Hydra Sail

Das Hydra Segel System besteht aus einem senkrecht stehenden Tragflächenprofil, das mechanisch, sektionsweise und computergesteuert ineinander (gerefft) oder geschoben werden kann, bis zum absoluten Verstauen der Segel. Das Segelprofil ähnelt dem einer senkrecht aufgestellten Flugzeugtragfläche. Die Verwendung des Hydrasegels kommt der eines „Hochsegels“ gleich und wird dementsprechend genutzt. Die Anzahl der benötigten Segelsysteme kann frei nach Platz und Antriebsbedarf geplant und verbaut werden.

Diese Art der Besegelung ist bekannt und entspricht dem allgemein gültigen Wissen der Strömungs- und Segeltechnik. Das senkrechte Aufstellen einer Tragfläche an Deck, die stark dem Profil einer Flugzeugtragfläche ähnelt, ist keine wirkliche Neuerung.
Diese Tragflächen in Streifen und Sektionen aufgeteilt, damit sie sektionsweise von oben oder nach unten ineinander geschoben werden können, das ist ebenfalls nicht neu. Es bedeutet aber eine sichere Handhabung des Profils unter allen Umweltbedingungen.

Neu hingegen ist,  dieses Wissen für das Anwendungsfeld Seeschifffahrt zu nutzen, mit dem Anspruch, es für einen sicheren und zielführenden Vortrieb von großen Schiffen einzusetzen.  Es stellt sich die Frage: Wie kann das heutige High Tech mit dem Altbekannten so verbunden werden, dass ein moderner, zeitgemäßer Antrieb entsteht? Ein Antrieb, der Ressourcen spart, und so sicher und zuverlässig ist wie ein Motorantrieb?

Wie kann man sicherstellen, dass dieser Segelantrieb den täglichen Bedingungen gerecht wird, und eine zuverlässige Reiseplanung erlaubt? Einen Segelantrieb, der Sicherheit auch bei größten Stürmen und höchsten Wellen bietet ! Einen Segelantrieb, der im Hafen, beim Lade- und Löschbetrieb und bei der Ansteuerung auf dem Revier nicht stört und obendrein auch noch von den vorhandenen Seeleuten ohne Probleme bedient werden kann.

Die wichtigsten Fragen aus nautischer Sicht sind: Wie verhält sich das Hydra-Segelsystem auf See, im Hafen und bei der Ansteuerung auf engem Revier?

Durch das Zusammenspiel von seemännischer Erfahrung und Technik in Verbindung mit den ökonomischen Gegebenheiten kann hier ein Antriebssystem entstehen, welches das Schiff verlässlich von A nach B bringt, alltagstauglich ist, in die Zeit passt und dem Schlagwort „GREEN SAILING“ endlich durchgreifend den gewünschten Stellenwert bringt.

Das Hydra Segel System kann in Serie industriell  in einer Elemente – Box gefertigt und dann ähnlich einem Deckshaus an Deck aufgestellt werden. Es kann aber auch unter dem Hauptdeck in die Wingtanks eingelassen werden und verschwindet somit insgesamt von Deck. Hierbei ist der Platzbedarf in den ehemaligen Tanks nicht größer, als der Platz, den der durch das System eingesparte Brennstoff eingenommen hätte.

Die mechanischen und hydraulischen Reff- und Stell-Systeme der Hydra – Sail Elemente – Box werden zeitgemäß mit Anschluss an das Weather – Routing und die Reiseplanung des Schiffes elektronisch, computergesteuert. Das heißt, die Segelstellung zum Wind und das Setzen, bzw. Reffen der Segel erfolgt vollautomatisch nach den Vorgaben durch die Reise- und Wetterplanung und den vor Ort gemessenen „Ist-Daten“ und/oder durch einen Wachoffizier auf der Brücke.
In voll gerefftem, bzw. verschlossenem Zustand behindern die Hydra Segel in keiner Weise den Lade- bzw. Hafenbetrieb. Die Systemboxen an Deck erscheinen wie normale Deckshäuser. Sie können auch in die oberen Wingtanks eingelassen werden und verschwinden dann im Hafenbetrieb total von Deck.  Gleiches gilt beim Fahren auf dem Revier. Mit so verstauten Segeln entspricht das Erscheinungsbild des Schiffes dem eines herkömmlichen Frachters.

Die Aufstellung der Segelboxen erfolgt vorzugsweise in Zweierpacks parallel nebeneinander an der Bb.Seite und auf der Stb.Seite an Deck des Schiffes, sodass je ein Segel aus diesem Zweierpack für den Backbord- bzw. Steuerbord- AmWindKurs zur Verfügung steht.  
Auf Raumschotskursen oder Vorwindkursen können die Segel im Butterfly – Stil gesetzt werden, oder es wird, je nach gewünschter Fahrdynamik,  eines der beiden Parallelsegel auf AmWindKurs und das andere auf VorWindKurs gestellt.
Bei Aufstellung von je 2 Segelsystemen auf jeder Schiffsseite  (Dualsystem) erhöht sich die mögliche Segelfläche um das Doppelte. Gleichzeitig ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten für eine verfeinerte Segeltechnik.

Die von einem Computer gesteuerten mechanischen / hydraulischen Hydra-Segelsysteme ermöglichen, unter Einbindung der Routen- und Reiseplanung sowie des Weather-Routing, eine vollautomatisierte Segelführung während der gesamten Reise. Die Schiffsführung kann manuell zu jeder Zeit und in jedem Umfang eingreifen:  Durch Segel setzen, stellen, bergen, reffen.

Die Segelprofile können aus einer Kunststoff-Metall-Legierung hergestellt werden und großflächig mit Sonnenkollektoren versehen werden. Bei einer Größe von ca. 300 m2 pro Segelprofil-seite (x2 beidseitig = 600 m2) ergibt sich für 12 Segel auf jeder Seite (24 x 600 m2) eine Solarkollektorfläche von 14.400 m2. Bei Verwendung des DualSegelSystems eine Fläche von 28.800 m2.
Ginge man von einer Ausbeute pro 1m2 von 100 Watt aus, ergäbe dies eine Leistung von 1.440 KW bzw. 2.880 KW. In Batterien geladen oder in Wasserstoff umgewandelt würde dieses bei Flaute und auf dem Revier / Hafen dem Elektro-antrieb des Schiffes zu Gute kommen. (Wasserstoff = Treibstoff der Zukunft)

Bei Starkwind, Sturm und bei hoher Schiffsgeschwindigkeit, könnten zusätzlich am Unterboden des Schiffes mehrere Azipod-Propeller zum Antrieb von Generatoren und zur Stromerzeugung genutzt werden. Diese Azipod-Propeller könnten umgekehrt auch als E-Antrieb und  Querruder genutzt werden.

Letztendlich entsteht die Möglichkeit, mit diesem Segelsystem und den genannten Hilfssystemen einen von fossilen Kraftstoffen unabhängigen Schiffsantrieb zu schaffen.

Energiebedarfsspitzen könnten durch Verbrennungsmotoren abgedeckt werden.

Standardisierte Hydra – Segel – Systeme könnten, industriell von Metall-Verarbeitungsbetrieben gefertigt, in miteinander vernetzbaren Elementeboxen untergebracht, an Werften auf der ganzen Welt zum Einbau auf Schiffen verschickt werden. Ein Stück Hightech mit Plug & Play Charakter.
Nach dieser Sichtweise könnten die Hydra Segel Systeme unabhängig vom Standort der Schiffswerft produziert werden. Die Systeme könnten in verschiedenen Größen und Ausführungen gefertigt werden. Sie könnten nachträglich oder zeitversetzt in jeder gewünschten Menge und nach Bedarf eingebaut werden. Sie könnten als fertige Systeme exportiert werden.
Letztendlich besteht die Möglichkeit, mit integrierten Sonnenkollektoren und der Stromerzeugung durch die Azipod- Antriebe / Generatoren einen Elektrohauptantrieb als Null-Emissions- Antrieb zu generieren.

Eine beliebige Anzahl von Segelboxen können zu einem System zusammengefasst  und über einheitlich definierte Schnittstellen (API) und Antriebe ihre Daten in ein zentrales SegelReiseSystem  (SRS – Sail Routing System) einspeisen.  Dieses SRS erhält die Reisedaten als Vorgabe von der kommerziellen Reiseplanung des Schiffes. Die Wetterdaten für die Reise erhält das SRS vom WeatherRoutingSystem des Schiffes und verknüpft diese mit den Reisedaten und erstellt hieraus die Planung für die jeweilig benötigte Routenführung für eine optimale Segelfläche und Segelstellung.  Und das je nach gewünschter Reisegeschwindigkeit, Ladungssicherheit, Brennstoffeinsparung und anderen sicherheitstechnischen und wirtschaftlichen Erwägungen.

Das Hydra-Segelsystem ist einfach zu bedienen. Es reagiert in klassischer Weise wie ein Segler mit Hochsegeln, ohne dass viele Seeleute für die Bedienung der Segel benötigt werden. Das Segelsetzen erfolgt hydraulisch, mechanisch per Knopfdruck oder auf Anweisung des Computers. Die Stellung der Segel zum Wind und ihre Einstellung für eine optimale Windkraft, um den maximalen Vortrieb zu erzeugen, erfolgt Computergesteuert und kann auch mechanisch – elektrisch – manuell bedient werden.