Back to the Future ! Hydra Sail Projekt :
"sauberer, billiger Strom" durch Seefahrt!
Von der fossilen Dreckschleuder zum sauberen Energielieferanten und das hydra–mäßig.
Wie genial wäre es denn, wenn die großen und die größten Handelsschiffe mit alternativen Energien auf unseren Weltmeeren fahren und während der Fahrt über weite Strecken auf ihren Reisen mehr Energie produzieren als sie verbrauchen? Also: vom fossilen Verbrenner zum Ökostrom-Lieferanten mutieren!
Inzwischen wissen wir: Es kommt auf den Energiemix an! Eine Energieerzeugung mit allen verfügbaren, sauberen Mitteln! Schon bald werden nicht nur Flugzeuge mit Wasserstoff fliegen.
Unser bisher erworbenes „Know How“ sollten wir großzügig, mit eigenen Ideen und Besonderheiten ergänzt, für die Seeschifffahrt nutzen.
Ein Projekt, das nur gelingt, wenn wir „nicht kleckern – sondern klotzen“ ! Gigantische Schiffe verlangen gigantische Lösungen. Schiffe, die Energie nicht nur für den eigenen Antrieb und Betrieb produzieren, sondern maximal Energie im Überschuss erzeugen und dabei genug Platz und technische Möglichkeiten für die Weiterverarbeitung an Bord haben.
Optimistisch sprechen wir von fahrenden Energieerzeugern, die durch ihre Fahrt so viel Strom erzeugen, dass sich ihr ursprüngliches Geschäftsfeld ändert. Die Windkraftanlagen vor unseren Küsten verbrauchen immer mehr Natur und Umwelt. Durch unseren Energiehunger ist ein Ende nicht abzusehen. Wäre es da nicht erstrebenswert Schiffe als Energieerzeuger auf Weltreise zu schicken, mit dem Auftrag Wasserstoff zu produzieren….?
Das Hydra – Sail – Projekt möchte sich nicht nur als Segelprojekt verstanden wissen, sondern als Energie-Erzeugerprojekt auf Seeschiffen. Hierbei sind die Segel nur eine notwendige Variante zur Kraft- und Stromerzeugung.
C Copyright
Und die vielen schönen Ideen….. bleiben Ideen wenn sie nicht von Experten in die Tat umgesetzt werden. Deshalb vertreten wir hier ein OpenSource Projekt. Sollten in dieser Veröffentlichung Neuerungen oder bisher noch nicht bekannte Techniken und Ideen stehen, so sind diese selbstverständlich für jedermann und frei von jedermann verwertbar. Der Sinn dieses Projektes ist: „sauberer, billiger Strom“ durch / mit Seefahrt ! Vielleicht haben Sie eine Idee, die Sie zu unserem Projekt beisteuern können. Zögern Sie nicht! Sie sind herzlich willkommen. Schreiben Sie uns!
Beteiligungsangebot:
Wir hoffen auf Interesse unserer maritimen Wirtschaft, Reeder, Werften, Ingenieure, Nautiker, Photovoltaik-Hersteller, maritimen Zulieferer, aus Forschung, Entwicklung und auf das Interesse der potentiellen Anwender.
Wir suchen Mitstreiter für die Arbeitsgemeinschaft und für die Entwicklung von Hydra – Sail – ökologische Antriebs- und Energie-Erzeugungssysteme auf Seeschiffen. Mitstreiter, die bereit sind zügig zu handeln um Know How und Standards für unsere heimische, maritime Industrie zu entwickeln.
Die Elementebox
Hydra Sail versenkt in Elementebox
Die Segel können für den Löschbetrieb und Revierfahrten komplett eingefahren werden.
Wie die Tragflächen eines Flugzeuges werden die Hydrasegel senkrecht an Deck gestellt. Sie können automatisch ein- und ausgefahren werden.
Hydra Sail gerefft und ausgefahren
Die Segel können bei Sturm stufenweise eingefahren werden und somit weiter genutzt werden
Die Verwendung des Hydrasegels kommt der eines „Hochsegels“ gleich und wird dementsprechend genutzt.
Hydra Sail -
Hydraulische Segel aus der Elemente Box
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.
Der Sinn des Hydra Segel Projektes
Erzeugung alternativer Energie an Bord von Schiffen.
Die Seefahrt wird zunehmend als Umweltverschmutzer an den Medienpranger gestellt. Ob in Relation zur transportierten Menge, zu Recht oder zu Unrecht, sei dahingestellt. Die Akzeptanz in der Öffentlichkeit von Schiffsantrieben mit Schwer- oder Dieselöl schwindet. Diesen Umstand gilt es zu ändern.
Die Zeit ist reif für die Entwicklung alternativer Schiffsantriebe und die Öffentlichkeit ist bereit, für sauberen Transport zu zahlen.
Der Umweltverschmutzer Seeschifffahrt kann sich hier in die Rolle des Primus und Vorreiters eines emissionsfreien Schiffsantriebs begeben.
Dieses Vorhaben benötigt neue Konzepte und vor allem Mitstreiter!
Um aus vorhandenem „Know How“ mit Wind, Elektrik und Wasserstoff einen neuen Schiffsantrieb zu entwickeln wird Mitarbeit aus allen Bereichen benötigt.
Analog zum erfolgreichen, erneuerbaren Energiemix an Land gilt der Energiemix mit kleinen Änderungen auch auf See. Mit einem Unterschied: Die Erzeuger an Bord sind auch gleichzeitig Verbraucher. Lange Leitungswege, wie an Land üblich, entfallen.
Durch Umwandlung von Strom in Wasserstoff und Speicherung der Energie an Bord bei Überschuss ist es denkbar, dass Energie an andere Verbraucher im Hafen abgegeben werden kann.
Der Energiebedarf eines großen Schiffes ist immens und dem einer kleinen Stadt gleichzusetzen. Entsprechend sind die Projektdimensionen anzusetzen.
Das Hydra Segelprojekt führt vorhandenes Wissen über Segelformen / Profile mit den heutigen Werkstoffen, modernen Materialien und Produktionstechniken unter Berücksichtigung des Bedarfs zusammen. Benötigte Energie wird per Wind, Solar und Mechanik erzeugt.
Bei gleichzeitiger Anwendung vorhandener Steuerungs- und Bahnführungstechniken unter Einbezug moderner, langfristiger Wettervorhersagen und erprobten Wetterroutingsystemen entsteht ein technisch anspruchsvolles Green – Sailing (Null Emissionen)- Projekt.
Abgestimmt auf einen wirtschaftlichen und ökologischen Warentransport per Schiff in der heutigen Zeit des priorisierten Klimaschutzes ergibt das einen einzigartigen, ökologischen und ökonomischen Schiffsantrieb mit Zukunft, das Hydra – Segelsystem.
Wir wollen die Projekt – AG anstoßen und als Katalysator begleiten um frei verfügbares Know How für alle Mitstreiter zu produzieren.
Wir suchen als Mitstreiter: Reeder, Seeleute, Werften, Entwickler, Hochschulen, Elektromotorenhersteller, Solarzellenhersteller und Schifffahrt – Zulieferbetriebe die ihr Know How in eine Projekt AG einbringen und möglichst mit staatlicher Förderung ein Schiffsantriebssystem entwickeln, das effizient unter allen denkbaren, realistischen Bedingungen einsetzbar ist.
Projekt – AG – Mitstreiter setzen Standards für die Zukunft! Sie werden als Erste von der Entwicklung profitieren.
So wie die heutigen Windräder zur Stromerzeugung keinerlei fossile Energie benötigen, wird auch das Hydra – Sail – System ohne fossile Energie auskommen. Dadurch verändert sich die Wirtschaftlichkeit. Die während der gesamten Lebenszeit des Schiffes eingesparten Bunkerkosten ermöglichen einen höheren Kapitaleinsatz für die Baukosten des Schiffes. Die Reeder erzielen höhere Charterraten, weil der Charterer keinen teueren Bunker mehr bezahlen muss. Hier einmal zur Verdeutlichung die bisherigen Kosten : Ein mittleres Schiff, das bisher eine Charterrate pro Tag von ca. USD 15 – 20.000,- einbrachte, verbrennt ca. 80 Tonnen/Tag an Schweröl zu USD 500,-/to. Das ergibt einen Betrag von USD 40.000,- allein für Brennstoff. Der Brennstoff / Bunker wird üblicherweise vom Charterer getragen, tangiert also die Einnahmen des Reeders nur strategisch. Jeder mag diese Rechnung für sich auf Monate / Jahre oder die Lebensdauer eines Schiffes hochrechnen um zu sehen wo die Zukunft liegt.
Der Personaleinsatz für den Betrieb eines Hydrasailschiffes wird dem eines heutigen Schiffes ähneln. Das gesamte System wird vollautomatisch, bei Bedarf halbautomatisch betrieben.
D.h. es wird kein gesondertes Personal zum Segelsetzen etc. benötigt. Für die Techniker verändert sich das Berufsbild des Maschinenbetriebsingenieurs hin zum Elektroingenieur.
Nautiker lernen zusätzlich (wieder) segeln.
Also: Back to the Future ! !
Impressum
D-23669 Timmendorfer Strand
Telf.: 045403-702 660-0
Email: mitmachen@hydra-sail.com
Wir sind dabei : - Machen Sie mit....!!
www.FreieReedereiinspektoren.com
www.RedStarShipping.com
www.directcrewing.com
www.foerster-huang.de