Autonomer Unterwasserbagger vorgestellt

Das Konzept von C-Job Naval Architects für einen autonomen Unterwasser-Unterhaltsbagger wurde auf der kombinierten Konferenz für See- und Hafentechnologie und -entwicklung (MTEC) und der internationalen Konferenz für maritime autonome Oberflächenschiffe (ICMASS) in Trondheim, Norwegen, vorgestellt. (Bild: C-Job Naval Architects)

Während die Autonomie in der maritimen Welt Fuß fasst, erscheint das Ausbaggern als nächstes, wenn der Übergang zu Operationen ohne direkte menschliche Kontrolle erfolgt.

Ein neues Designkonzept, das von einem führenden niederländischen Schiffsbau- und Engineeringunternehmen vorgestellt wurde, zielt darauf ab, erhebliche Energieeinsparungen und ein größeres Arbeitsfenster für Baggerarbeiten zur Hafenwartung zu erzielen.

Das von C-Job Naval Architects entwickelte Autonomous Underwater Maintenance Dredger (AUMD) -Design ist ein vollständig untergetauchtes Baggerschiff, das speziell für die Wartung in Hafenumgebungen entwickelt wurde.

Laut C-Job ist das einzigartige vollelektrische Design eine nachhaltigere Option als herkömmliche Bagger, da es deutlich weniger Strom benötigt. Ausgestattet mit einem emissionsfreien 16-MWh-Akkupack bietet der Bagger ausreichend Leistung für bis zu 12 Stunden Wartungsarbeiten in seichten Gewässern. Das Design verfügt über einen vollständig redundanten Antrieb sowohl in der Stromversorgung als auch im Azimut- und Bugstrahlruder.

Laut Rolph Hijdra, Forschungsleiter für autonome Schiffe bei C-Job, erfordert der AUMD 55% weniger Antriebskraft. „Und durch das Eintauchen des Schiffes konnten wir die Saughöhe reduzieren und den Leistungsbedarf der Baggerpumpe um 80% senken.“

C-Job führt die Steigerung der Antriebseffizienz auf einen geringeren Widerstand gegen Wellenbildung und Ausbrechen zurück, während der verringerte Saugdruck der Baggerpumpe (der von fast 35 auf 6 Meter reduziert wurde) den Leistungsbedarf für das Baggern erhöht.

Das Untertauchen verbessert auch die Bedienbarkeit, da Wellenbewegungen gemindert werden, da das Schiff während des gesamten Baggerzyklus unter Wasser bleiben kann. Der AUMD muss nur zur Reparatur, Wartung und zum Laden seiner Batterien auftauchen.

Die Rumpfform ermöglicht Operationen in der Nähe des Meeresbodens mit flachem Bodenquerschnitt, und die Tiefe des Schiffes ist auf nur 8,5 Meter begrenzt, was den Betrieb in seichten Gewässern ermöglicht.

Der AUMD hat das gleiche Trichtervolumen wie der herkömmliche Bagger, obwohl die Gesamtlänge des C-Jobs um 20% reduziert wurde. Und aufgrund des voll schwimmfähigen Rumpfes wird eine höhere Nutzlast über das Hauptabmessungsverhältnis erhalten.

Profit-Booster
Energieeffizienz- und Bedienbarkeitsgewinne führen letztendlich zu höheren Gewinnen, sagte Hijdra. „Die autonome Schifffahrt bietet Schiffseignern ein enormes Potenzial, das sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile bietet. Unseren Untersuchungen zufolge können Schiffseigner trotz eines konservativen Ansatzes nach 15 Jahren mit fast doppelt so viel Gewinn rechnen. “

Laut Hijdra sind die Anfangsinvestitionen höher, aber niedrigere Betriebskosten sind für AUMD eine Überlegung wert.

Ein schützender Propellerabsatz zum Beispiel verringert das Risiko von Kniebeugen und verringert den vorzeitigen Verschleiß der Propeller durch das Einströmen von Sand in die Propeller, sagte C-Job.

Da der Trichter zu jeder Zeit für die See geöffnet sein soll, ist kein Schwappeffekt vorhanden, wodurch der Umfang des Trimm- / Fersenausgleichs erheblich verringert und die Arbeitsvorgänge erleichtert werden. Dennoch sind mehrere Ballasttanks mit Trimm- und Fersenkompensation in der Konstruktion vorgesehen.

Während sich die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von C-Job auf reduzierten Strombedarf, Nachhaltigkeit und Bedienbarkeit konzentrierte, berücksichtigte das Team auch andere Aspekte wie den Notfallzugang, der über das Taucherschloss möglich ist. Die Datenkommunikation mit dem Schiff war über landgestützte Kommunikationsnetze wie 4G / 5G vorgesehen.

Verbleibende Arbeit
Tim Vlaar, Technischer Direktor bei C-Job, sagte: „Damit autonome Schiffe wie der Autonomous Underwater Maintenance Dredger Wirklichkeit werden, ist mehr Arbeit erforderlich und alle Beteiligten wie Klasse, Hafenbehörden, autonome Technologieunternehmen und Startkunden müssen hinzukommen zusammen.

"Natürlich ist auch die Weiterentwicklung autonomer Schiffskonstruktionen erforderlich, um die Möglichkeiten der autonomen Schifffahrt noch besser auszuloten."