Schiff ahoi – Fraunhofer zeigt Neuheiten auf SMM

Beim Bau eines Kreuzfahrtschiffs oder einer Yacht spielen oft kleine Details eine große Rolle – schließlich ist der Kunde König und soll sich auch so fühlen. Welche Oberflächen wirken in der Inneneinrichtung am besten, welche Stoffe eignen sich für die Sitze, welches Holz für‘s Mobiliar?

Bislang müssen Designer die Innengestaltung des Schiffes anhand von Stoff- oder Materialproben entscheiden oder aufwändige Muster bauen lassen. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock entwickelte mit dem Virtual Maritime Interior Configurator ein Werkzeug, mit dem Schiffbauer und Kunden das gesamte Interieur schon vor Baubeginn realitätsgetreu und in Echtzeit planen können.

Dies vermeidet vor allem zusätzliche Kosten durch Fehlplanungen. Das Projektteam verband dazu seine 3D-Software mit einem Materialienscanner. Damit lassen sich beliebige Materalien einscannen, in einer Datenbank speichern und auf die mit der Software dargestellten virtuellen Elemente und Räume übertragen. In Echtzeit wird dann ein realistisches Abbild des fertigen Raumes errechnet, das je nach Perspektive sogar die realen Lichtverhältnisse und Oberflächenreflexionen zeigt.

Auf der SMM können Interessierte die Möglichkeiten des Konfigurators an einem Multitouch-Monitor selbst ausprobieren und sich auf einen 3D-Flug durch eine Yacht begeben.

Crew-Management leicht gemacht

Die Dienstpläne von Besatzungen zu erstellen, ist keine leichte Aufgabe: Es gilt, internationale seerechtliche und reederei-interne Regeln einzuhalten, flexibel auf Änderungen des Fahrplans zu reagieren sowie Arbeits- und Ruhezeiten lückenlos zu dokumentieren.

Das Software-Tool »Crew Compliance Organizer« vom Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML soll die Planer dabei unterstützen, die Einsatzpläne effizient und regelkonform zu gestalten. So können Reedereien auch verhindern, dass ihre Schiffe auf Grund von Regelverstößen im Hafen festgehalten und Betriebsabläufe empfindlich gestört werden.

Die Lösung besteht aus drei Modulen: Das erste berechnet den Personalbedarf im Schiffsbetrieb. Das zweite erstellt auf dieser Basis automatisch die Wach- und Dienstpläne und berücksichtigt dabei Arbeitszeitkonten und Ruhezeiten der Mitarbeiter. Das dritte Modul ist für das Reporting verantwortlich und erstellt die Compliance-Berichte. Am Fraunhofer-Stand auf der SMM zeigen Forscher die Funktionen der Software an einem Multitouch-Planungstisch.

Wasserwege wirtschaftlich nutzen

Europas Flüsse haben noch großes Potenzial, wenn es um Gütertransport geht. Ein internationales Forscherteam erarbeitet im EU-Projekt NEWS – Development of a Next Generation European Inland Waterway Ship and Logistics System – ein ganzheitliches Konzept, wie sich die Wasserstraßen logistisch effizienter nutzen lassen. Auf der SMM stellt Fraunhofer Austria zusammen mit der TU Wien zum Beispiel vor, wie ein neuer Schiffsrumpf aussehen kann, der deutlich mehr Transportkapazität hat als herkömmliche Containerschiffe. Gezeigt wird außerdem ein innovatives Nutzungskonzept für die Donau und angrenzende Flüsse und Kanäle. Fraunhofer-Experten führten für das Projekt eine sozio-ökonomische Analyse durch, inwieweit es sich auch für Automobilhersteller und Zulieferer lohnt, den Warentransport auf Europas Wasserstraßen zu verlegen.

Weniger Vibrationen

Verteilte Motoren, Antriebsstränge, Pumpen oder Nebenaggregate verursachen an Bord oft unerwünschte Schwingungen und Lärm. Besonders ärgerlich ist das etwa als Passagier in einer Innenkabine neben dem Motorraum. Der Drehschwingungsaktor des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF erzeugt und mindert Drehschwingungen in rotierenden Systemen und reduziert somit unangenehme Vibrationen. Schiffbauer können diese Neuheit für Prüfstände von Schiffsantrieben oder für die Antriebstränge im Schiff einsetzen.

Schiffsradar ohne drehende Antenne sieht mehr

Eine Herausforderung im Schiffbau ist die Auswahl und Unterbringung einer Vielzahl elektronischer Systeme für die Navigation. Denn der Verkehr auf den Weltmeeren wächst und die Anforderungen an das Schiffsradar steigen, um Kollisionen zu vermeiden und auf Kurs zu bleiben. Während bisherige Navigationssysteme noch mit veralteter Hochfrequenztechnologie arbeiten, stellt das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR auf der SMM eine Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung vor. Ein damit ausgerüstetes agiles, modular aufgebautes Radarsystem bietet eine höhere Auflösung und kann auch kleinere Objekte, etwa Fischerboote oder gefährliches Treibgut, genauer erkennen.

Möglich ist das durch eine kohärente Signalverarbeitung. Das heißt, die Form der Sendeimpulse ist in jedem Sende-/Empfangszyklus nahezu identisch. Damit können Störungen unterdrückt und weitere Zielinformationen gewonnen werden. Die Antenne lässt sich im Vergleich zu den bisherigen starr rotierenden Systemen außerdem schnell und leichtgängig schwenken und erlaubt so beliebige Richtungswechsel.

Auch in punkto Kosten ist das Radar der alten Technologie auf lange Sicht überlegen: Bislang müssen die verschleißanfälligen Magnetron-Röhren der konventionellen Systeme jährlich ausgetauscht werden, diese Wartungskosten entfallen mit dem neuen Radar. Da dieses zudem mit einer abgesenkten Sendeleistung im Frequenzbereich von 2,9 bis 3,1 GHz im S-Band funktioniert, lassen sich beim Bau kostengünstige Halbleiterbauelemente und Technologien nutzen.

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