SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

Sauberere Emissionen und mehr Leistung, die der Schiffsmotor in Kombination mit Diesel- und Gaskraftstoff verwendet.

Managementabteilung für große Energieprodukte, Energielösungsgeschäft
Aus Sicht des globalen Umweltschutzes sind die Emissionsvorschriften in der Schifffahrt strenger und die Reduzierung von Umweltschadstoffen wie NOx und SOx ist zu einer Herausforderung geworden. Um die Umweltbelastung zu reduzieren, hat Yanmar einen Dual-Fuel-Motor entwickelt, der zwischen Diesel- und Erdgaskraftstoff (LNG) wechseln kann. Die Installation von Dual-Fuel-Motoren auf Schleppern und anderen Schiffen nimmt zu.

ISSUE

Motoren, die die globale Umwelt berücksichtigen und mit hoher Wirtschaftlichkeit arbeiten

Große Schiffe, die auf den Meeren der Welt unterwegs sind, sind mit leistungsstarken Motoren ausgestattet. Ein Problem, mit dem unsere Welt heute konfrontiert ist, sind die Luftschadstoffe, die durch die Emissionen dieser großen Motoren entstehen. In den letzten Jahren hat die Verwendung von Erdgas Aufmerksamkeit erregt. Verflüssigtes Erdgas (LNG) ist umweltfreundlich und kann Treibhausgase reduzieren. Deshalb hat Yanmar mit der Entwicklung des Dual-Fuel-Motors begonnen, der sowohl LNG als auch Dieselkraftstoff flexibel nutzen kann, um die Vorteile der Umweltfreundlichkeit und der größeren Verfügbarkeit zu nutzen. Wir haben uns das Ziel gesetzt, einen neuen Motor zu entwickeln, der die Tier 3 NOx- (IMO3) und SOx-Vorschriften der International Marine Organization (IMO) für alle Seegebiete erfüllt, basierend auf einem zuverlässigen Modell, das Verbesserungen im Lebenszykluswert (LCV) für die Kunden verfolgen kann.

Seit dem 1. Januar 2016 ist die 3. Stufe der Verordnung (IMO3) in Kraft, die die IMO für den Standard der NOx-Emissionskontrolle fordert. IMO3 regelt 80 % niedrigere Emissionen als die primäre Regelung und wird in einem ausgewiesenen Seegebiet angewendet, das NOx-Emissionskontrollgebiet (N-ECA) genannt wird. Die US-amerikanischen und kanadischen Küsten, die US-Karibik, die Nord- und die Ostsee wurden bereits für SOx reguliert, während die US-amerikanischen und kanadischen Küsten bereits für NOx reguliert wurden. Die Nord- und Ostsee werden ab dem 1. Januar 2021 der Regulierung unterliegen.

SOLUTION

Realisieren einer sicheren und stabilen Navigation mit der Yanmar Technologie

Der von Yanmar entwickelte Dual-Fuel-Motor verfügt über eine hochpräzise Technologie zur Luftstromregelung. Durch die Aufrechterhaltung der optimalen Verbrennungsbedingungen zu jeder Zeit wird der Betrieb zuverlässiger und stabiler, sowohl bei Verwendung von Gas- als auch bei Dieselkraftstoff. Darüber hinaus wurde ein einzigartiges Steuerungssystem eingeführt, um die Sicherheit beim Betrieb auf hoher See zu gewährleisten. Durch Multiplexing der Geräte haben wir eine Sicherheit und Redundanz erreicht, die eine sichere Navigation mit nur einer Maschine pro Achse ermöglicht. Darüber hinaus ist er mit einer eigenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung und einem Klopferkennungssystem ausgestattet. Selbst bei Verwendung von Erdgas-Kraftstoff mit niedriger Methanzahl, bei dem eine anormale Verbrennung (Klopfen) zu befürchten ist, wird der Zylinderdruck in Echtzeit analysiert. Mit der Hochgeschwindigkeitsregelung kann Klopfen vermieden werden. Der Dual-Fuel-Motor ist mit Erdgas aus aller Welt kompatibel und kann ohne Leistungseinschränkung betrieben werden. Während der Fahrt kann auch bei maximaler Leistung vom Diesel- in den Gasbetrieb umgeschaltet werden. Im Notfall schaltet er sicher und blitzschnell vom Gas- in den Dieselbetrieb um.

