Intelligente Schiffsflossen

Jeder, der schon einmal eine Kreuzfahrt unternommen hat, kennt das unangenehme Schaukeln, das empfindliche Menschen seekrank macht. Das muss nicht sein: Forscher haben neuartige Flossen entwickelt, die Schiffe in einer stabilen Lage halten, und zwar sowohl vor Anker als auch auf hoher See.

Wind, Wellen und Strömungen trotzen

Durch Seegang und Wind bewegen sich Schiffe unregelmäßig. Besonders unangenehm empfinden Besatzung und Passagiere das Schlingern beziehungsweise Rollen um die Schiffsachse. Diese Schiffsschwingung lässt sich mit Hilfe von Flossenstabilisatoren deutlich mindern. Ihr Einsatz ist allerdings mit einem gewichtigen Nachteil verbunden: Die Flächen der Flossenstabilisatoren setzen der Strömung einen erheblichen Widerstand entgegen, sodass das Schiff bei gleichbleibender Antriebskraft langsamer wird und mehr Treibstoff verbraucht.

Ziel des Forschungsvorhabens „NEWA – Neue werkstoffbasierte Aktoren zur adaptiven Formänderung " war es deshalb, andere, bessere Flossenstabilisatoren zu erarbeiten. Sie sollten dazu in der Lage sein, die ungewünschten Bewegungen eines Schiffes in unterschiedlichen Situationen – sowohl „Vor-Anker" als auch „In-Fahrt" – optimal abzumildern. Kurzum: Die Form einer Flosse sollte sich an unterschiedliche Betriebszustände anpassen können.

Was wurde erreicht?

Die Projektpartner haben die Aufgabe lösen können, indem sie einen mit Fasern verstärkten Kunststoff (FVK) wählten. Damit wurde es möglich, eine in ihrer Form durch kleine Antriebe (Aktoren) verstellbare Flossenstruktur zu entwickeln. Darüber hinaus entwickelten sie im Projekt eine passive Flossensteuerung, die sich an der Strömungsgeschwindigkeit orientiert sowie Verbindungskonzepte für den Faser-Kunststoff-Verbund. Im Ergebnis entstand ein funktionstüchtiger Prototyp, der Anfang 2014 auf einem Küstenwachschiff der Bundespolizei in Betrieb genommen werden konnte.

Der in der Form wandelbare Flossenstabilisator erweist sich bereits heute als Gewinn: Mit den bislang vorhandenen Stabilisatoren hatte das Schiff in bestimmten Situationen so stark gerollt, dass es nicht mehr sicher zu betreiben war und oft nicht einmal in See stechen konnte. Das ist nun anders. Und nicht zuletzt verfügt der Projektpartner SKF Blohm + Voss Industries mit dem Flossenstabilisator aus der kreativen Schmiede des NEWA-Projekts über ein hochinnovatives Produkt für den internationalen Wettbewerb.