Maximilian Schröder, M.Sc.
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Tätigkeit:
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seit 2022
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Industrietätigkeit: ERC Emissions-Reduzierungs-Concepte GmbH, Buchholz i. d. N.
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2017 - 2022
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Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Schiffsmaschinenbau
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Forschung
Propellerbetrieb mit Viertakt-Zweistoff-Motoren II
Das Kernziel des Vorhabens besteht darin, die Gesamtsystemeffizienz von Schiffen mit Verstellpropeller und mittelschnell laufenden Dual-Fuel-Viertaktmotoren durch Verschiebung des Betriebspunktes im Motorkennfeld signifikant zu erhöhen. Hierzu müssen die realisierbaren Nutzmitteldrücke insbesondere bei geringen Drehzahlen im Gasbetrieb dahingehend gesteigert werden, dass sie mit denen konventioneller Dieselmotoren vergleichbar sind oder diese gar übersteigen. Ein Erreichen dieses Ziels hat zur Folge, dass der Verstellpropeller in einem aus Sicht der Propulsionseffizienz deutlich günstigeren Arbeitspunkt betrieben werden kann, wodurch sich die erforderliche Antriebsleistung erheblich reduziert. Das Vorhaben trägt somit dazu bei, dass durch die mögliche Absenkung der Antriebsleistung insgesamt weniger Kraftstoff verbraucht wird, was die Emissionen absolut reduziert. Durch die Verwendung von Erdgas als Kraftstoff in Kombination mit einem ottomotorischen Brennverfahren werden zusätzlich die spezifischen Emissionen der direkten Treibhausgase Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie indirekten und zusätzlich gesundheitsschädlichen Treibhausgase wie Stickoxide (NOx) reduziert. Weiterhin lassen sich die Schwefeloxidemissionen (SOx) insbesondere im direkten Vergleich mit schwerölverbrennenden Motoren auch ohne Einsatz einer Abgasnachbehandlug auf nahezu Null reduzieren. In der Konsequenz können bei Erreichen des Ziels sowohl aktuelle als auch zukünftige Emissionsgrenzwerte der IMO (International Maritime Organization) ohne Abgasnachbehandlung eingehalten werden, was die Konkurrenzfähigkeit der sauberen Dual-Fuel-Technologie erhöht und deren Verbreitung im Markt unterstützt. Neben einem wertvollen Beitrag zum Erreichen der Klimaschutzziele des Bundes kann aus einer Verbreitung der Technologie ein erheblicher Vorteil für die deutsche Zulieferindustrie resultieren.
Veröffentlichungen
Infrarotspektroskopie zur Echtzeit-Untersuchung von Zylinderschmieröl
Artikel Schwankender Schwefelgehalt im Brennstoff, Slow Steaming und langhubig ausgeführte Zweitakt-Dieselmotoren erfordern eine kontinuierliche Verschleißüberwachung. Insbesondere die Schwefelkorrosion, die sogenannte „cold corrosion“, muss hierbei im Fokus stehen. Probennahme und Ergebnis unterliegen bei Laboranalysen einem zeitlichen Verzug. Die Einflussnahme auf die Betriebsparameter in Echtzeit an Bord erfordert eine Automatisierung der Probennahme und der Analyse. Für die Entwicklung eines entsprechenden Sensors ist die Ertüchtigung eines geeigneten Messprinzips notwendig.
Prof. Dr.-Ing. Friedrich Wirz und Maximilian Schröder, M.Sc. in: Schiff&Hafen; Ausgabe 10/2017
www.schiffundhafen.de
