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 COMPAMED 2016 vernetzte medizinische Systeme und Menschen
23.11.2016 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Kompakter und individuell einstellbarer Schutz für alle Anwendungen
18.11.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie