EINBLICKE: Edward C. Schwarz, Vice President of Sales, New Builds bei ABB

Edward C. Schwarz, Vice President of Sales, New Builds bei ABB

Bildnachweis: Maid of the Mist Corp.

KREDIT: ABB

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Der in Miramar, FL, ansässige ABB-Vizepräsident Ed Schwarz ist heute für die Entwicklung und Leitung des neu geschaffenen Vertriebsteams für ABB in Nordamerika verantwortlich.

Er ist der führende Anwalt des Unternehmens für neue Baumöglichkeiten in den USA und Kanada und entwickelt vor allem die Geschäftsstrategie, die erforderlich ist, um hybride und elektrische Lösungen auf den nordamerikanischen Markt zu bringen. Als Absolvent der US Merchant Marine Academy in Kings Point, NY, erwarb er im Jahr 2000 einen Bachelor of Science in Meerestechnik und Werftmanagement. Außerdem diente er bis 2011 in der United States Navy als Leutnant der US Naval Reserve. Er diente auf See in verschiedenen technischen Funktionen und hat die Lizenz seines Chefingenieurs erworben. Bevor er zu ABB kam, arbeitete er auch für ZF Marine Propulsion Systems und Voith Turbo Schneider Propulsion, wo er die technischen und praktischen Aspekte der jeweiligen Schiffsabteilungen leitete und förderte. Da ABB eine Vorreiterrolle bei der Sanierung des ökologischen Fußabdrucks von Seeschiffen einnimmt und Schwarz bei der Umsetzung dieser Strategie an der Spitze der ABB-Speere steht. Hören Sie in diesem Monat zu, wie er eine Diskussion über die umweltfreundlichere und sparsamere Zukunft der Schifffahrtsindustrie leitet.

Sie wurden mit den Worten zitiert: „Vor jeder größeren Übernahme von Technologie auf dem US-Binnenmarkt besteht eine perfekte Abstimmung von Möglichkeiten und Lösungen.“ Erklären Sie uns, warum die Betreiber im Inland endlich bereit sind, Hybrid- und / oder Elektrifizierungsantriebe einzusetzen.
Genau wie der Dieselmotor Dampf und Dampf verdrängte, stellen die kombinierten Vorteile des elektrischen Antriebs die nächste Generation von Schleppbooten für die US-Binnenschifffahrt dar, von denen es kein Zurück mehr gibt. Nachdem die Eigentümer die Vorteile leichterer, zuverlässigerer Dieselmotoren genossen hatten, stellten sie den Bau großer und gefährlicher Dampfkessel für Binnenschiffe ein. Sobald die US-amerikanischen Inlandseigner beginnen, die Vorteile des dieselelektrischen Antriebs zu nutzen, werden sie die Nachteile der dieselmechanischen Systeme nicht mehr positiv beurteilen können. In einer Zeit, in der Spekulationen im Schiffbau und ein langsames Wirtschaftswachstum den Seeverkehr weiterhin heimsuchen, stehen die Eigner ständig unter dem Druck, die Kosten durch Maximierung der Betriebseffizienz zu minimieren. Auch die Schifffahrt wird von Regulierungsbehörden und Umweltbehörden zunehmend auf ihre Umweltbelange geprüft, wobei die Emissionen von Schiffen die größte Sorge darstellen. Aufgrund der kürzlich eingeführten NOx-Emissionsregeln können konventionelle dieselmechanische Schiffsmotoren die EPA-Tier-4-Leistungsanforderungen nur durch Hinzufügen teurer, sperriger, schwerer, komplexer und schwer zu wartender Nachbehandlungen erfüllen - entweder durch kostspielige Abgasrückführung (EGR) oder durch selektive Katalysatorreduzierung (SCR) ) mit Harnstoff an Bord. Alternativ sollten Betreiber im Inland dieselelektrische Antriebe in Betracht ziehen, die nicht nur von der Weltschifffahrt zunehmend bevorzugt werden, sondern auch Tier-4-Standards mit Tier-3-Hauptmotoren erfüllen können, ohne dass Platz, Engineering-Zeit oder Bunkerbedarf für Harnstoff aufgewendet werden müssen.

Jeder möchte "grün" sein, aber die meisten werden nicht so weit gehen, bis es auch unter dem Strich grün wird. Teilen Sie einige dieser Wettbewerbsvorteile, die die Betreiber im Inland letztendlich zu einer Umstellung veranlassen.
Die neuen Vorschriften für Emissionen von US-Binnenschiffen haben erhebliche Auswirkungen auf die Kosten für Eigner, die neue Schiffe bauen möchten, zu einer Zeit, in der eine alternde Flussflotte dringend ersetzt werden muss. Die damit verbundenen Kosten sind so hoch, dass der ROI alternativer Technologien berücksichtigt werden kann. Bei der „konventionellen“ Option werden zwei große EPA-Tier-4-Hauptmotoren installiert, die durch ein Nachbehandlungssystem ergänzt werden - entweder die kostenintensive EGR-Option oder die SCR-Option, die über zusätzliche Leitungen, eine eigene Nachfüllung und einen eigenen Harnstofftank verfügt und eine separate Wartung erfordert. Es ist unwahrscheinlich, dass Investitionen in die Nachbehandlungstechnologie aus Versandverträgen zurückgeholt werden können. Alternativ bietet der elektrische Antrieb die Möglichkeit, die Hauptbetriebskosten für Motorwartung und Kraftstoff zu senken. Ein Schiff, das 40% seiner Betriebszeit mit weniger als 50% Antriebslast verbringt, kann im Vergleich zu einem mechanisch angetriebenen System mit zwei Motoren anstatt mit drei Motoren betrieben werden. Diese Fähigkeit führt zu Kraftstoffeinsparungen, wenn Motoren unter Teillast stehen. Noch wichtiger ist jedoch, dass die Besitzer die Gesamtbetriebszeit des Motors um bis zu 50% reduzieren können - was die Wartung des Motors erheblich reduziert.

Ist eine Nachrüstung des Diesel- und / oder Batteriebetriebs für vorhandene Boote möglich oder eignet sich dieser Trend vor allem für Neubauten?
Der Nachrüstungsmarkt ist aufgrund der Baukosten für neue Schiffe der größte Markt in den USA. Jeder weiß, dass die USA Schiffe am längsten von allen anderen Märkten halten. Dies schafft großes Interesse daran, bestehende Schiffe mit neuen Technologien auszustatten. Es gibt keine Einschränkung für die Nachrüstung, außer Platz und Gewicht. Normalerweise kann dieses Gerät jedoch in ungenutzten Bereichen wie Oberdecks oder in Bereichen mit geringerer Auslastung installiert werden. Ein Beispiel für eine sehr erfolgreiche umfassende Nachrüstung sind Tycho Brahe und Aurora, die im Rahmen der Strategie von ForSea zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks auf der 4 km langen Strecke zwischen Schweden und Dänemark von konventionellen Dieselmotoren auf Batteriestrom umgestellt wurden. Die Schiffe verkehren auf einer hochintensiven Fährstrecke, auf der mehr als 7,4 Millionen Passagiere und 1,9 Millionen Fahrzeuge zwischen städtischen Hafenterminals in Dänemark und Schweden befördert werden. Die Umrüstung dieser mehr als 100 Meter langen Fähren, die beide 1991 gebaut wurden, erforderte die Installation einer 4160 kWh-Batterie auf jedem Schiff sowie Batterieracks, Energiespeicher-Steuerungssysteme und die Onboard DC Grid-Stromverteilungstechnologie von ABB. Darüber hinaus lieferte ABB automatisierte Landladestationen mit einem Industrieroboter, um die Verbindungszeit zu optimieren und die Ladezeit zu maximieren. Dabei wurden 3D-Laserscans und die drahtlose Kommunikation zwischen Schiff und Land genutzt. Dies ist ein wegweisendes Projekt, und wir sind davon überzeugt, dass es als kritischer Schritt für die Umweltrevolution der Schifffahrt und als Meilenstein für die Einführung der ABB-Strategie für die Schifffahrt "Electric, Digital, Connected" angesehen werden wird.

Der Reiseveranstalter Maid of the Mist aus den Niagarafällen hat zwei neue Passagierschiffe bestellt, die mit reinem Strom fahren, der durch die Technologie von ABB ermöglicht wird. Erarbeiten Sie das Antriebssystem und seine Komponenten für die Leser.
Das Maid of the Mist-Projekt ist eine echte Revolution, da das Schiff nicht mit irgendwelchen Motoren ausgestattet sein wird - es ist wirklich nur elektrisch und die Tatsache, dass der Strom vom örtlichen Staudamm stammt, bedeutet, dass es ein echtes emissionsfreies Schiff ist. ABB wurde mit der Bereitstellung einer vollständig integrierten Lösung beauftragt, die das Versorgungsunternehmen mit Strom versorgt, verwaltet und an die L-Antriebe und Bugstrahlruder liefert. Neben der Integration der Batterieladeverbindung zwischen Land und Schiff wird ABB das Neubauprojekt Maid of the Mist mit Schalttafeln, Antrieben, Batterien (von Spear), Antriebsmotoren für Heck- und Bugstrahlruder sowie der integrierten Steuerung beliefern System sowie das ABB Ability Marine-Ferndiagnosesystem zur Fernüberwachung von Geräten und zur vorausschauenden Wartung. ABB Ability ist das führende Angebot von ABB für digitale Lösungen und Dienstleistungen.

Geben Sie uns in Bezug auf die Passagierschiffe der Maid of the Mist eine Vorstellung von den Kostenunterschieden für diese Schiffe. Haben sich die Betreiber beispielsweise für eine EPA-Tier-4-Lösung entschieden?
Das Schiff der Maid of the Mist hätte wahrscheinlich mehrstufige Tier-3-Motoren (jeweils weniger als 800 PS) einsetzen können und damit die Tier-4-Anforderungen unterschritten. Aber selbst im Vergleich zu Tier-3-Antriebslösungen hat der Eigentümer einen finanziellen Vorteil, wenn er voll batteriebetrieben ist. Wenn ein Besitzer die entscheidende Entscheidung trifft, auf Vollbatterie umzusteigen, profitiert er sowohl von der anfänglichen Konstruktion als auch vom Betrieb. Es ist von Vorteil, nicht nur die Motoren zu entfernen, sondern auch alle zugehörigen Abgaskanäle, Fundamente, Wellenleitungen, elektrischen Anschlüsse, Kühlmittel, Kraftstoffleitungen, Mehrfachpumpen und Kraftstofftanks. Das neue ABB-System für diese Schiffstypen (ABB Onboard Microgrid) ist eine neue kompakte Lösung. ABB ermöglicht ähnliche Wirkungsgrade für kleinere Schiffe mit geringerer Leistung, die über kurze Strecken fahren, wie größere Schiffe seit vielen Jahren. Onboard Microgrid reduziert den Platzbedarf und das Gewicht der an Bord befindlichen elektrischen Geräte, da keine sperrigen Transformatoren und Hauptschalttafeln benötigt werden. Das lässt mehr Platz auf den Schiffen und bietet mehr Flexibilität bei der Positionierung des Systems an Bord - und spart so Geld bei der Konstruktion. Das System ist fast vollständig vorgefertigt und in sich abgeschlossen. Dies spart kostspielige Zeit während der Schiffsbauzeit.

Die tatsächlichen Kosteneinsparungen ergeben sich jedoch während des Betriebs, indem viele der Hauptbetriebskosten wie die Motorwartung und die Kraftstoffkosten gesenkt werden. Es verbessert auch den Platz und die Anordnung des Schiffes, so dass in diesem Fall mehr Passagiere das Oberdeck genießen können, ohne dass die Stapel Platz beanspruchen und Abgase und Wärme abgeben. Schließlich kann man den Paradigmenwechsel, in dem Millennials ihr Geld oder ihre Unterstützung ausgeben, nicht unterschätzen, wenn man sich mit Dienstleistungen für die breite Öffentlichkeit befasst. Jeder, der mit Millennials lebt, mit ihnen arbeitet oder sie kennt, ist sich auch bewusst, dass sie das, was in der Konsumkultur wichtig ist, neu gestalten - dies schließt Umweltfragen ein.

Die beiden größten Probleme bei der Verwendung von Batterien auf Handelsschiffen waren bis vor kurzem das Gewicht und / oder der physische Platzbedarf dieser Einheiten, die für die Bereitstellung der erforderlichen Antriebsleistung erforderlich waren. Wir haben einen weiten Weg zurückgelegt, nicht wahr? Erzählen Sie uns ein wenig über die Fortschritte an dieser Front.
Meeresbatterien sind zu einem gewissen Grad in „ESS-Systemen“ verwurzelt - Behältern voller Batterien, die Kraftwerken eine Spitzenrasur ermöglichen. Bis vor kurzem verwendeten Schiffsbatterien schwere, unflexible Rückwandplatinen als Basis für ihre Systeme. Die fortschrittlichsten Batterien auf dem Markt verwenden einfache Verbindungen mit leichtem, anpassbarem Rack. Dies trägt zu einer Gewichtsreduzierung und einer Standfläche bei. Wir erwarten große Fortschritte in zwei oder drei Jahren von der Entwicklung der Batteriechemie, aber der Mythos, dass Batterien groß und schwer sein müssen, ist bereits gesprengt.

Jedes der MoTM-Schiffe wird von einem Paar Akkupacks mit einer Gesamtkapazität von 316 kWh angetrieben, die gleichmäßig auf zwei Katamaranrümpfe verteilt sind. Das Vorhandensein von zwei völlig unabhängigen Stromversorgungssystemen an Bord erhöht die Ausfallsicherheit des Betriebs durch die Schaffung einer Redundanz. Können die Akkus mit nur einem Gerät betrieben werden, wenn das andere aus irgendeinem Grund nicht verfügbar ist? Reicht dies aus, um das Schiff sicher anzutreiben, und wenn ja, wie lange?
Diese redundante Anordnung ist für ein rein elektrisches System (ohne Motor) sehr wichtig. Jeder Rumpf beherbergt genug Leistung und sowohl Heck- als auch Bugstrahlruder, um das Schiff unabhängig anzutreiben. Dies ermöglicht echte Redundanz. Solange das Schiff in der Lage ist, sich wieder aufzuladen, kann das Schiff mit einem Verlust des Systems von 50% betrieben werden.

