Das Projekt "Untersuchungen zu maximalen Minderungspotentialen von Schwefel- und Stickstoffoxiden sowie Black Carbon Kontrollmechanismen durch operative und technische Maßnahmen und praktische Messungen des Einflusses der Kraftstoffqualität auf Black Carbon Emissionen in der Seeschifffahrt." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DNV GL SE durchgeführt. Die Seeschiffahrt ist eine starke Emissionsquelle für Luftschadstoffe (Schwefeloxide/SOx u. Stickstoffoxide/NOx) und klimarelevante Substanzen (Kohlenstoffdioxid/CO2 u. Black Carbon/BC). Während für SOx und NOx bereits Emissionsgrenzwerte von der IMO implementiert wurden, ist eine Beschränkung von BC aus der Seeschifffahrt von gleicher Stelle in Vorbereitung. Luftschadstoff- und BC-Emissionen werden durch technische und operative Parameter beeinflusst, dazu zählen u. a. alternative Kraftstoffe, alternative Antriebe/Motorenkonzepte, Abgasnachbehandlungssysteme und Motorbetriebszustände. Dabei wurde in Studien festgestellt, dass einzelne Maßnahmen zur SOx-Minderung (schwefelarme Kraftstoffe) auch Einfluss auf BC-Emissionen haben. AP1: Die SOx- u. NOx-Reduktionspotentiale verschiedener Abgasnachbehandlungskonzepte in Abhängigkeit der eingesetzten Kraftstoffe, der Motorenarten und der Betriebszustände sollen systematisch herausgearbeitet werden. Im Rahmen des Vorhabens soll untersucht werden, ob die genannten Optionen absehbar wirtschaftlich realisierbar sind und welche Systeme aus umweltpolitischer Sicht zukunftsfähig sind. AP2:Es soll der geeignete Messstandort für BC ermittelt werden (Motorprüfstand oder direkte Messung im Abgasstrom). Anhand dessen soll nachfolgend die Auswahl einer geeigneten Messmethode eingegrenzt werden. In einer Literaturstudie soll unter Einbeziehung von Experten aus der Industrie Kontrollmechanismen basierend auf den o. g. (fett) Parametern betrachtet werden. Die Ergebnisse sind in einem Strategiepapier zu 'BC-Emissionen der internationalen Schifffahrt' als möglicher Weg zu BC-Emissionsgrenzwerten zusammenzufassen. AP3:Messtechnisch wird der Einfluss von Schiffskraftstoffen, insbesondere derer mit 0,5% Schwefelgehalt (gemischt u. entschwefelt), auf die BC-Emissionen unter verschiedenen Motorlasten untersucht. Die Ergebnisse sollen in einer IMO Submission sowie auf einem ICCT Workshop publiziert werden.
Das Projekt "Simulation des statischen und dynamischen Betriebsverhaltens von Schiffsdieselmotoren mit Motorkuehlsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Thermische Maschinen und Anlagen durchgeführt. Die Auslegung eines Motors und seiner Hilfssysteme erfolgt im allgemeinen nur fuer stationaere Betriebszustaende. Fuer den zuverlaessigen Betrieb thermisch hochbeanspruchter langhubiger Zweitakt-Schiffsdieselmotoren ist aber die thermische Belastung der Zylinderwandungen beim Durchfahren kritischer Bereiche im Verlaufe dynamischer Vorgaenge von besonderer Bedeutung. Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines modularen Simulationsmodells, das die Untersuchung des statischen und dynamischen Betriebsverhaltens des Systems 'Dieselmotor, Zylinderkuehlung und Kuehlsystem' bei flexibler Anlagenkontiguration erlaubt. Es wurde ein auf PC-Technik laufendes Simulationssystem aufgebaut, das den Motorprozess mit Aufladung, die Motorbauteile mit Kuehlkanaelen und das Zylinderkuehlwassersystem nachbildet. Bei der Aufstellung der mathematischen Modelle fuer die Teilsysteme wurde besonderes Augenmerk auf den gas- und wasserseitigen Waermeuebergang sowie die Waermeleitung in den Zylinderwandungen gerichtet. Die Funktionsfaehigkeit des Simulationsmodells konnte anhand von Pruefstandsmessungen nachgewiesen werden. Das entwickelte Simulationssystem ermoeglicht eine begruendete Gestaltung und Auslegung des Kuehlsystems unter besonderer Beruecksichtigung des dynamischen Betriebsverhaltens sowie die Untersuchung von Betriebszustaenden, die zu anomalen Belastungen der Motorbauteile fuehren koennen. Seine Modularitaet erlaubt eine beliebige Erweiterung durch Teilsysteme anderer Anlagenkomponenten.