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Motorschiff

Ein Motorschiff (MS) ist ein Schiff, welches von einem Motor - meist einem Dieselmotor - angetrieben wird. Waren noch vor 30 Jahren die großen Zweitaktmotoren die wichtigsten Antriebsmotoren für die Seeschifffahrt, so sind es heute die Viertakter. Zweitaktmotoren mit sehr hoher Leistung werden fast nur noch in große, schnelle Containerschiffe als Einzel- und auch Doppelanlagen mit einer Motor- und Propellerdrehzahl von 95 bis 105 U/min eingebaut. Die mittelschnelllaufenden Viertakt-Motoren (350–450 U/min) teilen sich, mit ganz wenigen Ausnahmen, den Rest. Diese Viertaktmotoren mit bis über 13.000 kW sind zum Beispiel in der Queen Elizabeth 2 eingebaut.

Inhaltsverzeichnis

Einsatz

Zurzeit werden bei kleineren Schiffen Viertaktmotoren bevorzugt eingebaut, da diese von bedeutend geringerer Einbauhöhe als die langsam laufenden Zweitakter sind. Zweitakter sind fast durchweg Langsamläufer mit 94 bis 120 Umdrehungen pro Minute. Viertaktmotoren sind entweder Mittelschnellläufer mit Umdrehungen von 350 bis 450 pro Minute, aber auch Schnellläufer wie die MTU-Baureihe 2.000 mit bis zu 2.300 Umdrehungen. Zweitaktmotoren, mit teilweise Bauhöhen von weit über 10 Metern und bis zu 2.500 Tonnen Gesamtgewicht, werden meistens als Einzelmaschinen eingebaut. Viertaktmotoren als Einzel-, Doppel-, Dreifach-, Vierfach- und Mehranlagen.

Als Kraftstoff verwendet man in der Seeschifffahrt seit ungefähr 40 Jahren Schweröl. Das ist Öl mit einem spezifischen Gewicht von bis zu 0,99 g/cm³. Um dieses Öl pumpen zu können, muss es auf mindestens 60 Grad Celsius vorgewärmt werden. Zum Einspritzen in den Motor wird das Schweröl dann auf 130 bis 140 Grad Celsius vorgewärmt. In der Binnenschifffahrt wird hingegen ausschließlich Gasöl verwendet. Schiffsdieselmotoren werden mit hochkomprimierter Luft (10–35 bar) angelassen.

Das Umsteuern (für Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt des Schiffes) erfolgt entweder am Motor selbst durch pneumatisches oder hydraulisches Verschieben der Nockenwelle, oder der Motor behält seine Drehrichtung bei und die Umsteuerung erfolgt mittels Wendegetriebe. Die dritte Variante ist das hydraulische oder mechanische Verstellen der Propellerflügel.

Moderne Passagierschiffe haben heute oft einen Diesel-Elektroantrieb. Dieselgeneratoren erzeugen Strom und ein oder mehrere Elektromotoren treiben den/die Propeller. Um einen Großdiesel überhaupt erstmal in Betrieb nehmen zu können, bedarf es eines großen Hilfsbetriebes, wie:

Dieselgeneratoren, Ölkesselanlage zur Erzeugung von Dampf zur Heizung der Schweröltanks, diverse Kühlwasserpumpen, diverse Schmierölpumpen, Kraftstoffzubringerpumpen, Luftkompressoren und entsprechende Luftbehälter usw.

Geschichte

Entwicklung

Bereits kurz nach seiner Erfindung wurde der Dieselmotor für Boote eingesetzt, bald darauf für Binnenschiffe. Die dänische Reederei East Asiatic Company ließ 1912 bei der Werft Burmeister und Wain in Kopenhagen das erste hochseetaugliche Motorschiff, das Passagierschiff "Selandia", bauen. Die 4964 Bruttoregistertonnen (über 14.000 m³) vermessene Selandia war 117 m lang, 16 m breit und hatte einen Tiefgang von 9 m. Mit zwei umsteuerbaren Vier-Takt-Dieselmotoren der Firma Burmeister & Wain von je 800 kW (1088 PS) erreichte das Zweischrauben-Schiff eine Geschwindigkeit von 12 Knoten (22,2 km/h). Bereits auf ihrer Jungfernreise legte sie 22.000 Seemeilen (40.000 km) zurück.

Durch den Einsatz von Dampfturbinen in Turbinenschiffen und die im Vergleich zum Dieselöl preisgünstige Kohle dominierte der Dampfantrieb noch bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs die Seefahrt. Mit der Exploration neuer Erdölvorkommen und der Verfügbarkeit billigeren Dieselkraftstoffs als Abfallprodukt bei der Raffination von Benzin und leichtem Heizöl ergaben sich Kostenvorteile für Motorschiffe, so dass sie bereits in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts den Schiffsneubau dominierten. Anfang des 21. Jahrhunderts sind 97% aller großen Schiffe Motorschiffe. Die größten Schiffsdieselmotoren leisten mehr als 110 000 PS (81 MW) in der Ausführung mit 14 Zylindern. Davon ist aber noch keine Maschine in Fahrt. Die größten in Fahrt befindlichen stammen in der 12-Zylinder-Version von MAN & BW (12 K 98 MC-C)und von Sulzer AG (12 RTflex 96C-B).

Zeittafel

Umwelteigenschaften

Ökologisch sind Motorschiffe ambivalent:

Sie haben einen relativ hohen Wirkungsgrad und verursachen (bezogen auf die Transportleistung) im Vergleich mit Landverkehrsmitteln (Eisenbahn, LKW) sowie insbesondere im Vergleich mit Flugzeugen erheblich geringere Emissionen

Durch ihren Treibstoff, vor allem das besonders billige Bunker-C-Öl (Schweröl), stellen Motorschiffe bei Kollisionen jedoch ein Umweltrisiko dar (Ölpest). Außerdem hat das Bunker-C-Öl einen hohen Schwefelgehalt (nach IMO bis zu 4,5 %), der zur Emission von Schwefeloxiden führt. Weitere Probleme entstehen durch die Emission von Ruß und Stickoxiden.

Mittels neuer Konstruktionen (Common-Rail-Diesel und Wassereinspritzung in den Brennraum) wird zurzeit versucht, diese Emissionsprobleme zu bewältigen. Weiter verbreitet ist bereits die Katalysator-Technologie nach dem SCR-Prinzip (selective catalytic reduction), die aus dem Kraftwerksbau stammt. Bei ihr werden die Abgase durch Einspritzen von Harnstoff katalytisch gereinigt.

Mit der Einführung abgasbezogener Hafengebühren versuchen einige Hafenstädte, die Verbreitung sauberer Antriebe für Motorschiffe zu fördern.

Siehe auch