Workboat

SCR reduziert die Stickoxide (NOx) im Abgas, indem Harnstoff eingespritzt und das Abgas durch einen Katalysator geleitet wird. Es ist die Schlüsseltechnologie zur Einhaltung von IMO Tier III.

SCR + DPF ist sinnvoll, wenn sowohl NOx als auch Partikel reduziert werden müssen. Dies ist häufig bei Projekten nach Stage V, ULEV oder CARB sowie bei Ausschreibungen der Fall, bei denen die Rußminderung Teil der Anforderungen ist.

Ein höherer Gegendruck erhöht den Kraftstoffverbrauch. Bei langen Betriebszeiten summieren sich diese Mehrkosten schnell. Ein System mit niedrigem Gegendruck kann daher langfristig erhebliche Kraftstoffeinsparungen erzielen.

Die für die NOx-Minderung erforderliche Harnstoffmenge wird im Wesentlichen durch die Chemie bestimmt. Ein umschaltbarer SCR-Betrieb kann jedoch unnötigen Harnstoffverbrauch außerhalb der Gebiete vermeiden, in denen das System betrieben werden muss.

Die luftunterstützte Dosierung hilft, den Injektor freizuhalten, wenn kein Harnstoff eingespritzt wird. Das ist besonders bei umschaltbaren Systemen wichtig, da es das Risiko von Verstopfungen durch kristallisierten Harnstoff reduziert.

Die wichtigsten Eingangsdaten sind Motorleistung, Abgastemperatur, Abgasmassenstrom, Rohemissionen, zulässige Gegendruckgrenzen, verfügbarer Bauraum sowie die anzuwendende Vorschrift beziehungsweise der Emissionsgrenzwert.

Die Motorparameter müssen die SCR-Reaktion ermöglichen. Zu niedrige Abgastemperaturen können eine korrekte Harnstoffverdampfung und Katalysatorleistung verhindern. Zu hohe Temperaturen können den Katalysator vorzeitig altern lassen. Auch die zulässigen Gegendruckgrenzen müssen eingehalten werden.

Der wichtigste Treiber ist die Einhaltung der Vorschriften. Wenn für ein Schiff, eine Motorenplattform oder ein Einsatzgebiet IMO Tier III, Stage V, EPA Tier 4 oder ein anderer Emissionsstandard gilt, kann ein Abgasnachbehandlungssystem erforderlich sein, um die vorgeschriebenen Grenzwerte zu erreichen.

IMO Tier III konzentriert sich vor allem auf die NOx-Minderung bei Schiffen, die in NOx-Emissionskontrollgebieten operieren. Stage V gilt für Binnenschiffs- und hafenbezogene Anwendungen und verlangt in der Regel sowohl eine NOx- als auch eine Partikelminderung, wofür üblicherweise SCR + DPF erforderlich ist.

Ja. Die meisten Workboat-Projekte basieren auf SCR, da es bei IMO Tier III hauptsächlich um die NOx-Minderung geht. Ein DPF kommt hinzu, wenn Partikel reduziert werden müssen, etwa bei Stage V, ULEV oder durch Förderprogramme angestoßenen Projekten.

DPF kommt bei Workboat-Anwendungen derzeit seltener zum Einsatz als SCR. Relevant wird er, wenn das Projekt über IMO Tier III hinausgeht, Stage V gilt oder eine Ausschreibung beziehungsweise ein Förderprogramm zusätzliche Ruß- und Partikelminderung honoriert.

Wenn das Schiff im IMO-Tier-III-Modus betrieben werden muss, ist das SCR-System beim Einfahren in die ECA einzuschalten. Außerdem müssen Aufzeichnungen darüber geführt werden, wann das System aktiviert wurde und ob es ordnungsgemäß funktioniert hat.

Ein umschaltbares SCR-System ermöglicht den vorschriftskonformen Betrieb dort, wo er erforderlich ist, und kann außerhalb der ECA abgeschaltet werden, sofern dies zulässig ist. Dadurch sinkt der unnötige Harnstoffverbrauch. Gleichzeitig kann der benötigte Harnstofftank kleiner ausgelegt werden.

Hug Engineering kann die Abgasnachbehandlungskomponenten liefern, die zum Erreichen der vorgeschriebenen Emissionswerte erforderlich sind. Die EPA-Tier-4-Zertifizierung liegt jedoch beim Motorenhersteller. Unsere Aufgabe ist es, die technische Lösung für das zertifizierte Motorenpaket zu unterstützen.

CARB-bezogene Anforderungen können komplexer sein, da sie sehr hohe Emissionsminderungsraten verlangen und häufig sowohl SCR als auch DPF umfassen. Das führt zu einem technisch anspruchsvollen Gesamtpaket mit hohen Anforderungen an Integration, Leistung und Zuverlässigkeit.

Hug Engineering unterstützt Offshore-Schiffe, Schlepper, Baggerschiffe, Windturbinen-Installationsschiffe, Fähren, Binnenschiffe, Hafenschiffe und Anwendungen in der Handelsschifffahrt – grundsätzlich jedoch jede Anwendung mit Motoren über 300 kW.

Die meisten Workboat-Projekte sind Neubauten, da das Schiff von Beginn an im Hinblick auf die geltenden Vorschriften konzipiert wird. Nachrüstungen gibt es ebenfalls, meist jedoch nur bei einem starken wirtschaftlichen Treiber wie Ausschreibungsanforderungen, Förderanreizen oder einem Wechsel des Einsatzgebiets.

Die größte Herausforderung ist der Platz. Ältere Schiffe wurden häufig nicht für SCR- oder DPF-Systeme ausgelegt. Die Lösung muss daher an den vorhandenen Bauraum angepasst werden, ohne Wartungszugänglichkeit, Gegendruck oder Sicherheit zu beeinträchtigen.

Hug Engineering kann Form, Ausrichtung und Anordnung von Reaktor, Mischrohr und Schalldämpfer anpassen. In manchen Fällen lässt sich durch die Integration des Schalldämpfers in das SCR-Konzept die Gesamtlänge des Systems reduzieren und die Installation vereinfachen.

Jedes Arbeitsschiff benötigt ein wirksames Schall- und Wärmemanagement. Wird die Schalldämpfung in das Emissionsminderungslayout integriert, kann das Platz sparen, die Zahl der Komponenten reduzieren und das Abgassystem vereinfachen.

Eine gute Vorbereitung. Ein reibungsloses Projekt beginnt mit präzisen Motordaten, klaren Emissionszielen, exakten Platzmaßen sowie der Planung von Wartungszugängen und Harnstofflagerung. Auch die elektrischen Schnittstellen müssen vor Produktions- und Installationsbeginn geklärt sein.

Arbeitsschiffe verdienen Geld, wenn sie im Einsatz sind. Wird die Installation während eines Trockendockaufenthalts geplant, kann das verfügbare Zeitfenster nur wenige Wochen betragen. Wenn das System auf Anhieb passt und funktioniert, lassen sich Verzögerungen, Mehrkosten und zusätzliche Ausfallzeiten vermeiden.

Arbeitsschiffe haben viele Betriebsstunden, daher sind die Betriebskosten entscheidend. Ein günstigeres System mit höherem Gegendruck, mehr Ausfallzeiten oder kürzeren Wartungsintervallen kann über die Lebensdauer des Schiffs deutlich teurer werden.

Zuverlässigkeit bedeutet, dass das System über lange Betriebszeiten hinweg die geforderte Leistung erbringt, die Emissionskonformität sicherstellt, unnötige Ausfallzeiten vermeidet und innerhalb geplanter Service- oder Trockendockintervalle gewartet werden kann.

Hug Engineering wendet kein einheitliches Wartungsintervall für alle Systeme an. Das Intervall wird gemeinsam mit dem Kunden festgelegt und hängt von Schiff, Motor, Einsatzprofil und Systemlayout ab. Größere Systeme können deutlich längere Intervalle ermöglichen – in manchen Fällen bis zu rund 20.000 Betriebsstunden – und werden in der Regel auf den Wartungsplan des Motors abgestimmt.

Die erforderliche Dokumentation richtet sich nach den Vorschriften und dem Zertifizierungsweg. Bei zertifizierten Projekten können Klassifikationsgesellschaften oder Zertifizierungsstellen technische Unterlagen, Leistungsnachweise und Prüfergebnisse verlangen. Bei anderen Projekten können Betriebsdaten zum Nachweis der Emissionskonformität herangezogen werden.

Ja. Hug Engineering unterstützt Workboat-Projekte mit internationaler Serviceerfahrung und einem globalen Supportnetzwerk. So helfen wir unseren Kunden, die Systemleistung auch nach der Inbetriebnahme langfristig zu sichern.

Es ist wahrscheinlich, dass Ruß- und Partikelemissionen künftig stärker in den Fokus rücken. Werden sie strenger reguliert oder in Ausschreibungen stärker honoriert, könnten SCR+DPF-Lösungen häufiger zum Einsatz kommen.

Ja. In einigen Märkten und Projektarten – insbesondere bei Offshore-Wind-, Bagger- und Infrastrukturprojekten – können emissionsärmere Schiffe bessere Umweltbewertungen oder eine stärkere Position in Ausschreibungen erhalten.

Ja. Hug verfügt über Erfahrung mit Anwendungen für alternative Kraftstoffe, unter anderem in methanolbezogenen Projekten, und arbeitet weiterhin mit Motorenherstellern zusammen, während sich die zukünftigen Marinekraftstoffe weiterentwickeln.

Hug Engineering verbindet Emissionsminderungstechnologie mit maritimer Anwendungserfahrung, Zertifizierungskompetenz, kompakter Integration, Engineering für niedrigen Gegendruck und umfassendem Service-Support. Das Ergebnis ist nicht nur eine Komponente, sondern ein System, das für den realen Betriebsalltag des Schiffs entwickelt wurde.