„Die ersten Serienmotoren der 20-Zyl-Version der Baureihe 175D von MAN Energy Solutions befinden sich im Bau und das erste Aggregat wird voraussichtlich im ersten Quartal 2022 in Betrieb gehen“, so Benjamin Andres, Leiter des Bereichs High-Speed, Marine Four-Stroke, bei MAN Energy Solutions.
Bei den ersten Maschinen handelt es sich um die Heavy- und Medium-Duty-Versionen des 20V175D-Motors mit einer Leistung bis zu 3.700 kW. Der erste Light-Duty-Motor mit einer Motorleistung von 4.000 kW soll Ende dieses Jahres in Produktion gehen. Eine noch leistungsstärkere Variante mit 4.400 kW ist in den Online-Motorendatenblättern von MAN Energy Solutions aufgeführt.
Dies ist die neueste Version des etablierten 175D-Motors, der im dänischen Werk Frederikshavn, dem Expertenzentrum für schnelllaufende Motoren und Schiffspropellersysteme, gebaut wird und seine Einführung ist der derzeit letzte Schritt im Entwicklungsprogramm des Motors.
Schon als der Motor 2015 erstmals als V12-Maschine vorgestellt wurde, waren sowohl die V16- als auch die V20-Varianten für die zukünftige Entwicklung geplant, aber ihre Einführung folgte einer sorgfältigen Abfolge von Technologie-Upgrades.
„Wir begannen mit einer Reihe von 12-Zylinder-Varianten als Aggregatkonfigurationen, gefolgt von den dieselmechanischen Antriebsversionen“, sagte Andres, „seitdem haben die bestehenden Einheiten mehr als 30.000 Betriebsstunden im Feld erfolgreich absolviert“.
Im Laufe der Zeit führte der Motorenbauer IMO Tier II-Varianten ein und entwickelte später sein eigenes Abgasnachbehandlungssystem mit selektivem Katalysator (SCR), wodurch der Motor IMO Tier III-konform wurde. Dieses SCR-System ist seit 2,5 Jahren verfügbar „…und wird von vielen unserer Kunden sehr geschätzt“, sagte er.
2019 wurde der 16V angekündigt und 2020 der 20V, der die rekordverdächtige obere Leistungsstufe für LD-Einsätze einführte.
Diese Light-Duty-Option wurde für die gesamte 175D-Baureihe eingeführt, was aufgrund der Gleichheit der Teile möglich wurde, so Andres. „Es war ein logischer Schritt“, dass bei der Erweiterung der Baureihe um neue Modelle auch die Light-Duty-Ausführungen mit höherer Ausgangsleistung eingeführt wurden.
Über das gesamte 175D-Programm hinweg habe es, lt. MAN ES, einen signifikanten Anstieg der Nachfrage gegeben, wobei Anwendungen im Marine- und Regierungsbereich einen besonders wichtigen Teil ausmachten. Über den gesamten Leistungsbereich des 175D gebe es Interesse an Aggregatanwendungen in komplexen Marineplattformen, sagte Andres, oft für den Einsatz in Situationen in denen Schallschutzhauben oder doppelt gefederte Fundamentierungen mit Stoßdämpfungseigenschaften erforderlich sind, oder für dieselmechanische Anwendungen in Offshore-Patrouillenschiffen und schnellen Patrouillenschiffen.
Die Vielseitigkeit und Konfigurierbarkeit mit Eigenschaften, die eine große Bandbreite von Anforderungen erfüllen, machen die Baureihe bei bestehenden und potentiellen Kunden besonders beliebt, hebt Andres hervor, und weiter „Dadurch eignet sie sich für eine breite Palette von Anwendungen, von Standard- bis hin zu Spezialschiffen mit einem hohen Grad an Komplexität. Dazu gehören Arbeitsschiffe wie Schlepper, Flachwasser-Ankerboote, Windturbinen-Installationsschiffe, Trawler, Fischtransporter und Forschungsschiffe, aber auch Passagierschiffe wie Hochgeschwindigkeitsfähren und Megayachten“.
Diese Schiffstypen sind für den 175D geeignet, weil die Baureihe sehr kompakt mit einem sehr guten Leistungsgewicht ist, so MAN ES. Dies sei typisch für schnelllaufende Motoren im Allgemeinen, aber besonders für den 175D, der oft in seiner 12-Zylinder-Version spezifiziert werden kann, wo die Konkurrenz 16-Zylinder-Äquivalente anbieten muss.
Andres deutete weitere Entwicklungsarbeit in diesem Bereich an, indem er sagte, dass MAN Energy Solutions „…sicherlich weiter die Bedürfnisse einer noch höheren Leistungsdichte unseres 175D identifizieren wird“ und deutete an später in diesem Jahr über diese Ambitionen zu berichten.
