (1 bis 4),befestigt sind.
- Die Größe der Flächen 1 + 2 bis 4 sind absolut gleichgroß auszulegen damit die einwirkende lineare Wasser – Strömung bei Funktion der Technik die Schaufeln nicht kippt, sondern in der Stömungrichtung aufrecht hält. Zu diesem Zweck ist zusätzlich eine Flexible Stabilisierung (=S , Fig. 2 Pkt. 5) vorgesehen, die jedoch mehr eine Pilotfunktion erfüllt als eine Stabilitätsfunktion.
Doppelseitig mit Transportschaufeln (Teile 1-4) bestücktes Schaufelband (Matte) + Transport -Mechanik. DPMA
Rechts: Fig. 2 = Seitenansicht von rechts
1 c) Die Schaufelband – Effizienz ist durch die Einkastung (Video rechts) erhöht. Weitere Vorteile: a) Prozesswasser-Verlust vermeiden b) Grundberührung verhindern c) Wellen- und Treibgut Abweisung – erfolgt vorn durch strömungstechnisch optimierte Schikanen.
Teil 2 = Effizienz der Technik und die Umrüstung von Binnenschiffen
auf das laminare Antriebs-Verfahren (DPMA).
Zunächst möchte ich Sie bekannt machen mit der Philosophie des Verfahrens und dessen Funktionsablauf :
Hierzu nehmen Sie bitte die dargestellten Abbildungen Fig. 1 und Fig. 1a zur Kenntnis
Teil 2.1
Die Kernfrage: Ist das neue Verfahren effizienter und Umwelt- freundlicher
als herkömmliche Antriebsverfahren?
Es ist effizienter wie das herkömmliche Schaufelrad-Verfahren (soge. Raddampfer-Antrieb) und benötigt für die gleiche Leistung wie eine Schiffsschraube etwa 50% weniger Treibstoff.
Der Grund : Ein rotierendes Objekt im Wasser ( Schiffsschraube ) erzeugt – als unvermeidliche Nebenwirkung – eine Turbulenz. Diese verzehrt bis zu 60% der in die Rotation investierte Antriebsenergie – je nach Durchmesser und Drehzahl der rotierenden Objekte (z.B. Schiffsschraube ).
Die laminar wirkende Technik meines neuen Antriebsverfahrens hat keine rotierende Antriebs-Mechanik, sondern ein geradlinig (laminar) wirkendes Schaufelband. Sie versucht nicht das Wasser in Rotation zu versetzten sondern das Wasser geradlinig zu „schieben“. Dabei bietet das Wasser dieser Schubkraft einen Widerstand, wodurch die Wasserschaufel sich selbst – und damit das Schiff in Bewegung versetzt. Man nennt es VORSCHUB – in diesem Fall VORSCHUB für das Schiff. Diese erzeugte Wasserbewegung des laminaren Systems wird nicht begleitet von unerwünschten strömungstechnischen Nebenwirkungen – wie z.B. die Turbulenz als Nebenwirkung der Rotation einer Schiffsschraube.
Für das laminare Antriebs-Verfahren im Vergleich zur Effizienz eines Schaufelrades – auch Raddampferantrieb genannt – führt folgende Betrachtung zu einer einleuchtenden Erkenntnis – auch für Nicht-Techniker:
Betrachtet man ein Schaufelrad (z.B. Raddampfer Schaufelrad) im Wasser, so stellt man fest, das sich von allen im Wasser befindlichen Wasserschaufeln nur eine Schaufel in der optimalen Leistungsstellung befindet, welche der Position von 100% senkrecht parallel zur senkrechten Mittelachse des Schaufelrades ist. Alle übrigen Schaufeln auf der rechten wie der linken Seite des Schaufelrades verringern ihre Effizienz durch eine zunehmende Schräglage, je weiter diese Schaufeln von der optimal in senkrechter Position befinden, mittleren Wasserschaufel positioniert sind.
