Im Fokus: BAR-Technologien zum Bau kleinerer Flügel und Wohnblöcke

BAR Technologies ist im Begriff, weitere Neubauverträge für seine 37.5 Meter langen WindWings bekannt zu geben. Die Technologie soll es Fracht- und anderen Schiffen ermöglichen, den Treibstoffverbrauch um 1.5 Tonnen pro 24 Stunden zu senken. Darüber hinaus wird derzeit darüber gesprochen, kleinere Tragflächen (20 m) für die Küsten- und Seeschifffahrt zu bauen und Wohnblöcke für neu gebaute Containerschiffe neu zu gestalten, wobei der Schwerpunkt auf der Treibstoffreduzierung liegt.

Es ist eine aufregende Zeit für das Unternehmen und John Cooper, CEO von BAR, ist mit den Fortschritten von WindWings in relativ kurzer Zeit zufrieden.

Cargill kam zunächst auf uns zu BAR-Technologien mit der Partnerschaft – um die CO2-Emissionen der Schifffahrt zu reduzieren – öffentlich bekannt gegeben im Oktober 2020.

„Es klingt leichtfertig – wir tun das, weil wir dazu aufgefordert wurden –, aber es ist die Realität, warum wir WindWings entworfen, patentiert und fertiggestellt haben.“

Anfang dieses Jahres der 2017 gebaute Massengutfrachter der Mitsubishi Corporation Pyxis-Ozean, von Cargill gechartert, stach mit zwei nachgerüsteten Flügeln in Seeund vier WindWings wurden in Zusammenarbeit mit Yara Marine Technologies auf dem Eigentum von Berge Bulk nachinstalliert Berge Olymp (Bild oben). Das Unternehmen startete im Oktober 2023 und das Unternehmen gibt bekannt, dass es das Potenzial für die Installation von WindWings auf mehr seiner Schiffe prüfen wird, die auf Routen mit günstigen Windverhältnissen verkehren. Das nächste Projekt, das Cooper bekannt geben möchte, ist ein Neubau.

Der Designprozess hat einige Überraschungen mit sich gebracht, die Cooper abwertend als „im Nachhinein offensichtlich“ bezeichnet. Er beschreibt BAR als „ein riesiges Simulationsunternehmen“. Wir entwerfen nichts von Hand. Anstatt dass wir das System steuerten, kam das Design aus dem System.

„Wenn man einen Flügel für einen Tanker entwirft, ist diese normale Gleichung – für eine AC-Hochleistungs-Segelyacht – völlig falsch.

„Am Ende der extremen Segelleistung ist der hydrodynamische Widerstand des Rumpfes recht gering, da es sich um ein Rennboot handelt, sodass der aerodynamische Widerstand des Segels einen großen Teil des Widerstands ausmacht. Daher müssen Sie unbedingt einen sehr effizienten Flügel entwerfen, der einen hohen Schub bei geringem Luftwiderstand bietet. Das ist wirklich wichtig für Rennyachten.

„Und das klingt jetzt so offensichtlich, aber es kam aus dem System. Wenn Sie ein Kamsarmax [mittelgroßes Schiff] entwerfen, hat es bei 200 m Schiff im Wasser einen so großen hydrodynamischen Widerstand, dass die normale Gleichung völlig falsch ist. Sie müssen lediglich einen Flügel entwerfen, der maximalen Schub bietet, und nicht etwas, das einen besonders geringen Luftwiderstand hat. Der Widerstand ist wichtig, aber der Schub ist ein viel größerer Teil der Anforderung.“

Cooper beschreibt den WindWing-Designprozess als dankbar kollaborativ. Durch die frühzeitige Gefahrenerkennung änderten sich so viele Pläne, dass er sich nun ausschließlich auf die Verbesserung der Leistung konzentrieren kann.

„Wir haben Shell, Delta Marin, Maersk und Cargill zu unseren Hazid-Treffen eingeladen und den ursprünglichen Entwurf auseinandergenommen, um die Sicherheit und Robustheit des Flügels sowie seine Leistung sicherzustellen. Damals sah es [der Prozess] nach Schmerz aus, aber es war ein Schmerz, der es wert war, durchgemacht zu werden. Wir haben die Sicherheitsaspekte des Designs geändert.

