Thrust to trust

Ein neuer Schiffsantrieb

Der Azipod ist ein neuer Schiffsantrieb, der in einer Art Gondel unter dem Schiffsrumpf hängt und für bessere Manövrierfähigkeit sorgt, gleichzeitig aber weniger Platz und Kraftstoff brauchtVon allen Schiffssystemen ist das Antriebssystem vermutlich das wichtigste. Es gibt allerdings verschiedene Arten, ein Schiff von Punkt A nach Punkt B zu bewegen.
   Anfang der neunziger Jahre entwickelten ABB und Kvaerner Masa-Yards in Finnland gemeinsam ein völlig neues Antriebssystem unter der Bezeichnung Azipod. Dabei handelt es sich um eine Gondel, die am Heck unter dem Schiffsrumpf hängt und einen Elektromotor mit Welle und Propeller enthält. Sie dreht sich um 360 Grad und macht somit eine Rudermaschine überflüssig.
   Der Azipod-Antrieb hat viele Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Propellerwellensystem. Er bietet eine bessere Manövrierfähigkeit, benötigt weniger Platz und Kraftstoff und schont außerdem die Umwelt. Der Azipod ist inzwischen ein eingetragenes Markenzeichen und wird ausschließlich von ABB Azipod, einem Geschäftsbereich von ABB Marine, gebaut.
   „Wir betrachten das System als junges Produkt“, sagt Jari Ylitalo, Leiter der Abteilung für Kompaktausführungen von ABB Azipod Oy. Auf der Basis der erfolgreichen Großmodelle baut diese Abteilung seit Januar 2000 kleinere Azipod-Antriebe mit einem stärkeren modularen Aufbau. Die Kompaktmodelle sind für einen Leistungsbereich zwischen 400 Kilowatt und fünf Megawatt ausgelegt, während größere Azipod-Antriebe bis 38 Megawatt gehen.

Mit Eisbrechern fing es an
In vieler Hinsicht erinnert die Entwicklung des Azipod in Finnland an Nokias Entwicklung des mobilen Telefonierens, obgleich der Name Azipod nur Kapitänen und Schiffbauern ein Begriff ist.
   „Wir haben einmal mit der Entwicklung von Eisbrechern angefangen“, erzählt Ylitalo. „Das wichtigste für einen Eisbrecher ist die Fähigkeit, aus einem Kanal herausmanövrieren zu können, wo das Eis oft am dicksten ist, um ein anderes Schiff passieren zu lassen. Mit einem Azipod-Elektroantrieb ist das möglich. Aber Eis ist ein schwieriges Medium, und die Belastungen für das System sind wesentlich höher als in offenen Gewässern.“
   Der Azipod-Antrieb ist nicht nur für neue Seefahrzeuge gedacht. Eines der ersten Schiffe, die mit einem Azipod nachgerüstet wurden, war der 1978 in Deutschland gebaute 16.000-Tonnen-Produktentanker M/T Uikku. Nach dem Umbau im Jahre 1993 war die M/T Uikku mit Eisklasse 1A das erste westliche Seefahrzeug, das in der Lage war, die vereiste Nordseeroute von Murmansk nach Provideniya im Osten Sibiriens zu befahren.
   Laut Ylitalo machte das Azipod-System diese Route erst wirtschaftlich vertretbar, da die M/T Uikku ohne die Unterstützung eines Eisbrechers auskam.
   Als bekannt wurde, wie hervorragend sich der Azipod-Antrieb bei Tankern, Versorgungsfahrzeugen und Eisbrechern bewährt hatte, rüstete die Carnival Cruise Lines 1995 zwei ihrer Kreuzfahrtschiffe, die M/S Elation und die M/S Paradise, mit diesem Antrieb aus. Die positiven Ergebnisse ebneten den Weg für den Durchbruch des Azipod als Standardantrieb der meisten neuen Kreuzfahrtschiffe.
   Bei der M/S Elation schufen die beiden 14-Megawatt-Azipod-Antriebe 1.200 Quadratmeter frei verfügbaren Schiffsraum, der zuvor von Dieselmotoren und Propellerwellen in Anspruch genommen wurde. Hier installierte man zusätzliche Abfallentsorgungseinrichtungen. Der überflüssige Wellentunnel wurde für weitere Trinkwasservorräte genutzt.
   Was die Manövrierfähigkeit betrifft, erhielt die M/S Elation einen erheblich kleineren Drehkreisradius und eine kürzere Stoppstrecke sowie volle Steuerungsfähigkeit bei Rückwärtsfahrt.
   Außerdem war sie das erste Handelsschiff, dessen Propeller nach vorn gerichtet waren, was bedeutet, dass sie durch das Wasser gezogen wird. Diese Konfiguration sorgte für eine drastische Verbesserung ihrer Manövrierfähigkeit.
   Als Faustregel gilt, dass für Schiffe, die eine hohe Vortriebskraft bei niedrigen Geschwindigkeiten benötigen, ein Azipod mit Schubkonfiguration gewählt wird. Für Schiffe dagegen, die hohe Geschwindigkeiten erreichen sollen, ist eine Zugkonfiguration vorzuziehen. In beiden Ausführungen bietet der Azipod jedoch einzigartige Manövriermöglichkeiten, insbesondere in engen Kanälen und Häfen.
   Aber der Azipod hat noch weitere Vorzüge. Abgesehen davon, dass er die beiden langen Propellerwellen überflüssig macht, kann ein Schiff mit diesem Antrieb auch auf die Bugantriebsanlage und die Ruderanlage verzichten. Hinzu kommt, dass der Azipod selbst bei 23 Knoten für eine wesentlich ruhigere, nahezu vibrationsfreie Fahrt sorgt, weil sich die Hauptantriebsanlage außerhalb des Maschinenraums und unter Wasser befindet.
   „Mit anderen Worten, die Eiswürfel klirren nicht mehr im Cocktailglas, wenn das Schiff an Geschwindigkeit zulegt“, so Ylitalo.

