-
Die Erfindung betrifft ein Binnenschiff mit mindestens einer Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit eine Schiffswelle, eine Antriebsverbrennungskraftmaschine, mindestens eine Generatorverbrennungskraftmaschine, einen elektrischen Generator und einen steuerbaren Elektromotor aufweist, wobei die Antriebsverbrennungskraftmaschine mit der Schiffswelle in einem ersten Eingriffsbereich der Schiffswelle mit der Schiffswelle lösbar in Eingriff bringbar ist, wobei die Generatorverbrennungskraftmaschine mit dem elektrischen Generator in Wirkverbindung steht, wobei mit dem elektrischen Generator elektrische Energie erzeugbar ist und wobei der steuerbare Elektromotor mit der von dem elektrischen Generator erzeugten elektrischen Energie betreibbar ist und die Schiffswelle antreiben kann.
-
Bei dem Binnenschiff kann es sich unter anderem um ein Frachtschiff wie beispielsweise ein Güterschiff, ein Containerschiff, ein Tankschiff oder ein Autotransportschiff handeln. Es ist auch möglich, dass es sich bei dem Binnenschiff um ein Motorschiff in einem Koppel- oder Schubverband handelt. Bei dem Binnenschiff kann es sich auch um ein Passagierschiff oder um ein Arbeitsschiff handeln.
-
Einige moderne Binnenschiffe weisen Diesel-elektrische Antriebseinheiten auf, bei denen die benötigte Antriebsenergie sowohl unmittelbar von einer Antriebsverbrennungskraftmaschine an einer Schiffwelle bereitgestellt wird als auch von einem steuerbaren Elektromotor auf die Schiffswelle übertragen wird, wobei die zum Betrieb des steuerbaren Elektromotors erforderliche elektrische Energie von einer Generatorverbrennungskraftmaschine erzeugt wird. Des Weiteren besitzen solche Schiffe oft ein Bugtriebwerk, welches von einem Dieselmotor, einer sonstigen Verbrennungskraftmaschine oder auch elektrisch angetrieben wird.
-
Durch die Verwendung solcher Antriebseinheiten ist es möglich, die Antriebsverbrennungskraftmaschine und die Generatorverbrennungskraftmaschine im Wesentlichen in Betriebsbereichen zu betreiben, die bezüglich der jeweiligen Wirkungsgrade der Verbrennungskraftmaschinen besonders günstig sind. Auf diese Weise kann Kraftstoff eingespart und die laufenden Kosten reduziert werden.
-
Um den steuerbaren Elektromotor bei Bedarf mit der Schiffswelle in Eingriff bringen zu können bzw. wieder lösen zu können, sind üblicherweise aufwändige Getriebe mit entsprechenden Kupplungen zwischen dem steuerbaren Elektromotor und der Schiffswelle vorgesehen. Diese Getriebe und Kupplungen sind wartungsintensiv und verursachen auch laufende Kosten.
-
Als Aufgabe der Erfindung wird es daher angesehen, ein Binnenschiff mit einer bekannten Antriebseinheit dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein Betrieb des Binnenschiffs kostengünstiger möglich ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der steuerbare Elektromotor als ein direkter Bestandteil der Antriebswelle eingesetzt wird. Dies kann auch nachträglich geschehen, indem ein Teil aus der Welle herausgeschnitten wird, die offenstehenden Enden mit Flanschen versehen werden und der Elektro-Motor dort zwischenhinein gesetzt wird. Dies kann insbesondere auch nachträglich in bestehende Schiffe eingebracht werden. Der Elektromotor wird also dann in einem zu dem ersten Eingriffsbereich beabstandeten zweiten Eingriffsbereich der Schiffswelle mit der Schiffswelle unlösbar in Eingriff gebracht. Auf diese Weise wird die Schiffswelle von dem steuerbaren Elektromotor direkt angetrieben, so dass auf eine Kupplung und gegebenenfalls auf ein entsprechendes Getriebe verzichtet werden kann.
-
An dieser Stelle der Schiffswelle kann der Elektromotor auch als Wellentraglager oder Radiallager dienen, und radial wirkende Kräfte der Welle aufnehmen.
-
Der Elektromotor kann insbesondere bei einem nachträglichen Einbau gegen ein solches Lager ausgetauscht werden.
-
Zudem können ältere und lediglich mit einer Antriebsverbrennungskraftmaschine betriebene Binnenschiffe auf unterschiedlichste Weise mit dem steuerbaren Elektromotor nachgerüstet werden, da die Hauptverbrennungskraftmaschine und der steuerbare Elektromotor an verschiedenen Stellen bzw. unterschiedlichen Abschnitten der Schiffswelle mit der Schiffswelle in Eingriff gebracht werden können bzw. stehen.
-
Insbesondere ist aber bei dem Einbau des Elektromotors vorgesehen, diesen von der Leistung erheblich reduziert auszulegen, und nur in Teillastbereichen das Schiff mit diesem Elektromotor anzutreiben, und die Antriebsverbrennungskraftmaschine bei solchen Fahrten auszuschalten.
-
Eine Antriebsverbrennungskraftmaschine ist in der Leistungsauslegung so angelegt, dass sie bei starker Strömung und voller Ladung immer noch stromaufwärts Leistungsreserven für Notfälle hat.
-
So läuft ein solches Aggregat beispielsweise meist mit 80% seiner maximalen Leistung mit Ladung stromaufwärts.
-
Unter Berücksichtigung der hohen Wartungskosten eines solchen Aggregats und der Betrachtung hinsichtlich Wirkungsgrad, Verbrauchskosten und Wartung ist die Fahrt eines solchen Schiffs im Teillastbereich, z.B. also stromabwärts – dann meist mit nur unter 50% oder sogar nur unter 20 % Last – äußerst unrentabel oder ineffizient.
-
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Elektromotor nur für Teillastfahrten einzuschalten und in dieser Zeit das Antriebsverbrennungskraftmaschine auszuschalten, auszukuppeln.
-
Es ist jedoch auch denkbar bei neuen Schiffen das Hauptantriebsaggregat, die Antriebsverbrennungskraftmaschine welche meistens als Hauptdieselaggregat bezeichnet wird so auszulegen, dass es bei 100% betrieben wird, und wohingegen eine Leistungsreserve auf Anforderung vom Elektro-Motor hinzugenommen werden kann.
-
Da der Elektromotor nur auf ca. 20% vom Hauptwirkungsgrad ausgelegt werden muss, kann dieser sehr klein und günstig sein.
-
Ebenfalls reduziert in der Leistung kann dann auch die Generatorverbrennungskraftmaschine sowie der Generator ausgelegt werden. Auch diese wird deutlich günstiger und kleiner, als wenn der gesamte Elektroantrieb wie üblich auf 100% der Hauptverbrennungskraftmaschine ausgelegt wird. Erfindungsgemäß hat deshalb der Elektromotor weniger als 50% der Abgabeleistung der Hauptverbrennungskraftmaschine, zum Beispiel auch etwa nur 20% der Abgabeleistung der Hauptverbrennungskraftmaschine.
-
Um den steuerbaren Elektromotor drehzahlvariabel betreiben zu können ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der steuerbare Elektromotor mit einem Frequenzumrichter elektrisch leitend verbindbar ist. Der Frequenzumrichter bzw. ein entsprechender Wechselrichter kann beispielsweise in IGBT-Technik ausgeführt sein.
-
Zweckmäßigerweise kann der Frequenzumrichter mit dem steuerbaren Elektromotor elektrisch leitend verbunden werden, sobald Antriebsenergie von dem steuerbaren Elektromotor auf die Schiffswelle übertragen werden soll. Es ist aber auch möglich, wie herkömmlich die Antriebsenergie ausschließlich über die Antriebsverbrennungskraftmaschine an der Schiffswelle bereitzustellen. In diesem Fall kann die elektrische Verbindung mit dem Frequenzumrichter getrennt werden, so dass beispielsweise ein Rotor des steuerbaren Elektromotors nahezu widerstandsfrei über die Schiffswelle angetrieben wird und rotiert. Alternativ kann der Elektro-Motor dann aber auch als Generator betrieben werden.
-
Um von der Antriebsverbrennungskraftmaschine oder der Generatorverbrennungskraftmaschine erzeugte Energie, die für den Antrieb des Binnenschiffs momentan nicht benötigt wird zwischenspeichern zu können ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Antriebseinheit eine Batterie oder einen sonstigen Energiespeicher aufweist. In diesem Speicher kann von dem elektrischen Generator über die Generatorverbrennungskraftmaschine erzeugte elektrische Energie gespeichert werden. Es ist aber auch möglich den steuerbaren Elektromotor als Generator zu betreiben und von der Antriebsverbrennungskraftmaschine erzeugte und auf die Schiffswelle übertragene Energie über den steuerbaren Elektromotor im Generatorbetrieb in elektrische Energie zu transformieren und in der Batterie zu speichern. Es ist aber auch denkbar und zweckmäßigerweise vorgesehen, elektrische Energie aus anderen Energiequellen in der Batterie zu speichern.
-
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem steuerbaren Elektromotor um einen Synchronmotor oder um einen Asynchronmotor. Synchronmotoren und Asynchronmotoren sind verhältnismäßig kostengünstig herzustellen und wartungsarm. Darüber hinaus können Synchronmotoren und Asynchronmotoren in dem für die Verwendung bei einer Antriebseinheit erforderlichen Drehzahl- und Lastbereich betrieben werden.
-
Um die Kosten für ein Binnenschiff mit der Antriebseinheit weiter zu senken ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass es sich bei der Antriebsverbrennungskraftmaschine und/oder bei der Generatorverbrennungskraftmaschine um einen Dieselmotor oder um einen Gasmotor handelt. Auf diese Weise ist es möglich, auf herkömmliche Verbrennungskraftmaschinen zurückzugreifen. Beispielsweise ist es möglich, als Generatorverbrennungskraftmaschine einen handelsüblichen LKW-Dieselmotor einzusetzen und als Antriebsverbrennungskraftmaschine einen aus dem Schiffsbau bekannten Gasmotor zu verwenden.
-
Auf diese Weise können lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebene Binnenschiffe einfach nachgerüstet werden, da die bereits vorhandene Verbrennungskraftmaschine weiterhin als Antriebsverbrennungskraftmaschine verwendet werden kann, insbesondere wenn das Schiff unter Volllast, z.B. stromaufwärts fährt.
-
Insbesondere kann auf diese Weise auf sämtliche wartungs- und kostenintensiven Getriebeverbindungen des steuerbaren Elektromotors mit der Schiffswelle verzichtet werden.
-
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Kühlvorrichtung des steuerbaren Elektromotors mit Flusswasser betreibbar ist. Dies kann indirekt über Wärmetauscher, aber auch direkt mit dem Flusswasser geschehen, wenn Ansaugfilter verwendet werden. Auf diese Weise können die Herstellungskosten der Antriebseinheit weiter gesenkt werden, da auf den Einsatz geeigneter Wärmetauscher zur Ableitung der von dem steuerbaren Elektromotor erzeugten und auf das Flusswasser übertragenen thermischen Energie verzichtet werden kann.
-
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Binnenschiffs ist vorgesehen, dass ein Bugtriebwerk mit einem steuerbaren Bugelektromotor in Eingriff steht. Auf diese Weise kann auch das unter anderem für das Steuermanöver eingesetzte Bugtriebwerk elektrisch betrieben werden, und von einer gemeinsamen Schiffs Generatorverbrennungskraftmaschine auf Anforderung mitversorgt werden.
-
Um die Anschaffungskosten weiter zu senken ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass es sich bei der Generatorverbrennungskraftmaschine um einen Bugdieselmotor handelt.
-
Wenn das Schiff vorher z.B. ein dieselbetriebenes Bugtriebwerk hatte, ist also denkbar, diesen Diesel an Ort und Stelle vom Bugtriebwerk zu trennen, und stattdessen mit einem Generator zu versehen und mit diesem den Elektromotor auf der Schiffswelle mit Strom zu versorgen, oder alternativ ein neues elektrisches Bugtriebwerk damit anzusteuern.
-
Auf diese Weise ist eine Nachrüstung herkömmlicher Diesel-betriebener Binnenschiffe einfach möglich. Der ursprünglich für den Antrieb des Bugtriebwerks eingesetzte Bugdieselmotor kann dann auch in einem bezüglich des Wirkungsgrads des Bugdieselmotors günstigen Betriebsbereich als Generatorverbrennungskraftmaschine betrieben werden.
-
Die von dem Bugdieselmotor generierte elektrische Energie kann sowohl zum Betrieb des elektrisch betriebenen Bugtriebwerks als auch zum Antrieb eines oder mehrerer mit einer oder mehreren Schiffswellen in Eingriff stehender steuerbarer Elektromotoren verwendet werden.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines Binnenschiffs mit einer Antriebskraftmaschine, die in einem ersten Eingriffsbereich einer Schiffwelle mit der Schiffswelle lösbar in Eingriff bringbar ist und mit einem steuerbaren Elektromotor, der die Schiffswelle antreiben kann.
-
Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass der steuerbare Elektromotor an einem zu dem ersten Eingriffsbereich beabstandeten zweiten Eingriffsbereich der Schiffswelle mit der Schiffswelle dauerhaft in Eingriff steht und das Binnenschiff mindestens in einem Teillastbetriebsbereich mit dem steuerbaren Elektromotor angetrieben wird. Wie vorbenannt sind dies beispielsweise Leerfahrten oder beispielsweise auch Stromabwärtsfahrten, Kanalfahrten auf Binnengewässern, Flüssen. Auf diese Weise kann Kraftstoff eingespart werden, da in den für die Antriebskraftmaschine ungünstigen Drehzahl- und Lastbereichen die Antriebsverbrennungskraftmaschine abgeschaltet und von der Schiffswelle getrennt werden kann und die gesamte in dem Teillastbetriebsbereich benötigte Antriebsenergie über den steuerbaren Elektromotor auf die Schiffswelle übertragen werden kann.
-
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass eine elektrisch leitende Verbindung des steuerbaren Elektromotors mit einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung in einem Volllastbetriebsbereich getrennt wird, oder nur bei Anforderung von Zusatzantriebskraft zugeschaltet wird Bei der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Wechselrichter handeln.
-
Für den Betrieb des Binnenschiffs ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine im Teillastbetriebsbereich von der Schiffswelle getrennt wird und in einem Volllastbetriebsbereich mit der Schiffswelle in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise wird die Antriebsverbrennungskraftmaschine nur in einem bezüglich des spezifischen Verbrauchs der Antriebsverbrennungskraftmaschine günstigen Betriebsbereich betrieben. In anderen Teillastzuständen hingegen wird das Schiff dann elektromotorisch betrieben.
-
Um die für den Betrieb des steuerbaren Elektromotors erforderliche elektrische Energie bedarfsgerecht bereitstellen zu können ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Binnenschiff mindestens eine Generatorverbrennungskraftmaschine aufweist, wobei die Generatorverbrennungskraftmaschine mit vorzugsweise konstanten Drehzahlen betrieben wird. Dies ist eine oder mehrere leistungsorientierte Drehzahlen, die von der Wellendrahzahl unabhängig sind. Auf diese Weise kann die Generatorverbrennungskraftmaschine in einem bezüglich Ihres Kraftstoffverbrauchs günstigen Betriebsbereichen betrieben werden.
-
Zweckmäßigerweise wird in dem jeweiligen Teillastbetriebsbereich nicht benötigte elektrische Energie in einem geeigneten Energiespeicher zwischengespeichert. Hierbei können auch andere Energiespeicher angewendet werden, wie z.B. Wasserstoffspeicher, wenn mit der überschüssigen Energie z.B. Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird. Der steuerbare Elektromotor kann dann zu einem späteren Zeitpunkt wieder über den Speicher oder über die Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden.
