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Dynamische Motoranpassung auf LNG-Trägern

18. Mai 2021

Dynamische Motoranpassung auf LNG-Trägern

Die Gasqualitätsüberwachung bei marinen LNG-Trägern kann die Effizienz deutlich steigern, Emissionen reduzieren und die Betriebssicherheit verbessern.

Gasbetriebene Motoren zeigen deutliche Vorteile in Bezug auf CO₂- und Schadstoffemissionen im Vergleich zu Motoren, die mit konventionellen Kraftstoffen laufen, wie z.B. Diesel oder Schweröl. Da die Zusammensetzung und folglich die Qualität von Erdgas abhängig von seiner Herkunft deutlich schwanken können, müssen zwei Hauptaspekte beim Betrieb eines Gasmotors berücksichtigt werden: Sicherheit und Effizienz.

Der Sicherheitsaspekt bezieht sich auf das gefährliche Auftreten von Motorklopfen. Dabei kommt es zu einer unkontrollierten Verbrennung im Zylinder, wodurch ein großer Motor innerhalb kürzester Zeit zerstört werden kann. Die gasQS-Technologie ermöglicht eine „Erkennung während der Vorbehandlung“ durch Überprüfung des gelieferten Gases auf seine Anti-Klopf-Eigenschaften. Dies bedeutet, dass dem gefährlichen Zustand entgegengewirkt werden kann, noch bevor er auftritt. Der Parameter, der normalerweise dafür verwendet wird, ist die Methanzahl, die einen bestimmten Mindestwert haben muss, um einen sicheren Betrieb des Gasmotors sicherzustellen.

Sobald er sich in einem sicheren Betriebszustand befindet, können Veränderungen bei der Gasqualität enorme Auswirkungen auf die Effizienz eines Gasmotors haben. Dies lässt sich während des normalen Betriebs jedoch zuerst nicht feststellen, es sei denn diese Veränderungen werden von Sensoren erfasst. Die gasQS-Technologie macht es möglich, nicht nur allgemeine Variablen wie Brennwert oder Wobbeindex zu bestimmen, sondern auch motorspezifische, relevanten Variablen wie den optimalen Zündwinkel, so dass der Motor perfekt an die Gasqualität angepasst werden kann.

Die Abbildung zeigt am Beispiel des Wasserstoffgehalts in Erdgas die Effizienzsteigerung, die sich durch Anpassung des Zündwinkels erzielen lässt.

Effect of non-optimum ignition angles on fuel consumption
Effect of non-optimum ignition angles on fuel consumption
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