Kraftstoffersparnis
Bei Carnival Cruise Lines entdeckte man im Zusammenhang mit der See-Erprobung der umgerüsteten M/S Elation noch etwas anderes. Im Vergleich zu ihren Schwesterschiffen, die mit dem gleichen Rumpf, aber mit einem herkömmlichen Antrieb ausgestattet waren, verbrauchte der Azipod-Antrieb zehn Prozent weniger Kraftstoff.
   Das wirkt sich natürlich auch auf die Umwelt aus. Ein Schiff mit dem üblichen Propellerwellenantrieb beschleunigt durch Einspritzung von zusätzlichem Kraftstoff in die gewaltigen Dieselmotoren. Bis die schwerfälligen Motoren das Schiff auf die gewünschte Geschwindigkeit gebracht haben, läuft unverbrannter Kraftstoff durch die Anlage. Das ist auch der Grund für die schwarzen Rußwolken, die oft aus den Schornsteinen vieler Schiffe entweichen.
   Hier hat ein dieselelektrisches System wie der Azipod einen eindeutigen Vorteil. Die Propeller werden mit Elektromotoren angetrieben, wobei die Dieselmotoren über einen Generator den notwendigen Strom liefern. Die Dieselmotoren laufen mit optimierter konstanter Drehzahl, das heißt, es kommt bei Beschleunigung der Geschwindigkeit nicht mehr zu dem ungenutzten Kraftstoffüberschuss und somit zu keinen schwarzen Rauchwolken. Die Drehzahl der Elektromotoren und die Schiffsgeschwindigkeit werden mit Hilfe von Transformatoren und Frequenzumwandler geregelt.
   Carnival Cruise Lines hat derzeit vier Schiffe mit Azipod-Antrieb im Einsatz, und weitere zehn sollen 2005 in Dienst gestellt werden. Royal Caribbean International, ein anderer führender Kreuzfahrtschiffbetreiber, ließ im Herbst 2000 das größte Kreuzfahrtschiff der Welt, die Voyager of the Seas, vom Stapel und rüstete es mit zwei drehbaren 14-Megawatt-Azipods und einem stationären 14-Megawatt-Fixipod zwischen diesen Antrieben aus. Bisher gibt es etwa 40 Schiffe, die von einem Azipod-System angetrieben werden.
   „Die Voyager of the Seas lässt sich extrem leicht manövrieren“, meint Harri Kulovaara, Senior Vice President der Royal Caribbean International. „Sie erreicht 25 Knoten in Vorwärtsfahrt, 17 Knoten in Rückwärtsfahrt sowie drei Knoten in seitliche Richtung, und das ist eine außerordentliche Leistung.

Alexander Farnsworth
   Journalist in Stockholm
   Fotos Alexander Farnsworth und ABB
  

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