Dank Energy Harvesting

Fernüberwachung von Schiffsantrieben mit smarten Sensoren

25. Januar 2017, 14:05 Uhr | Hagen Lang
Probleme in Schiffsantrieben frühzeitig erkennen oder vorhersagen zu können, spart Kosten und erhöht die Sicherheit.
© Siemens

Der Ausfall von Schiffsantrieben auf hoher See ist teuer und nicht ungefährlich. Das Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) entwickelt mit Partnern ein Condition-Monitoring-System, das kabellos und ohne Batterien funktioniert und seine Energie per Energy Harvesting generiert.

Von außen sieht man Getrieben nicht an, ob und wann sie Probleme bereiten, Schäden müssen aber nicht entstehen, bzw. können besser behoben und Reperaturen geplant werden, wenn man über den Zustand des Getriebe-Innenlebens zeitnah bescheid weiß.

Bislang ist es dem IPH bereits gelungen, Sensoren außerhalb der Getriebe so zu installieren, sodass Getriebeschäden detektiert werden können. Auch die Energieversorgung funktioniert: Im Vorgängerforschungsprojekt »DriveCoM« entwickelte Sensoren nutzen zur Energiegewinnung den Temperaturunterschied zwischen Getriebe und Meerwasser, durch den die thermischen Energiewandler so viel Strom erzeugen, dass alle 20 Minuten Temperaturen, Drehzahlen, Drehmomente sowie Schwingungen erfasst und an den Bordcomputer gesendet werden.

Die Technologie wurde vom IPH gemeinsam mit der REINTJES GmbH, der Bachmann Monitoring GmbH, der Microsensys GmbH und der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. entwickelt und auf dem Getriebeprüfstand der REINTJES GmbH getestet.

Das System wird im jetzigen Forschungsvorhaben »CoMoGear – Condition Monitoring of Marine Gearboxes« so weiter entwickelt, dass der Verschleiß rotierender, drehmomentübertragender Bauteile wie Kupplungen, Wellen oder Verzahnungen detektiert werden kann. Herausfordernd ist dabei, dass die Sensoren im Ölbad des Getriebes plaziert werden müssen. Als Energiequelle soll mangels großer Temperaturunterschiede im Getriebe die Rotationsenergie der Getriebe für die Stromgenerierung genutzt werden. Zur Messdatenübertragung ist auch Bluetooth geplant.

Die Forscher nehmen zunächst die Lamellenkupplung ins Visier, die die Kraft des Motors an das Getriebe übertragt und deren Kraftübertragung bei starker Abnutzung leidet.   

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