Strömung und Propeller

Strömung und Propeller: Im Schiffbau lässt sich über die CFD-Analyse in vielen Fällen sogar noch bei fertigen Schiffen die Effizienz steigern – über Anbauteile.

Anfang 2016 vereinbarten Siemens und CD-Adapco die Übernahme der Anteile des Softwareanbieters für 970 Millionen US-Dollar. Inzwischen ist die Transaktion abgeschlossen und CD-Adapco in das PLM-Softwaregeschäft der Siemens-Division Digital Factory (DF) integriert. Seit Juni dieses Jahres sind die Produkte als Teil der Software-Suite Simcenter Portfolio erhältlich.

CD-Adapco ist ein Unternehmen für Simulationssoftware mit Lösungen für verschiedene Engineering Disziplinen. Dies beinhaltet Fluid Dynamics, Solid Mechanics, Wärmeübertragung, Partikeldynamik, Stoffdurchsätze, Elektrochemie, Akustik sowie Rheologie. Im vergangenen Geschäftsjahr hatte der Anbieter mehr als 900 Mitarbeiter und einen Umsatz von nahezu 200 Millionen US-Dollar mit für die Softwarebranche üblichen zweistelligen Margen. In den vergangenen drei Geschäftsjahren steigerte er seinen Umsatz im Durchschnitt bei konstanten Wechselkursen um jährlich mehr als zwölf Prozent.

Digitalen Zwilling erstellen

„Durch die Ergänzung unseres Portfolios mit erweiterten Simulations-Tools wie CFD und der Integration von erfahrenen Experten auf diesem Gebiet bauen wir unsere Kernkompetenz in der modellbasierten Simulation, die einen sehr genauen digitalen Zwilling eines Produkts erstellt, erheblich aus“, sagte Anton Huber, CEO der Division Digital Factory bei Siemens.

Dazu gehört beispielsweise die CFD-Analyse Star-CCM+, mit dem unter anderem Becker Marine Systems arbeitet. Der Anwender passt mit dem System den sogenannten Mewis Duct an das jeweilige Schiff an, an dem die Komponente installiert werden soll. Es handelt sich dabei um eine stationäre Strömungsführungsvorrichtung. Sie wird in der Nähe des Propellers positioniert, entweder vor dem Propeller am Schiffsrumpf oder dahinter am Ruder beziehungsweise am Propeller selbst. Die Strömungsführung soll die Energieeffizienz der Schiffe verbessern, was vor allem für ältere Schiffe interessant ist. Die Erfahrungen hätten allerdings gezeigt, dass sich oft auch moderne Rumpfformen auf diese Weise verbessern lassen, erklärt der Anbieter.

Die Energieeinsparungen, die auf diese Weise erzielt werden können, sind abhängig vom Blockkoeffizienten des Rumpfs und der Axialkraft des Propellers. Typischerweise lassen sich drei Prozent bei Mehrzweckschiffen und bis zu acht Prozent bei Tankern und Massengutfrachtern der Energie einsparen. Die mittlere Einsparung liegt bei fünf bis sechs Prozent. Der ROI würde typischerweise innerhalb eines Jahres nach der Installation erreicht, so das Unternehmen.