Er betonte auch die weiteren Vorzüge des Motors: Der 175D „…ist so konzipiert, dass er seine höchste Ausgangsleistung kontinuierlich liefert, selbst unter tropischen Umgebungsbedingungen“ und dass er den Betreibern „längere Betriebszeiten aufgrund seines niedrigen Kraftstoffverbrauchs“ ermöglicht.
Darüber hinaus ermöglicht der Motor lange Wartungsintervalle zwischen größeren Überholungen, die vor Ort durchgeführt werden können, „was das Schiff länger in Betrieb hält und die Betriebskosten niedrig hält.“ Diese Parameter spiegeln sich in reduzierten Betriebskosten wider, was bei der Auswahl „der richtigen Antriebslösung“ wichtig ist, sagte Andres.
Umweltstrategie
MAN Energy Solutions arbeitet kontinuierlich an der Verbesserung und Optimierung der Motoreffizienz“, sagte Andres „als Antwort auf die ständig wachsende Nachfrage nach niedrigeren Emissionen, insbesondere CO2, NOx und PM“.
Er verwies auf das SCR-System, das für den 175D entwickelt wurde. Es verfügt über einen geschlossenen Kreislauf und ein Temperaturregelsystem, das über den gesamten Lastbereich des Motors aktiv bleibt, um einen niedrigen Harnstoffverbrauch und niedrige NOx-Emissionen zu gewährleisten. Es wurde in Übereinstimmung mit den Zulassungsrichtlinien des Marpol Annex VI Scheme A zertifiziert, die eine anfängliche Zertifizierung der Abgasreinigungsleistung erfordern, gefolgt von regelmäßigen Untersuchungen und einer kontinuierlichen Überwachung der wichtigsten Betriebsparameter des Systems, unterstützt durch tägliche Emissionskontrollen.
Dieser Ansatz „reduziert den Inbetriebnahme- und Zertifizierungsaufwand an Bord“, sagte er, betonte aber, dass der Motor von Anfang an für die Abgasnachbehandlung ausgelegt wurde, um sicherzustellen, dass sein spezifischer Kraftstoffverbrauch „auch beim Betrieb in IMO Tier III auf einem Best-in-Class-Niveau gehalten werden kann.“ Er wies auch darauf hin, dass aufgrund der hohen Abgasgegendruckfähigkeit des 175D weitere Nachbehandlungssysteme, wie z.B. Dieselpartikelfilter, unter Beibehaltung der Ausgangsleistung hinzugefügt werden können.
Mehr als die Hälfte der europäischen und nordamerikanischen Bestellungen für den Motor wurden mit dem SCR-System spezifiziert, was Andres auf die Kompaktheit des Motors „und die vielfältigen Möglichkeiten zur Integration seiner Komponenten in den Motorraum“ zurückführt.
Unter den Referenzen des 175D finden sich auch Hybridanlagen, zuletzt für zwei Minenjäger, die bei Abeking & Rasmussen in Deutschland für die indonesische Marine gebaut werden. Der Auftrag verdeutlicht auch die Bedeutung einer 2018 geknüpften Verbindung mit dem Hybridspezialisten Aspin Kemp and Associates (AKA), der ein hybrides PTI-System liefert, damit die Schiffe bei der Minenjagd geräuschlos arbeiten können, während sie bei langsamer Geschwindigkeit mit elektrischem Antrieb betrieben werden.
In einer Erklärung, die bei der Bekanntgabe des Auftrags herausgegeben wurde, sagte Andres, dass die Lieferung von Antriebspaketen für diese beiden Minenjäger „unser Bestreben erfüllt, zunehmend ein Lieferant von Komplettlösungen zu werden.“
Kraftstoffoptionen
In den 175D-Motoren kann neben Marinegasöl eine Reihe von Kraftstoffen verwendet werden. Der Motor kann beispielsweise EN 590 (Tankstellendiesel)mit extrem niedrigem Schwefelgehalt, F-76-Destillatkraftstoff der NATO, B30-Biokraftstoff (eine Mischung, die 30 % Biokraftstoff enthält), Gas-to-Liquid-Kraftstoff (GTL), der aus Erdgas gewonnen wird, und hydriertem Pflanzenöl (HVO), einem reinen Biokraftstoff, verwenden.
In Zukunft könnten auch andere Kraftstoffe für den Motor geeignet sein, deutete Andres an. „Flüssige Kraftstoffe werden an Bord von kleinen Booten aufgrund ihrer Dichte und Verfügbarkeit vorerst eine große Rolle spielen, aber wir sind der Meinung, dass Kraftstoffe aus alternativen Quellen stammen sollten, um die CO2-Emissionen zu reduzieren“, sagte er. Vor diesem Hintergrund arbeitet MAN Energy Solutions an mehreren Konzepten für den Einsatz zukünftiger Kraftstoffe, wie zum Beispiel aus Biomasse gewonnene Produkte und synthetische Kraftstoffe auf H2-Basis.