„Die Flügel sind für einen Betrieb bei 40 Knoten Wind und einem Böenfaktor von 25 Prozent ausgelegt. Zu diesem Zeitpunkt empfehlen wir, sie auf das Deck zu falten und vorher mit dem Ausfedern (Depowering) zu beginnen. Sie sind in der Lage, bei 100 Knoten oben zu bleiben, schalten in diesem Stadium jedoch die Leistung ab und richten sich nach dem Wind aus, um sicherzustellen, dass kein Schub erzeugt wird.

„Das Schlimmste, was passieren kann, ist, dass der Kapitän beschließt, direkt in einen wirklich starken Wind zu fahren, die Flügel nicht an Deck klappen (sodass sie bei 100 Knoten Wind aufrecht stehen) und das Schiff an Leistung verliert.

„Hazid hat uns dazu veranlasst, die hydraulischen Aspekte des Flügels neu zu gestalten, um eine positive Leistung in den Akkumulatoren zu erzielen. Was also tatsächlich passiert, ist, dass die Flügel von ihrem Kontrollmechanismus gelöst werden und automatisch entpowert werden.

„Es war ein echter Heureka-Moment.“

Jetzt sind die Flügel an Bord Pyxis-Ozean, Cooper befasst sich mit der Leistungsvalidierung. „Es geht darum, sicherzustellen, dass wir zusätzliche 1 einsparen können, und die Überprüfung von Dehnungsmessstreifen, um sicherzustellen, dass der Schub auf den Flügel genau das war, was wir erwartet hatten, um sicherzustellen, dass die Ermüdung funktioniert und alle Garantien korrekt sind.“ Es geht um die Ratifizierung, aber ich bin absolut verblüfft darüber, wie nah wir in Bezug auf die Leistung waren, und bin sehr zufrieden mit der technischen Arbeit, die wir geleistet haben, nicht nur mit der Leistung.“

Die Leistung ist besser als selbst er erwartet hatte. Während Cooper sagt, dass WindWings mit einer Kraftstoffeinsparung von 1.5 Tonnen für zwei Flügel vermarktet wird, haben Daten gezeigt, dass das Boot mehr einsparen kann (7.5 Tonnen pro Tag). „Aber wir wollen nicht zu viel versprechen und zu wenig liefern.

„Wir werden immer noch über 1.5 Tonnen sprechen, weil das der Durchschnitt ist. Die 7.5 hätten ein wirklich guter Wind oder eine wirklich gute Windrichtung sein können – aber wir haben es über 24 Stunden geschafft. Wir möchten auch über ein ganzes Jahr auf einer durchschnittlichen weltweiten Route sprechen und nicht nur über einen kleinen Zeitabschnitt.“

Das WindWings-Projekt wird von der Europäischen Union im Rahmen der CHEK Horizon 2020-Initiative kofinanziert. Dies ist besonders relevant, da 55 Prozent der weltweiten Massengutfrachterflotten bis zu neun Jahre alt sind.

„Die Emissionen der Schifffahrt entsprechen denen eines sehr großen Landes und betragen drei Prozent der weltweiten Emissionen“, sagt Cooper. „Aber eigentlich ist das Meer der sauberste und effizienteste Weg, Güter zu transportieren. Und die Schifffahrtsindustrie selbst verwendet wahrscheinlich den schlechtesten Kraftstoff der Welt – Schweröl –, den Abschaum des Raffinerieprozesses. Nicht viele Menschen wissen, dass dieser Treibstoff deshalb im Meer verbrannt wird, weil er so umweltschädlich ist. Wir haben uns der Herausforderung gestellt, den Bedarf an diesem Kraftstoff zu reduzieren.“

Jetzt müssen sich nur noch all diese alten Tanker an dem Projekt beteiligen. Aber wie lange das dauern wird, bleibt abzuwarten.