Aidamar im Baudock der Meyerwerft
(Quelle Wikipedia)
Diesen Beitrag habe ich am 13. September 2012 in Wikipedia hochgeladen, wurde von anderen Autoren und zuletzt von mir am 10 Juni 2013 ergänzt.
1. Einführung
Kleine Luftblasen unter den Schiffsboden dienen zur Luftschmierung und damit zur Verminderung der als Schiffswiderstand bezeichneten Reibung im Wasser. Damit wird der direkte Kontakt zwischen Schiffsaußenhaut und Wasser vermieden bzw. reduziert. Eine der Technologien, um neben der Reduzierung der Geschwindigkeit den Treibstoffbedarf der zukünftigen Schiffe auf 20 – 30 % zu senken.
2. Aktive Methode
Dazu sind derzeit zwei Methoden bekannt. Bei der aktiven Methode, der sogenannten „microbubbles“-Technik, werden kleine Luftblasen unter den Schiffsboden geblasen, dazu ist der entsprechende statische Druck von 1,5 bis 3 bar zu überwinden. Mit dem von der Luftgeschwindigkeit sowie den Rohrdurchmessern und –längen abhängigen dynamischen Druck sind rund 4 bis 5 bar aufzubringen. Bei einem entsprechend geformten Schiffsboden perlen diese Luftblasen von vorn nach hinten und zur Seite und reduzieren den Schiffswiderstand. Damit können bei gleicher Geschwindigkeit der Treibstoffverbrauch und damit die Emissionen gesenkt werden.
3. Passive Methode
Eine andere Methode beruht auf der passiven Lufthaltung am Schiffsrumpf, die nach dem Vorbild der Natur durch eine strukturierte, haarige Beschichtung für die Außenhaut der Schiffe ermöglicht wird. Damit soll eine dauerhafte Luftschicht unter Wasser gehalten werden. In der Natur sind zahlreiche Pflanzen und Tiere zu beobachten, die mit dieser Methode im Wasser leben und damit Kraft und Wärme sparen. Sie haben Oberflächen, die von einer silbrig schimmernden Luftschicht überzogen sind und beim Untertauchen nicht benetzen. Bei genauer Untersuchung werden bei einigen Tierarten feine Haarstrukturen sichtbar, die die Luftschicht auch bei Strömungen festhalten. Der sogenannte Salvinia-Effekt (hydrophile Spitzen auf den ansonsten superhydrophoben Haaren) soll dabei helfen, ein Ablösen von Luftblasen zu verhindern und die Luftschicht stabil zu halten.
In F- und E-Arbeiten werden diese Mechanismen an Forschungsinstituten und technischen Universitäten untersucht, um das Funktionsprinzipien auf die Schiffstechnik zu übertragen. Allerdings sind diese Arbeiten noch nicht endgültig abgeschlossen und Schiffe wurden bisher noch nicht standardmäßig nach diesem Prinzip realisiert.
4. Praktische Ausführungen
Die patentierte als „Mitsubishi Air Lubrication Systems“ (MALS) bezeichnete Methode wurde mit diesem System bereits praktisch erprobt, dabei wurden Leistungseinsparungen von über 10 % erzielt. Umfangreiche Untersuchungen fanden im Modell statt, beim ersten Schiff in Großausführung, dem Schwergut-Modultransporter Yamatai haben sich die Modellergebnisse bestätigt .
Erstmals bei einem Kreuzfahrtschiff kam das System bei der 2014 abgelieferten Quantum of the Seas zum Einsatz. Auch das im Mai 2016 in Dienst gestellte Kreuzfahrtschiff Harmony of the Seas verfügt über ein Luftschmierungssystem. Die beiden in den Jahren 2016 und 2017 von der Werft Mitsubishi Heavy Industries (MHI) für AIDA Cruises gebauten Kreuzfahrtschiffe der Hyperion-Klasse erhielten dieses System ebenfalls. Erwartet wurden Treibstoff-Einsparungen von 5 bis 7 %.
Auch die derzeit (2019) größten Containerschiffe, die MSC-Megamax-24-Klasse, wurde mit diesem System ausgerüstet. Bei Binnenschiffen wird die Luftschmierung diskutiert und vereinzelt (Futura Carrier) angewendet.
5. Quellen
Luftteppiche für die neuen AIDA-Kreuzfahrtschiffe, Schiffsjournal, 9. Juli 2012. Abgerufen am 25. Mai 2016. Raising the baseline for ULCV, DNV GL, 9. Dezember 2018 (englisch)
