SimPleShip

Projekttitel:
Simulationsplattform zur digitalen Gesamtsystemanalyse und energetischen Betriebsoptimierung komplexer Passagierschiffe (SimPleShip)

Projektlaufzeit:
05/2022 - 04/2025

Fördermittelgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Projektträger:
Projektträger Jülich (PTJ)

Projektleitung an der Hochschule Wismar

Kurzdarstellung

Gesamtziel des Vorhabens:

Das übergeordnete Ziel des hierin skizzierten Förderprojektes besteht in der Entwicklung einer digitalen Simulationsplattform zur thermodynamischen Analyse und energetischen Optimierung von komplexen, gekoppelten Schiffssystemen. Neben der Schaffung einer physikalisch basierten Aggregatbibliothek der Hauptkomponenten zur Energieumwandlung auf Erzeugerseite (Schiffsdieselmotor und Brennstoffzelle), zur Energiespeicherung (Batterie und thermische Speicher) und den antriebsseitigen Verbrauchern (Vortriebs- und Steuerorgane) liegt ein besonderer Fokus dabei auf passagierschifftypische bzw. kreuzfahrtschiffspezifische Anlagen, welche die Hotellast darstellen (u.a. Klimatisierung, Wasseraufbereitung, etc.).

Simulation und Integration von Leistungsbedarfen des Schiffsantriebes beim Manövrieren und während der Überfahrt

Das Ziel des Einzelvorhabens „Simulation und Integration von Leistungsbedarfen des Schiffsantriebes beim Manövrieren und während der Überfahrt “ besteht in der Modellentwicklung und Simulation von Energiebedarfen während verschiedener nautischen Randbedingung und deren Einbindung in den FMI-Standard. Dazu sollen die Schiffsbewegungen bei verschiedenen Wetter- und Randbedingungen vorhergesagt werden und dadurch eine qualifizierte Aussage über den zeitlichen Verlauf des Leistungsbedarfes vorgenommen werden. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern werden Schnittstellen nach dem FMI-Standard geschaffen, die aus dem Bedarf den Lastpunkt des Motors bestimmen und damit eine gezielte Lenkung der vom Motor genutzten Restenergien im Gesamtschiffsystem zu ermöglichen bzw. eine Rückkopplung an die Besatzung geben ob nur begrenzt stehende Ressourcen, wie beispielsweise aus hybriden Batteriesystemen für den Zero-Emission betrieb ausreichend zur Verfügung stehen.

Die Einbindung des menschlichen Faktors in die hochautomatisierten Schiffsysteme ist ein weiterer Zwischenschritt zur autonomen Schifffahrt. Die Ergebnisse sollen dem praktischen Einsatz in der Lehre und als Assistenzsystem an Bord von Schiffen dienen. Im Institut ISSIMS liegt auf technischer Ebene der Schwerpunkt bei der Integration, Überführung, Bewertung und Validierung von Messdaten in den FMI Standard für unsere Projektpartner.

MS 3 – Prädiktive Manöveroptimierung

Ziel: Optimierung von Schiffsmanövern zur

  • Minimierung der Anlage- und Manöverdauer
  • Optimierung der Schiffsgeschwindigkeit auf Basis von äußeren Rand-bedingungen
    • Wellen und Strömung
    • Windlasten
    • Hotellast
  • Reduzierung des transienten Betriebs des Verbrennungsmotors

Projektmitarbeitende