Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwingungsreduktion von Schiffsmotoren

23.09.2008
Steuert ein Motor mit 4 000 KW durch den Pazifik ist vom Stillen Ozean an Bord oft nichts mehr zu hören. Bislang ist die Motorkraft hochseetauglicher Superyachten und Kreuzfahrtschiffe leider auch mit störendem Lärm und lästigen Vibrationen an Bord und im Wasser verbunden.

Der Grund: Motorschwingungen können sich über das geschweißte Stahl- oder Aluminiumkorsett der Schiffe übertragen. Forscher vom Fraunhofer LBF haben gemeinsam mit der Lürssen Werft in einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekt eine aktive Aggregatelagerung (AAL) entwickelt.

Diese reduziert die Ausbreitung der Schwingungen dort wo sie entstehen: an der Schnittstelle zwischen Motor und Schiffsfundament. Wie mit so genannten klugen Funktionswerkstoffen Vibrationen aktiv reduziert werden zeigt ein Demonstrator des Fraunhofer LBF im Rahmen der Shipbuilding Machinery & Marine Technology Messe vom 23. bis 26. September in Hamburg, Halle A1, Stand 630A.

Um den Lärm und die Vibrationen an Bord von Superyachten und Kreuzfahrtschiffen wirksam zu verringern, entwickelten Forscher vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt ein Lager zur aktiven Schwingungsisolierung. Zum Einsatz kommt hierbei eine Piezokeramik, ein Funktionswerkstoff, dessen sensorische und aktorische Funktionen über einen elektronischen Regler mit einander verbunden sind.

Dabei werden die vom Motor eingeleiteten Schwingungen gemessen und eine in Phase, Frequenz und Amplitude angepasste Gegenschwingung in die Struktur eingeleitet. So lassen sich mechanische Eigenschaften wie das Dämpfungsverhalten oder die Steifigkeit der Motorlager aktiv beeinflussen. Diese Lösung ist breitbandig einsetzbar und kann direkt in konventionelle Lagerungen integriert werden.

"Das im BMWi-Projekt entwickelte aktive Lagerungskonzept ermöglicht den aktorischen Eingriff in Frequenzbereiche von 30 bis 350 Hz, in einem Spektrum, in dem passive konventionelle Elastomerlager nicht oder nur unzureichende Wirksamkeit erzielen.", erläutert Dipl.-Ing. Michael Matthias, stellvertretender Kompetenzcenterleiter Mechatronik/Adaptronik am Fraunhofer LBF. "Diese aktive Aggregatelagerung wirkt direkt im Kraftfluss der Motorlager und reduziert damit die Übertragung deutlich besser als passive Lösungen."

Hierdurch unterscheidet sich das Projekt klar von anderen Lösungsansätzen, bei denen mittels elektrodynamischer, nicht im Kraftfluss der Lager arbeitenden Kompensatoren, eine Gegenschwingung erzeugt wird. Schwingungs- und lärmberuhigten Aggregaten wird deshalb im Schiffsbau und anderen Branchen wie im Automobil-, Schienen- und Flugzeugbau eine hohe wirtschaftliche und technologische Bedeutung beigemessen.

Die Ergebnisse aus dem Forschungsprogramm des BMWi "Schifffahrt und Meerestechnik für das 21. Jahrhundert" stimmen auch den Projektpartner und die Friedrich Lürssen Werft, einen führenden Hersteller von Superyachten, Marine- und Sonderschiffen mit über 130jähriger Expertise, zuversichtlich. Nach Testfahrten im November 2007 meint Bernhard Urban, Koordinator Forschung und Entwicklung bei Lürssen: "Im Forschungsprojekt konnten wir feststellen was im Schiffbau mit aktiver Schwingungsreduktion an Antriebsmotoren möglich ist. Wir möchten die Zusammenarbeit fortsetzen, um zu untersuchen, ob und in welchem Umfang die Technologie über die Anwendung bei Antriebsmotoren hinaus, einsetzbar ist. Hierzu zählen zum Bespiel Generatormotoren, Getriebe, Kompressoren und Pumpen."

Für die Zukunft hoffen die Forscher, dass aktive Aggregatelagerungen bereits in der Planungsphase neuer Yachten zwischen Werft und Motorenhersteller berücksichtigt werden, so dass in Schiffen die akustischen Profile gezielt optimiert werden können. Ferner könnten auch bei nachträglichem Einbau aufwendige und kostspielige Baumaßnahmen zur Schallisolierung eingespart werden.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Michael Matthias
michael.matthias@lbf.fraunhofer.de
Tel.: +49 6151 705-260

Anke Zeidler-Finsel | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://adaptronik.fraunhofer.de
http://www.lbf.fhg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Diamantlinsen und Weltraumlaser auf der Photonics West
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht COMPAMED 2017 zeigte neue Fertigungsverfahren für individualisierte Produkte
06.12.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik