Wagner, Philipp

Durch die zunehmende Elektrifizierung der Schiffskomponenten gewinnt die Betrachtung der Power Quality in Schiffsbordnetzen an Signifikanz. Diese Forschungsarbeit untersucht die Power Quality verschiedener kommerzieller elektrischer Verbraucher im Zusammenspiel mit Generatoren auf Schiffen. Dabei wurden Luftverdichter, eine Lüftungsanlage mit Zulüfter, ein Klimagerät, ein Sanitärgerät mit externem elektrischen Nachheizregister, ein Ablüfter für die Kombüse und ein Kaltwassersatz für die Klimatisierung untersucht. Die Untersuchung umfasst die Analyse dreiphasiger Spannungs- und Stromverläufe sowohl vor als auch während des Betriebs der Geräte. Aus diesen Verläufen werden die Power Quality-Kriterien direkt oder nachträglich ausgewertet. Eine Einschränkung der Messungen bestand darin, dass keine reine Sinus-Spannung als Versorgungsspannung zur Verfügung stand, da in Realumgebung gemessen wurde. Diese Einschränkung wird zukünftig durch die Auswertemethode und Vergleichsmessung mit einzelnen Verbrauchern an idealer Sinus-Spannung migriert.

Zur Messung der zeit- und frequenzabhängigen Netzimpedanz werden an der Professur für elektrische Energiesysteme der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg mobile Messanlagen für die Mittel- und Hochspannung entwickelt. Diese Arbeit beschreibt den Lösungsansatz zum Erlangen der Spannungsfestigkeit der 110-kV-Messanlage unter dem Einsatz minimaler Mittel und der Verwendung des bestehenden Designs.

Die Bedeutung der elektrischen Energieversorgung in maritimen Systemen, insbesondere vor dem Hintergrund technologisch hochentwickelter Schiffe wie Passagierschiffe und Tanker, kann nicht unterschätzt werden. Die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit dieser Systeme wird erheblich durch die Qualität der Stromversorgung beeinflusst. Ereignisse wie der Unfall auf der RMS Queen Mary 2 im Jahr 2010 verursacht durch den Ausfall eines Oberschwingungsfilters, verdeutlichen die kritische Notwendigkeit einer kontinuierlichen Überwachung und Bewertung der Netzqualität.

Die Topologie elektrischer Schiffsbordnetze verändert sich aktuell, denn die konventionellen Wechselspannungsverteilnetze werden durch Gleichspannungsnetze überlagert. Dieses Paper verdeutlicht die verschiedenen Topologien mit ihren jeweiligen Anwendungsbeispielen. Zuletzt wird ein Ausblick auf die zukünftige Topologie gegeben werden. Dazu werden Kriterien zur Auslegung elektrischer Schiffsbordnetze eingeführt.