Maritime Technologien

Fraunhofer-Waterborne entwirft Monitoring-Systeme zur Ableitung von Schäden, der Vorhersage von Ausfällen und der bedarfsgerechten (frühzeitigen) Wartung. Der umfangreiche Einsatz von Zustands- und Strukturüberwachungssystemen mit einer planungsgesteuerten Instandhaltung kann einen wesentlichen Beitrag zu Sicherheit, Effizienz, Service, Verfügbarkeit, Qualität, Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz leisten. Die zum Teil auch in anderen Branchen bereits etablierten Methoden zur kombinierten Zustands- und Strukturüberwachung finden in der Schifffahrt durch Fraunhofer-Waterborne neue Einsatzbereiche, z.B. Intelligente Antriebssysteme ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung der Betriebszustände des Antriebsstrangs.

Hochseetaugliche Yachten verfügen über ebenso antriebsstarke wie laute Schiffmotoren: 6.000 PS sind bei den Mega-Yachten üblich. Mit der hohen Leistung sind auch störender Lärm und lästige Schwingungen an Bord verbunden. Lärm- und Schwingungen können dort am besten verringert werden, wo sie entstehen - an der Schnittstelle zwischen Motor und Schiffsfundament. Fraunhofer hat hierzu eine vielversprechende Lösung erarbeitet: die integrierte aktive Schwingungsisolierung.

Radargeräte leisten für die Sicherheit im Schiffsverkehr und beim Gütertransport auf dem Seeweg einen wichtigen Beitrag. Sie unterstützen die Besatzung bei der Navigation und warnen vor Kollisionen mit Hindernissen bei dichtem Verkehr oder schwierigem Fahrwasser. Aufgrund der Verwendung von Mikrowellen arbeiten sie auch nachts oder bei schlechter Sicht. Fraunhofer-Waterborne entwickelt Konzepte, Methoden und Systeme für elektromagnetische Sensortechnologien und speziell Radare, wobei modernste Methoden der Signalverarbeitung und innovative Technologien zum Einsatz kommen. Der Frequenzbereich umfasst alle im maritimen Umfeld genutzten und üblichen Frequenzen. Zu den Kompetenzen gehören die Numerische Feldberechnung, die Hochfrequenztechnologie und Sensor-Signalverarbeitung, welche es ermöglichen, innovative, komplexe Hochfrequenzsysteme unter einem Dach zu konzipieren, zu entwickeln und zu testen.

Maschinen oder Anlagen erzeugen charakteristische Schwingungen und damit Geräusche. Diese beinhalten Informationen über die Qualität, da Montagefehler oder sonstige Defekte oftmals eine Veränderung der Betriebsgeräusche verursachen.

Um die Qualität vollautomatisch zu überwachen und zu beurteilen hat das Fraunhofer IZFP »AcoustiX« entwickelt – ein intelligentes akustisches Sensorsystem mit kognitiver Signalauswertung. Der kognitive Ansatz ähnelt der subjektiven Geräuschbewertung durch einen Menschen, liefert jedoch objektive und reproduzierbare Ergebnisse.

Die entwickelten Algorithmen benötigen hierbei kein Vorwissen. Lediglich zur grundlegenden Softwareparametrisierung sind einige Vergleichssignale erforderlich. Die Algorithmen spüren somit Auffälligkeiten ohne aufwendiges Anlernen auf.

Im maritimen Sektor eignet sich »AcoustiX« z.B. für die Überwachung von kleinen Systemen wie Pumpen, großen Motoren, Getrieben oder sonstigen Antriebs- und Steuerkomponenten von Schiffen.