RESULT

Kompatibel mit strengen Umweltauflagen

Im Gasbetrieb des entwickelten Modells 6EY26DF erreichten wir im Vergleich zu unserem Vorgängermodell in derselben Motorklasse, dem 6EY26W, eine Reduktion von ca. 80 % der NOx (Stickoxide), 25 % der CO2, 99 % der SOx (Schwefeloxide) und PM (Feinstaub). Er erfüllt die IMO-Norm der Stufe 3 und behält dabei seine Vorteile wie hohe Kraftstoffeffizienz und Leistung bei. Yanmar hat die Evolution der Motoren vorangetrieben und wird auch in Zukunft die Technologien für die nächste Generation diversifizieren.

INTERVIEWAuf Ishin installiert,
Verbindet Menschen, um eine treibende Kraft des Projekts zu sein

Der Schlepper Ishin ist seit März 2019 mit Sicherheitsarbeiten für große Frachtschiffe in der Bucht von Osaka und der Seto-Binnensee sowie mit dem Schleppen von Hafenein- und -ausfahrten beschäftigt. Der Schlepper zieht die Aufmerksamkeit auf sich, da er der erste Schlepper in Japan ist, der Flüssigerdgas als Kraftstoff verwendet und die IGF-Code (*) Standards erfüllt. Der Dual-Fuel-Motor 6EY26DF von Yanmar ist als Hauptantriebsmotor für die „Ishin“ installiert.

Ein Schlepper und seine charakteristische Arbeit kann den Motor durch das Schieben und Ziehen eines viel größeren und schwereren Schiffes oder einer Ladung plötzlich und stark belasten. Doi, der Verantwortliche für die Tests, blickt zurück und sagt: „Yanmar hat keine Geschichte in der Herstellung von Gasmotoren für ein Marineprodukt, und der Gasbetrieb ist generell anfällig für Lastschwankungen. Als erstes zu lieferndes Produkt hatte ich das Gefühl, dass das Projekt sehr schwierig werden würde.“ Zusammen mit Herr Kubo, dem System Design Manager, fährt er fort: „Bei Besprechungen mit den beteiligten Partnern wurden wir gefragt, ob es in Ordnung wäre, weiterzumachen, und uns wurde gesagt, dass sie keinen Schlepper einsetzen können, wenn sie die Standards nicht erfüllen. Trotz einiger harscher Worte arbeiteten wir zusammen, um die Erwartungen zu erfüllen, und lösten immer wieder Probleme“. Nishimura, der für die Motorkonstruktion verantwortlich ist, sagt: „Wir haben sowohl die Sicherheitsaspekte gründlich bewertet, damit die Besatzung den Gasbetrieb in Ruhe nutzen kann, als auch die Umwelt.“

Beim ersten Auslaufen bestiegen sowohl die Mitglieder der Serviceabteilung als auch die der Entwicklungsabteilung den Schlepper. Alle lobten gemeinsam, dass sich ein Gefühl der Zusammengehörigkeit einstellte, als das Boot in Form kam. Das war die pure Freude und beeindruckende Arbeit. Das Projekt wurde durch die gemeinsame Förderung des Kunden und von Yanmar realisiert.

* IGF-Code: Internationaler Sicherheitscode für Schiffe, die Gase oder andere Brennstoffe mit niedrigem Flammpunkt verwenden, herausgegeben im Jahr 2017, um Sicherheitsanforderungen zu spezifizieren.

* Divisions-/Zugehörigkeitsinformationen Stand April 2020.