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Marinemotor von Sauer & Sohn

Marinemotoren sind für den Antrieb von Wasserfahrzeugen zuständig. Sie müssen langandauernden Überfahrten standhalten und sicherstellen, dass das Binnenschiff seine Güter von A nach B bringt oder das die Passagiere mit der Stadtfähre über den Fluss kommen. Dabei kann der Marinemotor als Innenbordmotor oder an einem Fahrzeug als Außenbordmotor installiert werden. Letztere findet man vielmehr auf Freizeitbooten und auch als Hilfsantriebe für Segelboote. Bei großen Schiffen wird der Motor im Maschinenraum installiert.

Liebling der Schiffe: der Dieselmotor

Bevor Dieselmotoren im maritimen Bereich ihren Einsatz fanden, wurden Schiffe unter anderem mit Gasmotoren und Glühkopfmotoren angetrieben. Gegenwertig werden Schiffe zum Großteil mit Dieselmotoren ausgestattet, vor allem in der Industrie. Der Grund dafür liegt in der höheren Leistung und dem niedrigeren Kraftstoffverbrauch von Dieselmotoren. Kleinere Bootsmotoren werden mit Benzinmotoren angetrieben, in der Regel als Außenbordmotor.

Daneben finden Elektromotoren und Dual-Fuel-Motoren, die mit Gas und Diesel betrieben werden können, eine immer größere Bedeutung in der maritimen Branche. Um toxische Abgase, die beim Antrieb mit Verbrennungsmotoren auf dem Wasser entstehen, zu reduzieren, wurden neue Abgasnormen ins Leben gerufen. Das gilt vor allem für gealterte Dieselmotoren. Hier ist eine Umstellung auf modernere Motoren mit einem effektiveren Abgasnachbehandlungssystem notwendig.

Unterschiede der Marinemotoren

Die Wahl der Motorgröße wird an die Schiffsgröße angepasst. So unterscheidet man zwischen langsamlaufenden, mittelschnelllaufenden und schnelllaufenden Motoren.

Langsamlaufende Motoren werden in mittleren und großen Frachtschiffen eingesetzt. Sie arbeiten normalerweise im Zweitaktprinzip. Sie werden als Reihenmotoren von bis zu 14 Zylindern gebaut und leisten bis zu 100 Megawatt. So große Schiffsmotoren sind turboaufgeladen und werden über einen Betriebszeitraum von ca. 20 Jahren verwendet.

Mittelschnelllaufende Motoren werden in kleinen und mittleren Frachtschiffen wie Passagierschiffen eingesetzt. Sie arbeiten im Viertakt und werden neben Reihen- auch als V-Motoren mit bis zu 20 Zylindern und Leistungen bis 2150 kW gefertigt.

Schnelllaufende Motoren, also etwa mit 2000 Umdrehungen pro Minute, findet man sowohl auf Binnenschiffen als auch auf Sport- und Freizeitbooten. Als Viertaktmotoren haben sie vier bis sechs Zylinder. Die Leistung startet bei etwa 200 kW und reicht bis ca. 3000 kW. Je nach Schiffstyp kommen drei Maschinen pro Boot zum Einsatz.

Nebensysteme für einen sicheren Betrieb

Für den Antrieb von Marinemotoren sind weitere Systeme notwendig. Um bei einem Systemausfall die Hauptmaschine nicht abstellen zu müssen, kommen Nebenaggregate hinzu wie Schmierölpumpe, Kraftstoff-Boosterpumpe, Kühlwasserpumpe, Schmieröl-Separatoren, Kompressor, Kraftstoff- und Schmierölfilter.

Das Schmierölsystem ist dafür da, den Verschleiß an reibenden Oberflächen des Motors zu verhindern. Der entstehende Schmierfilm transportiert Verunreinigungen ab und kühlt gleichzeitig die Maschine. Zudem wird der Bereich zwischen Zylinderwand und dem Kolbenring abgedichtet.

Das System für die Kraftstoffaufbereitung wird vor allem bei großen Schiffsdieselmotoren eingesetzt, da diese mit Schweröl betrieben werden. Damit der zähe Kraftstoff durch die Einspritzventile gepumpt werden kann, muss er verflüssigt werden. Dafür wird das Schweröl erhitzt. Um Verunreinigungen aus dem Kraftstoff auszusortieren, werden Mineralöl-Separatoren eingebaut.

Da viel Wärme beim Betrieb in der Maschine entsteht, muss diese mithilfe des Kühlwassers nach außen abgeführt werden. Um Spannungsrisse zu vermeiden, hat das Kühlwasser eine Temperatur um die 90°C. Zusätzlich kann der Öl- und Ladeluftkühler in einem weiteren Kühlwasserkreislauf gelüftet werden.

Eine Kühlung direkt mit Seewasser ist nicht sinnvoll, da dies dem Motor schaden kann.

Kraftübertragung zwischen Motor und Propeller

Damit die Kraft des Motors zum Propeller kommt und das Schiff antreibt, gibt es mehrere Varianten der Kraftübertragung:

Die direkte Kraftübertragung erfolgt durch eine Welle, die das Triebwerk mit dem Propeller verbindet. Die Drehrichtung des Propellers wird durch eine Umsteuerung des Motors verändert. Eine weitere Variante der direkten Kraftübertragung wird durch einen Verstellpropeller erreicht. Mit einer konstanten Drehzahl des Motors und einer Veränderung der Propellerwinkel, wird die Geschwindigkeit des Schiffes gesteuert.
Bei einer dieselmechanischen Kraftübertragung wird mit einer Begrenzung der Motordrehzahlgearbeitet. Die damit laufenden Getriebe sind mit Kupplungen und Nebenantrieben für Wellengeneratoren ausgerüstet. Bei leichteren Motoren werden Wendegetriebe und Drehzahl mit einer schlichteren Mechanik bedient. Sie eignet sich besonders bei schnell- und mittelschnelllaufenden Motoren.
Zusätzlich gibt es die Option der dieselelektrischen Kraftübertragung. Hierbei treibt der Motor ausschließlich den Generator an, der den Strom für den Fahrmotor erzeugt. Der Traktionsmotor selbst verwendet diese Energie, um den Propeller anzutreiben. Diese Variante wird hauptsächlich als Mehrmotorenanlage für Passagierschiffe eingesetzt. Vereinzeln können Stromaggregate überall auf dem Schiff angebracht werden. Für die Wartung oder eine Reparatur können separate Generatoren ein- und ausgeschaltet werden. Auch während das Schiff am Laufen ist. Die Drehrichtung und die Drehzahl des Propellers sind nicht abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Das hat den Vorteil, dass der Verbrennungsmotor im Betriebsbereich mit maximalem Wirkungsgrad laufen kann. Der Gesamtwirkungsgrad ist im Gegensatz zum Direktantrieb etwas geringer. Der Grund dafür liegt an den Verlusten bei der Erzeugung und Umwandlung von elektrischer Energie.

Elektroantrieb bei Schiffen

Elektrischer Antrieb ist im Marinebereich nicht nur erprobt, sondern bereits im Einsatz. Fähren sind ideal für Elektroantriebe, da sie häufig anhalten und somit ihre Batterien wieder aufladen können. Hybridantriebe sind hier besonders weit verbreitet. Sollte der Batterie während der Fahrt die Kraft ausgehen, kann der zusätzlich verbaute Dieselmotor die Triebkraft übernehmen. In den letzten Jahren wurden Elektromotoren bei Binnenschiffen eingesetzt, die keine großen Entfernungen zurücklegen müssen. Aber auch für den Betrieb von Containerschiffen werden komplett elektronische Antriebe untersucht und geplant. Die Schifffahrt nähert sich dem Ziel des emissionsfreien und geräuscharmen Antriebs auf See.

Marinemotoren von Sauer & Sohn

In unseren über 65 Betriebsjahren haben wir Lösungen für den Schiffsantrieb unserer Kunden erarbeitet. Bei Fragen stehen wir Ihnen stets zur Verfügung.

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