Forschungsthemen
Das SAARUS-Projekt widmet sich mehreren Themenschwerpunkten, die auf die jeweiligen Projektpartner aufgeteilt sind. Die Bearbeitung der Themen erfolgt parallel und in intensiver Zusammenarbeit in Abhängigkeit der aktuellen Projektphase.Abgaswäscher/ Scrubber
SAACKE
Am Markt befindliche Scrubbersysteme werden ausschließlich hinsichtlich vorgegebener Schwefelemissionsgrenzwerte optimiert. Angestrebt wird bei SAACKE eine auf den Zweck einer Partikelabscheidung gezielte Auslegung und Optimierung einer Scrubberanlage im Technikumsmaßstab als Partikelvorfilter inkl. Simulationen. Ziel ist eine Abscheiderate von 90 % bei einem Grenzkorn von 2 µm.
Motor
Universität Rostock – Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren
Die Schiffsmotortechnik wird durch den Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren für den Betrieb mit Scrubber angepasst. Dabei werden verschiedene Treibstoffe mit variierenden Schwefelgehalten eingesetzt. Der Forschungsmotor wird bei drei Messkampagnen gefahren, in denen der Einsatz des skalierten Scrubbers evaluiert wird.
AVL
Die AVL Deutschland GmbH unterstützt das Projekt SAARUS im Bereich der Simulation, der Konzeption des Prüfstandes sowie der eingesetzten Messtechnik, bei der Auswahl und Bewertung der Filterkonzepte sowie bei der Datenanalyse und Bewertung der Ergebnisse der Untersuchungen.
Waschwasser
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde IOW
Das IOW verfolgt die Waschwasseruntersuchungen der Partikel auf organische Schadstoffe (z. B. PAKs), Metallrückstände, elementare Zusammensetzung sowie auf das ökotoxikologische Gefährdungspotential. Unter Verwendung hochsensitiver Messgeräte soll eine Bewertung der Auswirkungen des Scrubbereinsatzes infolge des Inkrafttretens der IMO Regularien zur Reduktion von SOx –Emissionen Aufschluss über deren umweltrelevante Konsequenzen geben.
GEA Westfalia
Mit Einsatz eines Scrubbers wird der Großteil an Partikeln aus dem Abgasstrom in das Waschwasser überführt. Durch die Firma GEA werden verschiedene mechanische Trenntechniken untersucht und ggf. kombiniert. Ziel ist die effiziente Entfernung auch kleiner Partikel aus dem Waschwasser.
Partikelfiltertechnologie
RVT Process Equipment
Ziele von RVT sind zum einen die Optimierung von Einbauten des Abgaswäschers. Diese basieren derzeit auf Entwicklungen für stationäre Anwendungen und sollen speziell an die Anforderungen von Schiffswäscher angepasst werden. Zum anderen wird ein Nasselektrofilter entwickelt, der eine effiziente Abscheidung von Partikelemissionen aus dem Abgasstrom nach dem Wäscher bei gleichzeitig sehr niedrigem Druckverlust ermöglicht.
SULT
Ziel der Fa. SULT ist die Entwicklung eines Partikelfilters mit geeignetem Filtermedium sowie einer entsprechenden Abreinigungssteuerung desselben für den Einsatz am Messstand der Uni-Rostock.
Abgasanalyse
Universität Rostock – Analytische Chemie
Die Universität Rostock unternimmt umfangreiche physikalisch-chemische Charakterisierungen der emittierten Partikel. Des Weiteren werden Untersuchungen zur Größenverteilung sowie chemische Analysen auf Filtern und online an Einzelpartikel durchgeführt.
Universität der Bundeswehr München, Institut für Chemie und Umwelttechnik
Die UniBw ist verantwortlich für Entwicklung, Aufbau und Validierung der Abgasprobenahme und- aufbereitung während der 3 Messkampagnen am 1-Zylinder-Forschungsmotor. Des Weiteren führt die UniBw die Echtzeitcharakterisierung von PAKs im Abgas mit der Photoionisations-Massenspektrometrie durch. Weitere Aufgaben sind, in Absprache mit UR-AC, die chemische und physikalische Abgascharakterisierung mit konventionellen offline-Methoden.
SICK Engineering
Firma SICK stellt im Rahmen des SAARUS-Projektes ein Partikelmessgerät zur kontinuierlichen Messung und Grenzwertüberwachung bereit. Ebenfalls wird ein für das Projekt adaptiertes Partikelgrößenverteilungsmessgerät auf Basis der LDA-Messprinzips für Labormessungen bereitgestellt.
Simulation
Universität Rostock – Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren
Die Optimierung des Scrubbers wird am LKV mit Hilfe von 3D-CFD-Simulationen unterstützt. Sie erlauben eine transparente Darstellung der physikalisch-chemischen Prozesse innerhalb des Scrubbers und ermöglicht damit ein besseres Verständnis über wesentliche Teilvorgänge.
AVL
Der Projektpartner AVL ist ebenfalls an der Optimierung des Scrubbers beteiligt und erstellt ein 0D-Modell, um das System Motor/Scrubber zu simulieren. Dies erlaubt die Beurteilung verschiedener Betriebszustände in Hinblick auf den Schadstoffausstoß des Schiffsantriebes.