-
Da bei Betrieb der Antriebsverbrennungskraftmaschine der Motor auch als Generator betrieben werden kann, kann auch diese Energie zur Versorgung des Bordspannungsnetzes, des Bugantriebs oder zum Füllen eines Energiespeichers verwendet werden.
-
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Binnenschiff in einer weiteren Ausgestaltung mindestens zwei oder mehrere Generatorverbrennungskraftmaschinen aufweist, wobei die Generatorverbrennungskraftmaschinen gemäß einer vorgebbaren Lastbedingung zur Erzeugung elektrischer Energie gestartet werden, und auf Anforderung auch parallel in Betrieb sind. Diese Kaskadierung kann je nach Leistungsbedarf auch automatisch aktiviert werden.
-
Auf diese Weise können die Generatorverbrennungskraftmaschinen je nach Bedarf zugeschaltet werden und zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet werden. Dadurch muss weniger elektrische Energie in einer Batterie zwischengespeichert werden, da die elektrische Energie bedarfsgerecht erzeugt werden kann. Gegebenenfalls kann auf den Einsatz einer zusätzlichen Batterie auch vollständig verzichtet werden.
-
Der Kraftstoffverbrauch des Binnenschiffs kann dadurch weiter gesenkt werden, dass mit dem steuerbaren Elektromotor generatorisch elektrische Energie erzeugt wird, wenn die Schiffswelle von der Antriebsverbrennungskraftmaschine angetrieben wird, oder aber auch wenn das Schiff vor Anker liegt oder am Pier festgemacht wird, und die Strömung auf den Propeller eine Drehung der Schiffswelle verursacht.
-
Erfindungsgemäß wird die Antriebsverbrennungskraftmaschine bei einer Fahrt des Binnenschiffs flussabwärts abgeschaltet und von der Schiffswelle getrennt. Die benötigte Antriebsenergie in diesem Teillastbetriebsbereich wird dann über den steuerbaren Elektromotor direkt auf die Schiffswelle übertragen.
-
Es ist aber auch möglich, dass der steuerbare Elektromotor als Anlasser für die Antriebsverbrennungskraftmaschine verwendet wird. Auf diese Weise kann auf die Verwendung eines zusätzlichen Anlassers für die Antriebsverbrennungskraftmaschine verzichtet werden.
-
Da die Antriebsverbrennungskraftmaschine und die Generatorverbrennungskraftmaschine nur in festgelegten Betriebsbereichen bzw. unter bestimmten Bedingungen zum Einsatz kommen, werden diese Verbrennungskraftmaschinen seltener betrieben als eine entsprechende Antriebsverbrennungskraftmaschine bei einem herkömmlichen Binnenschiff, das ohne steuerbaren Elektromotor betrieben wird. Dadurch erhöhen sich die für die Verbrennungskraftmaschine erforderlichen Wartungsintervalle, so dass weniger Stillstandszeiten für das Binnenschiff erforderlich sind, wodurch die Betriebskosten weiter gesenkt werden können.
-
Ältere Binnenschiffe, die ausschließlich mit einer Antriebsverbrennungskraftmaschine betrieben werden, können einfach und kostengünstig mit einer Generatorverbrennungskraftmaschine und einem steuerbaren Elektromotor nachgerüstet werden. Als Generatorverbrennungskraftmaschine kann beispielsweise auch ein handelsüblicher LKW-Dieselmotor eingesetzt werden. Die Investitionskosten können dadurch gesenkt werden, dass der steuerbare Elektromotor dauerhaft mit der Schiffswelle in Eingriff steht und der Rotor des steuerbaren Elektromotors zweckmäßigerweise einen Teil der Schiffswelle bildet.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
Es zeigt:
-
1 den Stand der Technik, ein herkömmliches Binnenschiff,
-
2 zwei schematisch dargestellte erfindungsgemäße Antriebseinheiten,
-
3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform zweier Antriebseinheiten,
-
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform zweier Antriebseinheiten, wobei die steuerbaren Elektromotoren über eine gemeinsame Generatorverbrennungskraftmaschine mit elektrischer Energie versorgt werden,
-
5 eine schematische Darstellung eines Binnenschiffs mit einer Antriebseinheit,
-
6 eine schematische Darstellung eines Binnenschiffs mit einer alternativen Ausführungsform einer Antriebseinheit.
