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 Digitalisierung von HR-Prozessen – tisoware auf der Personal Nord und Süd
21.03.2017 | tisoware Gesellschaft für Zeitwirtschaft mbH

nachricht Hochauflösende Laserstrukturierung dünner Schichten auf der LOPEC 2017
21.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise