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Einer der weltweit größten Forschungsmotoren wird an der Universität Rostock
in Betrieb genommen
Rostock (idw) - In Rostock geht ein Uni-Großprojekt in die heiße Endphase: Am 18.09.wurde der
Prüfstand einer der weltweit leistungsfähigsten Forschungsmotoren in der Fakultät für Maschinenbau
und Schiffstechnik in Betrieb genommen. Innerhalb der vergangenen zwei Jahre wurde der 43 Tonnen schwere, etwa
vier Meter hohe 1-Zylinder-Schiffsdieselmotor aufgebaut – der Prüfstand ist für 1000 PS ausgelegt! In
der Forschung wird der Motor eingesetzt, um die Entwicklung von Schiffsdieselmotoren mit deutlich geringeren Schadstoffemissionen
voranzutreiben, denn der öffentliche und politische Druck hinsichtlich einer Schadstoffsenkung von Schiffsantrieben
steigt. Senkung der Methan-, Stickoxid- und Kohlendioxidemissionen bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsdichte
gegenüber existierenden Dual-Fuel Schiffsdieselmotoren lautet das übergreifende Ziel des Großprojekts,
das vorerst bis Ende 2016 laufen wird.
Im Jahr 2013 startete das Forschungsprojekt, das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wird. Neben den
Lehrstühlen für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren und für Technische Thermodynamik sind als
weitere Partner die Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG sowie das Forschungszentrum Verbrennungsmotoren und Thermodynamik
Rostock GmbH beteiligt. Insgesamt fließen 3,97 Mio. Euro in das Verbundvorhaben. Zusätzliche Unterstützung
kommt von der Firma Caterpillar, die wesentliche Komponenten und Know-how in das Projekt einbringt. „Praktischer
Hintergrund des Verbundvorhabens sind die Umweltbelastung durch Großmotoren auf den Weltmeeren und die verschärften
Abgasnormen im Schiffsverkehr“, erläutern Prof. Horst Harndorf und Prof. Egon Hassel, die jeweiligen Leiter
der Lehrstühle. „Wir wollen wegweisend daran mitwirken, dass im Schiffsverkehr künftig Emissionsgrenzen
eingehalten werden können.“ Professor Harndorf ergänzt: „Wir verstehen unsere Forschung als anwendungsnahe
maritime Spitzen-Forschung. Das heißt, wir wollen Lösungskonzepte entwickeln, die den Weg aus der Forschung
in die Praxis bzw. in die Produktion schaffen und in diesem konkreten Fall helfen, die Grundlagen für eine
wesentlich sauberere Schifffahrt zu legen. Emissions- und Kraftstoffverbrauchsenkung bei Schiffsantrieben in naher
Zukunft – das wäre ein großer Erfolg für uns alle!“
Seit Oktober 2013 wurde mit dem Know-how der Motorenbauer von Caterpillar, die bereits Erfahrungen mit Gas-
und Dual-Fuel-Motoren für Schiffs- und Landanwendungen haben, der Motor konstruiert, aufgebaut, es wurde gerechnet
und modelliert. „Alle Achtung“ zollte Dr. Frank Starke von Caterpillar den Forschern der Uni Rostock. Der Aufbau
des neuen Motorprüfstandes für den Betrieb eines 1-Zylinder-Forschungsmotors sei ein sehr ambitioniertes
Projekt. „Wir erahnen, welche Herausforderungen die beiden Lehrstühle zu bewältigen hatten“, würdigte
Starke.
„Es war eine ambitionierte Zeitvorgabe, um den Motor erfolgreich in Betrieb nehmen zu können“, sagt Prof.
Harndorf. Jetzt steigen die Forscher in den regulären Messbetrieb ein. Vereinfacht dargestellt heißt
das: Zunächst soll der IST-Zustand festgestellt und beispielsweise erfasst werden, welche Eigenschaften der
Motor hat oder welche Emissionen an welchen Lastpunkten auftreten. Im weiteren Verfahren werden mithilfe von Simulationsrechnungen
gezielt verschiedene Parameter geändert, um Erkenntnisse über Prozesse an unterschiedlichen Stellen im
Motor treffen zu können. Parameter verändern bedeutet beispielsweise, die Strömungsführung
in der Luftansaugung zu verändern, andere Einspritz-Zeitpunkte festzulegen oder Einspritz-Drücke zu variieren.
Das Zusammenspiel von Simulation und Experiment ist daher unerlässlich. Für den maritimen Koordinator
der Bundesregierung, Uwe Beckmeyer hilft dieses innovative Verbundvorhaben „die richtige Antwort für eine
bessere Umwelt zu finden“. „Wir wollen die dicke Luft zurückdrängen“. Der Prüfstand werde ganz neue
Lösungen für den maritimen Bereich bringen, ist Beckmeyer überzeugt.
Unirektor Prof. Wolfgang Schareck ist stolz auf die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Maschinenbau. Von
Anfang an hat er das ambitionierte Projekt unterstützt: „Das ist Forschung auf höchsten Niveau, eine
exzellente Zusammenarbeit der beiden Lehrstühle mit einem hohen praktischen Nutzen. Im Bereich der Forschung
an Großmotoren eröffnen sich durch dieses Vorhaben ganz neue Möglichkeiten.“
Bereits seit 1955 forscht die Uni Rostock an Verbrennungsmotoren, hat sich seit 1962 auch mit Sonderkraftstoffen
beschäftigt. Seitdem beschäftigen sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter am Lehrstuhl für Kolbenmaschinen
und Verbrennungsmotoren fast durchgängig mit Technologien zur Emissionssenkung.
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