-
In 1 ist ein herkömmliches Binnenschiff 11 gezeigt, ausgestattet mit einer typischerweise mit Diesel betriebenen Antriebsverbrennungskraftmaschine 2 und einem Bugantrieb 14 welcher ebenso herkömmlich über ein Dieselaggregat betrieben wird.
-
In 2 ist schematisch eine Antriebseinheit 1 mit einer Antriebsverbrennungskraftmaschine 2 dargestellt, wobei die die Antriebsverbrennungskraftmaschine 2 über ein Wendegetriebe 3 mit einer Schiffswelle 4 verbunden ist. Mit der Schiffswelle 4 ist in einem zweiten Eingriffsabschnitt 4’ ein steuerbarer Elektromotor 5 verbunden. Der steuerbare Elektromotor 5 wird über einen Wechselrichter 6 gesteuert und über eine Generatorverbrennungskraftmaschine 7 in Verbindung mit einem Generatorteil 7’ mit Strom versorgt. Eine elektrisch leitende Verbindung 8 des Wechselrichters 6 mit dem steuerbaren Elektromotor 5 kann bei Bedarf getrennt werden, falls über den steuerbaren Elektromotor 5 keine Antriebsenergie auf die Schiffswelle 4 übertragen werden soll.
-
In 2 ist auch eine weitere identisch aufgebaute Antriebseinheit 1’ dargestellt, da ein Binnenschiff üblicherweise mit zwei Antriebseinheiten ausgestattet ist. Vorzugsweise ist der Elektromotor 5 jeweils direkt in den Wellenstrang eingebunden. Hierzu ist die Schiffswelle unterbrochen, und der Motor mittels Flanschen oder anderen Elementen zur Drehmomentübertragung in den Wellenstrang eingebunden. Dies können auch sogenannte „Kupplungen“ sein, wobei hiermit aber nicht das ein- und auskuppelbare Kuppeln gemeint ist, sondern Kupplungselemente zur Drehmomentübertragung. Diese greifen üblicherweise von 2 Seiten „gekuppelt“ ineinander, und nehmen zwischen sich elastische Elemente zum Ausgleich des Wellenversatzes oder eines Winkelversatzes auf, da 2 montierte Wellen in den seltensten Fällen 100% fluchten. Ebenso können in solche Wellenkupplungen Dämpfungselemente zur Torsionsdämpfung eingebaut werden. In jedem Falle ist aber eine „direkte“, nicht von außen kuppel- oder lösbare Verbindung hergestellt, sondern eine dauerhafte.
-
3 zeigt schematisch zwei identisch aufgebaute Antriebseinheiten 1 mit jeweils einer Antriebsverbrennungskraftmaschine 2, die über eine Kupplung 9 mit einer Antriebswelle 4’ verbunden werden kann. Ein steuerbarer Elektromotor 5 ist dauerhaft direkt mit der Antriebswelle 4’ verbunden. Zwischen dem steuerbaren Elektromotor 5 und einem Schiffspropeller 10 ist ein Wendegetriebe 3 vorgesehen, Welches die Schiffswelle 4 antreibt.
-
Der steuerbare Elektromotor 5 wird über eine trennbare elektrisch leitende Verbindung 8 von dem Wechselrichter 6 gesteuert und von der Generatorverbrennungskraftmaschine 7 einschließlich zugehörigem Generator 7’ mit Strom versorgt.
