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TRENDS » Nachhaltige Mobilität Grüne Schifffahrt: Baukastenprinzip reduziert Entwicklungszeit um 70 % In Hochgeschwindigkeit emissionsfrei über den Fjord Seit Sommer 2022 verkehrt die E-Fähre Medstraum rund um das norwegische Stavanger. Interessant ist neben dem emissionsfreien Antrieb auch die im EU-Projekt TrAM entstandene Entwicklungsmethodik. Wiederverwendbare Bausteine sollen den Bau von Fähren – normalerweise aufwendige und langwierige Einzelfertigungen – deutlich schneller, effizienter und wettbewerbsfähiger machen. Bild: Marius Knutsen/TrAM-Konsortium 23 Knoten für insgesamt 150 Fahrgäste: Die Medstraum ist in Dienst im Linienbetrieb zwischen der Stadt Stavanger und den umliegenden Gemeinden und Inseln. Die norwegische Elektro-Passagierfähre Medstraum ist die weltweit erste emissionsfreie, elektrisch betriebene Hochgeschwindigkeitsfähre im Linienbetrieb. 4 Jahre arbeitete ein europäisches Konsortium im Forschungsprojekt TrAM an neuen Methoden, um E-Passagierfähren künftig schneller und kostengünstiger zu entwickeln – und damit die Mobilität nachhaltiger zu machen. Erreicht wurde dies mit modularen Bausteinen, die sich wiederverwenden lassen. Bei künftigen Fährprojekten sollen sich auf diese Weise die Entwicklungszeit um 70 % und die Herstellkosten um 25 % senken lassen. Beteiligt waren das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM sowie das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. Systemmodell verdeutlicht Zusammenhänge Das Fraunhofer IEM verantwortete die Entwicklung einer ganzheitlichen Methodik, welche die maritime Industrie künftig bei Entwurf und Bau modularer Fähren unterstützt. Per Model-Based Systems Engineering (MBSE) konnten die Forschenden dabei ein gemeinsames Verständnis unter allen Entwicklungspartnern erreichen. Dreh- und Angelpunkt ist das Systemmodell, das Komplexitäten und Abhängigkeiten in der Entwicklung transparent und handhabbar macht. Der Clou: Das Systemmodell ist lösungsneutral und flexibel im Schiffbau einsetzbar. Die Analyse der Anforderungen verschiedener Fährtypen lieferte Standardelemente für die Entwicklung, ähnlich einem Baukastenprinzip. Das Fraunhofer IEM brachte seine in der Automobilbranche und dem Maschinenbau gewonnene Engineering-Expertise ein, wie sich individuelle Produkte in kurzer Entwicklungszeit realisieren lassen. Diese Ansätze konnten erfolgreich auch in der maritimen Industrie eingesetzt werden und auf diese Weise zwei Ziele verbinden: • Die Wettbewerbsfähigkeit vollelektrischer Hochgeschwindigkeitsfähren wird durch modulares Design und modulare Herstellung deutlich erhöht. • Gleichzeitig ist dies ein wichtiger Baustein für das Erreichen der europäischen Klimaziele im Mobilitätssektor. Begleitend untersuchte deswegen das Fraunhofer IAO, wie Städte ihre Mobilitätskonzepte an neue Technologien anpassen können und wie die Schnittstellen zwischen Wasser- und Landmobilität zukünftig gestaltet sein müssen. Hierbei stand die Frage im Fokus, wie durch das gezielte Zusammenspiel von Wasser- und Landmobilität ein Beitrag für eine klimaneutrale und bedarfsgerechte urbane Mobilität geleistet werden kann. Konkret ging es dabei unter anderem auch um die Integration der Informations-, Buchungs- und Ticketsysteme. 1500 t weniger CO 2 pro Jahr Die Demonstrator-Fähre Medstraum (Norwegisch ‚mit Strom‘) wurde in der Fjellstrand-Werft in Norwegen gebaut. Sie ist seit Sommer 2022 zwischen der Stadt Stavanger und den umliegenden Gemeinden und Inseln im Linienbetrieb. „Die Medstraum 44 KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023
KISSED BY NATURE WORLD LEADING COMPACT AC MOTORS Bild: Marius Knutsen/TrAM-Konsortium Das Team des TrAM-Konsortiums bei der Entgegennahme der Auszeichnung ‚Ship of the Year‘ auf der Messe SMM in Hamburg im September 2022. verringert unsere Emissionen um 1500 t CO 2 pro Jahr, obwohl wir auf unserer Strecke mit dem geringsten Energiebedarf fahren“, berichtete Mikal Dahle, Projektleiter bei der ÖPNV-Verwaltung Kolumbus in der norwegischen Provinz Rogaland anlässlich der Vorstellung der Fähre. „Das entspricht der Menge von 60 Bussen.“ Das EU-Projekt TrAM Im Rahmen des EU-Projektes TrAM (Transport: Advanced and Modular) arbeiteten insgesamt 15 Partner aus 7 EU-Staaten zusammen. Die Projektleitung übernahm Kolumbus, Mobilitätsdienstleister der norwegischen Provinz Rogaland. Deutsche Partner waren neben dem Fraunhofer IEM und Fraunhofer IAO die HSVA Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt. Die HSVA übernahm als Schiffbau-Expertin die Wassertanktests und hydrodynamische Optimierung für die modulare Schiffsklasse. (co) www.iem.fraunhofer.de tramproject.eu WWW.ROTEK-MOTOREN.DE FEIERN Sie mit der ganzen Welt! Bitten Sie Ihre Gäste statt Geschenke um Spenden für die SOS-Kinderdörfer. Danke! 90% UP TO EFFICIENCY Die Medstraum im Überblick • Kapazität: 150 Personen • Länge: 31 m • Breite: 9 m • Betriebsgeschwindigkeit: 23 Knoten • Einsparung von derzeit 1500 t CO 2 pro Jahr (je nach Einsatzgebiet) • 2 Elektromotoren • Batteriekapazität: 1,5 MWh • Ladeleistung: mehr als 2 MW • Klassifizierung nach dem International Code of Safety for High-Speed Crafts (HSC-Code) sos-kinderdoerfer.de 2020/1 KEM Konstruktion|Automation » 12 | 2023 45
