Binnenschifffahrt September 2019 – Online-Vorschau

Schiffstechnik
© SGV
ridmotors sind es insgesamt zehn. Dabei
ist der Wago CANopen Controller 750-
837 als Kopf gewählt, der sich in Codesys
programmieren lässt.«
Ein weiterer Vorteil seien die schnelle
Startzeiten: Wird das System eingeschaltet,
sei die Steuerung innerhalb von wenigen
Sekunden betriebsbereit. »Mit dem
CAN-Bus verbinden wir unsere und die
Wago-Steuerung, dann läuft das.«
Die Funktionen des Hybridantriebs
werden über das Softwarewerkzeug IO-
Pro auf Basis von Codesys 2.3 im Wago-
Controller programmiert, »unser Controller
dient dann im Prinzip nur noch als
normales Fernsteuerungsgerät, das Informationen
mit dem Wago-System austauscht«,
erklärt Mudroch.
Alle Kennlinienumschaltungen sind
im 750er-System programmiert, hier
werden Daten ausgewertet und weitergegeben.
Wählt der Kapitän zum Beispiel
den Elektromotor an, bereitet der Controller
den Hybridantrieb auf den Elektromodus
vor. Abhängig von den Anforderungen
kann der Elektromotor dann
als zusätzlicher Schub im Boost-Betrieb
oder als Wellengenerator benutzt werden.
Zudem bereitet die Steuerung analoge
Werte wie die Drehzahl des Dieselmotors
oder die Hebelposition auf. Über
fest im Speicher verankerte Variablen
kann sie aber nicht nur programmiert,
sondern auch parametriert werden – Parameter
stellen zum Beispiel dar, wann
Verzögerungszeiten oder andere Funktionalitäten
zum Einsatz kommen sollen,
die an- oder abgeschaltet werden
müssen.
Zwei unterschiedliche Antriebsquellen,
mehr Signale – dadurch erhöht sich
entsprechend auch die Anzahl der Fehlermöglichkeiten,
gibt Mudroch zu bedenken:
»Auftretende Fehler müssen von
der Steuerung so behandelt werden, dass
das Schiff den Anforderungen entsprechend
reagiert, zumal für einen Kapitän
bei einem Hybrid nicht sofort ersichtlich
ist, welcher Teil des Antriebs die Fehlermeldung
erzeugt hat.«
Für jeden Modus-Wechsel wird eine
Schrittkette gestartet. Nach jedem
Schritt kontrolliert die Steuerung, ob
er auch vollständig durchgeführt wurde.
»Von den Regeln der Klassifikationsgesellschaften
wird bestimmt, wie sich
das Schiff im Falle eines Fehlers zu verhalten
hat«, erklärt Mudroch. Bei einem
Seeschiff sollte der letzte Fahrzustand bei
einem Fehlerfall möglichst erhalten bleiben,
damit der Schiffsführer entscheiden
kann, ob er weiterfährt oder den Motor
per Notstop ausstellt. Binnenschiffe wie
die »Bürgenstock« wiederum würden
den zügig bei einem Ausfall ausschalten,
»weil sie natürlich relativ schnell in Ufer-
Nähe kämen«, so Mudroch weiter.
Die »Bürgenstock« ist nicht das erste
Schiff mit elektrischem Antrieb, das auf
dem Vierwaldstättersee fährt: Bereits
2017 wurde das Vorgängermodell »Diamant«,
von der SGV in Betrieb genommen.
Dank des leichten Gewichts, der
optimierten Rumpfform und des Hybridantriebs
könne dieses Kurs- und Eventschiff
rund 20% Energie gegenüber einem
konventionellen, dieselbetriebenen
Schiff einsparen, heißt es.
Kein Hilfsdiesel an Bord
Die »Bürgenstock« sei zwar mit ähnlichen
Komponenten wie das Vorgängerschiff
ausgestattet, »wir sind aber noch
ein Schritt innovativer geworden«, erklärt
Mudroch. Ist die »Diamant« mit einem
Hilfsdiesel für die Abdeckung der
sehr hohen Bordnetzlasten versehen – im
Speziellen bei großen Events, wurde dieser
bei der Bürgenstock weggelassen: eine
lärm- wie abgasemissionsreduzierende
sowie platzsparende Maßnahme.
Und auch das Prinzip der Antriebssteuerung
stellt eine Weiterentwicklung
dar, unterstreicht der Aventics-Mitarbeiter:
»Beim Vorgänger ist es so gewesen,
dass der Motor erst einmal auf einen
neutralen Zustand gestellt werden musste,
um zwischen den Antriebsmöglichkeiten
zu wechseln. Dieses Umschalten
konnte schon einige Sekunden dauern.«
Elektroantrieb während der Fahrt
Bei der »Bürgenstock« schaltet der Diesel
zum Elektroantrieb während der Fahrt
zu, nachdem der Schiffsführer den Befehl
dazu erteilt hat. »Passagiere bekommen
weder das Umschalten noch Zukuppeln
oder irgendein Ruckeln mit – das gleicht
sich alles von der Antriebsseite aus.«, so
Mudroch, für den ein Ende der Entwicklung
noch lange nicht erreicht ist. »Solange
ich mit Wago meine eigene Steuerung
mit Programmen und Ein- und Ausgängen
erweitern kann, ist noch vieles möglich.«
Dies gelte auch für einen künftigen
digitalen Datentransfer zwischen der Steuerung
und einer Cloud: »Einen Remotezugriff
auf das System haben wir noch nicht,
was aber mit den von uns verwendeten,
nicht cloudfähigen Controllern zu tun hat.
Wenn der Kunde die Anforderungen vorgibt,
wäre eine Lösung mit IoT-Controllern
von Wago aber sicher eine Option.«
Neben den Komponenten, die Aventics
in der Hybdridsteuerung der »Bürgenstock«
einsetzt, vertraut das Laatzener
Unternehmen auf weitere Wago-Produkte.
»Wir setzen zum Beispiel Reihenklemmen
der 870er-Serie ein, für künftige
Projekte wollen wir die Top Job S einbauen«,
so Mudroch.
Zudem greift das Unternehmen auf einen
Converter aus der Jumpflex-Serie
857 zurück, um Eingangssignale in passende
Frequenzsignale zu konvertieren. »Wir
haben eine Firmware bekommen, die in
der Form kein anderer hat«, ergänzt Mudroch.
So bräuchte man bei Schiffen mit
Verstellpropellern zum Beispiel nicht nur
lineare Kennlinien, sondern auch Knickkurven,
die einen oder mehrere Stützpunkte
hätten. Eine Anforderung, die in
den Converter einprogrammiert worden
ist. Besonders praktisch: Die Schnittstelle
ist die gleiche wie beim 750er I/O-System.
»Die Zusammenarbeit mit WAGO ist historisch
gewachsen, für uns ist der schnelle
und flexible Support ein Pluspunkt, aber
auch, dass wir beim Einsatz von Komponenten
alles aus einer Hand bekommen
können«, erklärt Mudroch.RD
Binnenschifffahrt 09 | 2019
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