Das europäische Innovationsprojekt FLAGSHIPS wurde von der EU mit 5 Millionen Euro für den Einsatz von zwei kommerziell betriebenen emissionsfreien Wasserstoffbrennstoffzellenschiffen in Frankreich und Norwegen ausgezeichnet. In Frankreich wird ein Wasserstoff-Schubboot der Compagnie Fluvial de Transport (CFT) als Versorgungsschiff an einem der anspruchsvollsten Flüsse der Rhône eingesetzt. Definieren Sie den Begriff "Versorgungsschiff". Wird dies wirklich ein Arbeitsboot sein?
Dies ist ein wichtiger Meilenstein in der Binnenschifffahrt. Manchmal scheint es, als würde der Binnenmarkt später neue Technologien einführen - in diesem Fall ist das Inland Vorreiter der emissionsfreien Technologie. Bei dem Projekt handelt es sich um die Nachrüstung eines Schubboots für den Transport von Fracht und beweglichen Schiffen. Es schiebt zwei Lastkähne und die Konvoilänge beträgt bis zu 180 Meter. Der tägliche Betrieb des Schiffes erfolgt innerhalb der Manipulationsschiffe des Hafens von Lyon und im wöchentlichen Betrieb zwischen dem Hafen von Lyon und Docks Fulchiron. Es ist der typischen US-Flottenoperation im unteren Mississippi sehr ähnlich, dass sie sich manchmal wie eine Einheit verhält - je nach Schiffsvolumen ist dies die häufigste Schubbootoperation in den USA. ABB und Ballard Power Systems werden die vorhandenen Brennstoffzellentechnologien im Kilowatt-Maßstab nutzen und optimieren, um eine zukunftsweisende Megawatt-Lösung für den Antrieb größerer Schiffe zu schaffen. Mit einer elektrischen Leistung von 3 MW (4000 PS) passt das neue System in ein Modul, das nicht größer ist als ein herkömmlicher Schiffsmotor, der mit fossilen Brennstoffen betrieben wird.

Das dieselelektrische System entscheidet, wie viel Strom benötigt wird. Daher und für größere Betreiber kann die Wahrscheinlichkeit, dass der eine oder andere Kapitän als "Flottengasfresser" bezeichnet wird, beseitigt werden. ABB behauptet, bis zu 30 Prozent Kraftstoff gespart zu haben. Erarbeiten Sie diese Zahlen für uns.
Der automatische elektrische Antrieb bietet viele Vorteile, einschließlich der Automatisierung. Unser Automatisierungssystem ermöglicht es dem Kapitän, sein Schiff wie gewohnt zu steuern, und das System entscheidet dann automatisch, wie viel Leistung benötigt wird, und startet oder schaltet die Motoren entsprechend ab.

Es ist wichtig, dass der Kapitän über die gesamte Installationskraft verfügt, um sein Schiff schnell manövrieren zu können. Wir werden aber auch bemerken, dass Kapitäne die Art und Weise ändern, wie sie Schiffe bedienen, sobald sie das Moment der vollen Kraft bei Nulldrehzahl haben, die von einem Motor kommt. Andere Märkte, die auf eine schnellere Gasannahme und eine schnelle Verfügbarkeit von Standby-Leistung angewiesen sind, beginnen auf natürliche Weise, die Schiffe effizienter und effektiver zu betreiben. In einem realen Beispiel haben wir einen Eigentümer so berechnet, dass er mit einem dieselelektrischen System etwa 15-25% Kraftstoff einspart. Sie berichteten über eine 50% ige Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Als wir die Kapitäne interviewten, erklärten sie, dass sie aufgrund ihres Vertrauens in die schnelle Verfügbarkeit der Bereitschaftsleistung häufiger Schiffe mit niedrigeren Lasten als in der Vergangenheit fuhren. Das Ziel ist nicht nur die installierte Leistung, sondern die tatsächliche Leistung genau dann, wenn sie benötigt wird - dies ist die Effizienz, die ein gut konzipiertes elektrisches System einem Eigentümer bringen kann.

ABB hat bereits über 1.300 Schiffe mit dieselelektrischem Antrieb ausgeliefert. Wann werden wir das erste Inland-Schubboot mit dieser Technologie sehen?
Sehr bald. Wir führen sehr ermutigende Gespräche mit Eigentümern, die der Ansicht sind, dass die Technologie perfekt für den Betrieb geeignet ist. Letztendlich sind es die Schiffseigner, die den Wert sehen müssen. Dies sind Gespräche, die wir heute führen. Die Branche hat es sehr akzeptiert, etwas über elektrische Antriebe zu lernen, Fragen zu stellen und nun nach Möglichkeiten zu suchen, diese umzusetzen. Wir gehen davon aus, dass die ETBs im Jahr 2020 segeln werden.