Daraus erklärt sich die wesentlich höhere Effizienz des hier im Vergleich stehenden Schaufelbandes. Hier befindet sich jede Schaufel in der optimalen Leistungs-Position von 100%, senkrecht zur vertikalen Mittellinie des Schaufelrades.
Ergebnis : Die Schubleistung des neuen Laminar-Verfahrens für das Schiff ist somit um ein mehrfaches höher als die Schubleistung eines Schaufelrades (Raddampfer-Antrieb).
Die Bezeichnung Raddampfer ist nicht mehr zutreffend, da es sich um kein mit Dampfkraft betriebenes Schiff handelt, sondern auch hier Dieselmotoren als Antriebsaggregate genutzt werden. Dennoch ist auch bei diesen Schiffen – von denen auf deutschen Gewässern viele Objekte unterwegs sind, ebenfalls hohe Einsparungs-Potenziale auf der Treibstoff-Seite möglich.
- Im Vergleich zu der Effizienz eines Schiffsschrauben-Antriebes resultiert die höhere Effizienz des Laminarantriebes aus der Tatsache, das hier keine hinzunehmenden Nebeneffekte der Wasserbewegung wie die Turbulenzerzeugung mit Teilen des Treibstoffes erzeugt werden – der eigentlich ausschließlich für den Schiffsvorschub gebunkert wurde.
- Auch hierfür gibt es in der WEBSITE – nicht nur für den technischen Laien – eine überzeugende Foto-Darstellung von der jeweiligen Heckwelle (extreme Turbulenz-Erzeugung) eines Berufs-Schiffes und einer großen Motoryacht. Siehe Fotos A1.
Teil 2.2 : Diese positiven Nebeneffekte bei der Treibstoff-Einsparung
können die Wirtschaftlichkeit des Schiffes bis 70% erhöhen.
Ein binnen-Frachter von 40 bis 50 Metern Länge verbraucht mit voller Ladung auf Bergfahrt etwa 500 kg Treibstoff pro Stunde.Bei z.B. 50% Treibstoffeinsparung können das durchaus 2500 kg Gewicht sein. Die Einsparungen an zu bunkernden Treibstoff erhöht die Transport-Kapazität des Schiffes in gleicher Höhe und führt so zu zusätzlichen Fracht-Erträgen. Alternativ hierzu kann bei Niedrigwasser über einen längeren Zeitraum gefahren werden was ebenfalls den Fracht-Ertrag erhöht.Werden diese Faktoren in einer WVR (Wirdschaflichkeits-Vergleichsrechnung) berücksichtigt, wie es der Antrag auf Zuschuss für die Umrüstung des Antriebes erfordert – und von mir als Dienstleistung angeboten wird – so kann sich die Wirtschaftlichkeit des Schiffes um bis zu 70% erhöhen.
- Das wiederum schafft neue Möglichkeiten der Liquiditäts-Beschaffung für den Schiffseigner, der so zusätzliche Liquidität von der Hausbank infolge des jetzt höheren Ertragswertes des Schiffes erhalten kann.
Teil 2.3 : Grundsätzliches für die technische Durchführung der Umrüstung :
Bei einer Umrüstung vorhandener Schiffe werden die vorhandenen Motoren im Schiff über ein Untersetzungsgetriebe gekoppelt mit den zwei der laminaren Antriebs Modulen, von denen je eines an Stb. und Bb achtern an der Schiffswand montiert ist. Die Motoren bleiben – ebenso wie der Schiffsschrauben-Antrieb – in Funktion als Alternativ-Antrieb. Ich komme hierzu im Deteil an Hand eines praktischen Einsatzes noch darauf zurück. Ebenso die Ruderanlage. Diese wird ergänzt durch ein Bugstrahl-Ruder.
Teil 2.4 : Mit der so erzielenden neuen Funktion ist folgende
Optimierung der Manövrier-Fähigkeit geschaffen:
- Das Schiff ist in der lage auf Position stehen um 360° Grad zu wenden, also auf dem Punkt stehen. Für enge Häfen und im Einzugsbereich von Schleusen gewiss von Nutzen.