-
In 4 sind schematisch zwei der in 1 dargestellten Antriebseinheiten 1 dargestellt, wobei zur Versorgung der steuerbaren Elektromotoren 5 mit elektrischer Energie eine einzige Generatorverbrennungskraftmaschine 7 mit auch nur einem einzigen Generator 7’ vorgesehen ist.
-
Es ist weiterhin denkbar dass auf die Verbindungspunkte 20 weitere Generatorverbrennungskraftmaschinen zugeschaltet oder installiert werden können, oder eine Maschine im Heck ergänzt wird durch eine im Bug.
-
In 5 ist schematisch ein Binnenschiff 11 mit einer Antriebseinheit 1 dargestellt. Das Binnenschiff 1 weist zudem eine zweite, in dieser Abbildung nicht dargestellte, Antriebseinheit 1 auf, welche wie auf den vorherigen Zeichnungen einen zweiten Wellenstrang baugleich antreibt. Die Antriebseinheit 1 wird hierbei über eine Bugdieselgeneratoreinheit 12, einen Generator 7’’ und einen Wechselrichter 6’’ mit elektrischer Energie versorgt. Die Antriebseinheit 1 weist eine Hauptverbrennungskraftmaschine 2 auf, die über ein Getriebe 13 mit der Schiffwelle 4 verbunden ist. Mit der Schiffswelle 4 ist zudem ein steuerbarer Elektromotor 5 verbunden.
-
Das Binnenschiff 11 weist zudem ein Bugtriebwerk 14 auf, das mit einem steuerbaren Bugelektromotor 15 angetrieben und von dem gemeinsamen Bugdieselmotor 12 mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Bugdieselmotor 12 kann hierbei insbesondere eine ursprüngliche Dieselmaschine gewesen sein, welche vor einem Umbau das Bugtriebwerk angetrieben hat, wie in 1 gezeigt. In diesem Fall benötigt man an der Dieselmaschine nur einen Generatoranbau um die Antriebe mit Strom zu versorgen.
-
In 6 ist ein Binnenschiff 11 schematisch dargestellt, wobei das Binnenschiff 11 eine oder zwei Antriebseinheiten 1 mit einem Bugtriebwerk 14 aufweist, wobei lediglich eine Antriebseinheit 1 in der Abbildung dargestellt ist. Das Bugtriebwerk 14 steht mit dem steuerbaren Bugelektromotor 15 in Eingriff. Der steuerbare Bugelektromotor 15 wird über eine Generatorverbrennungskraftmaschine 7 einschließlich zugehörigem Generator 7’ und einen Umrichter 6 mit elektrischer Energie versorgt, welche ebenso den Elektromotor 5 mit Strom versorgen kann.
-
Die Schiffswelle 4 steht mit dem steuerbaren Elektromotor 5 dauerhaft und unlösbar in Eingriff. Des Weiteren ist die Schiffswelle 4 über ein Getriebe 13 mit der Antriebsverbrennungskraftmaschine 2 in Eingriff bringbar.
-
Es ist auch möglich, die Antriebseinheit 1 mit mehreren Generatorverbrennungskraftmaschinen 7 und Generatoren auszurüsten und mit elektrischer Energie zu versorgen.
-
Bei den in den Figuren dargestellten Antriebsverbrennungskraftmaschinen 2 kann es sich sowohl um Dieselmotoren als auch um Gasmotoren mit je etwa 500–1000 kW handeln. Ein Bugtriebwerk hat typischerweise eine Leistung zwischen 250 und 350 kW, weshalb auch das Dieselaggregat als elektrische Quelle für den Motor 5 mit etwa 250 kW typischerweise von der Leistung sehr geeignet ist. Die in den Figuren dargestellten Antriebsverbrennungskraftmaschinen 2 sind als Schnellläufer ausgestaltet und daher jeweils über ein Getriebe 3 mit der Schiffswelle 4 verbunden. Es ist allerdings auch denkbar, langsam laufende Verbrennungskraftmaschinen als Antriebsverbrennungskraftmaschinen einzusetzen, so dass auf den Einsatz eines Getriebes verzichtet werden könnte.