- Das ist der technische Vorgang: Diese drei Vorrichtungen sind an diesem Vorgang beteiligt; Die vorhandene Ruderanlage wird entsprechend in Stellung gebracht. Unterstützt wird diser Vorgang durch die zwei Module achtern, die nun gegenläufig in Betrieb gesetzt werden (Wendevorgang wie bei einem Raupen-Fahrzeug). Als dritte Komponente – und von entschiedener Wirkung – wird ein montiertes Burgstahl-Ruder zugeschaltet. Diese drei Funktionen ermöglichen – bei richtiger Leistungs-Auslegung und Steuerung – das Drehen (nicht Wenden!) des Schiffes auf den Punkt (auf seiner Position) stehend. Dabei ist die Investition in diese Wende-Technik minimal: Nur das Burgstahl-Ruder ist hierfür zusätzlich erforderlich. Die Kosten für Lieferung und Einbau bei einem etwa 40 m langen Schiff beträgt lediglich etwa 2% der gesamten Umrüstungs-Kosten.
Wartung und Reparatur: Sofern Reparaturen an den Schaufeln erforderlich werden, sind diese mit wenigen Handgriffe ausgetauscht. So wie die Räder eines Autos. Werden größere Reparaturarbeiten an den Modulen erforderlich, so können diese geschlossen und entleert werden – während die vorhandenen Schiffs-Motoren über herkömmliche Antriebstechnik die Fahrt des Schiffes – nach Entkoppelung der zwei Antriebsmodule – fortgesetzt. Um Störungen der Modul-Funktion von außen zu verhindern, ist am Eingang (Prozesswasser-Eintritt) des jeweiligen Modul eine flugähnliche Vorrichtung montiert welche Treibgut und andere Fremdkörper daran hindert, in das Innere des Moduls zu gelangen.
2.5 Vertrieb
Wie bei der Einführung einer neuen Funktions-Technik (siehe auch www.Schwebe-yacht.de) ist es auch hier erforderlich, ein mit neuer Antriebstechnik ausgerüstetes Binnenschiff voll funktionsfähig auf dem Wasser zu haben. Bereits kurz nach Stapellauf werden so die ersten Aufträge an Verkauf von Software und Hardware zu verzeichnen sein. Das zu erreichen kann man sich folgende Strategie vorstellen: Man spricht eine REEDEREI und/oder WERFT an, unseren Akquisitionsaktivitäten über einen bestimmten Zeitraum ( z.B. 4 bis 6 Monate) einen Binnenschiff (auch ein still gelegtes) kostenlos zu überlassen. Als Gegenleistung installieren wir den neuen Schiffs-Antrieb für den Schiffseigner kostenlos (Zuschuss-Beantragung durch uns als INVESTOR der Technik) und benutzen das so modernisierte Schiff als Vorführ-Objekt über die vereinbarte Vertragszeit. Danach wird das Schiff an den Eigner zurück gegeben; die von uns getätigte Investition geht in sein Eigentum über.
Diese Akquisitionsmaßnahme muss auch gleichzeitig die EU erfassen um so zu verhindern, das sich Firmen/Werften als Wettbewerber auf dem Markt etablieren. Man kann dieser Entwicklung auch vorbeugen indem man lokale/regionale oder branchenbezogene Lizenzen von Beginn an vergibt. Sowie meine Ausführungen und Ideen zur weiterführenden Projekt-Realisierung. Gern stehe ich zu einer Erörterung weiterer Möglichkeiten der Projektrealisierung zur Verfügung.
D ) Quellennachweis:
Verband der Binnenschifffahrt, Rhenus-Spedition, Kroline Messtechnik Schiffe, Voit-Schneider-Antrieb, Deutsch-Polnische IHK, Deutsches Konsulat USA, Internet = Binnenschifffahrt, Internet= Entwicklungszentrum für Schiffstechnik e.V. – Duisburg. Internet: www.ccr-ZKR.org, www.Klausiwan.de, www.Schwebe-yacht.de BDB-Verband
E ) Impressum: siehe Inhalt