Dr. Timo Alhou von der Universität Vassa präsentiert in seiner Veröffentlichung ein innovatives Energiemanagementkonzept für Schiffe, das die Stabilität von Schiffs-Gleichstromnetzen durch verteilte intelligente Steuerung erhöht. Diese Strategie ermöglicht es den elektrischen Geräten an Bord, autonom auf Netzänderungen zu reagieren, wodurch schiffsweite Stromausfälle effektiv verhindert und die grüne Transformation der Schifffahrtsindustrie technisch unterstützt wird.
Im Zuge des Übergangs der Schifffahrtsindustrie zu sauberer Energie setzen moderne Schiffe zunehmend auf Gleichstromnetze. Die traditionelle Steuerung basiert auf einem zentralen System zur Echtzeitberechnung der Stromerzeugung, was das Risiko von Reaktionsverzögerungen birgt. Alhou erklärt: „Zentrale Steuerungssysteme sind langsam und unflexibel. Fällt ein Generator plötzlich aus, kann das System nicht rechtzeitig reagieren, und die verbleibenden Generatoren sind anfällig für Überlastung, was zu Stromausfällen führt.“ Die neue Managementstrategie nutzt eine verteilte Architektur und verteilt intelligente Steuerungsfunktionen auf verschiedene elektrische Geräte. Das zentrale System legt lediglich den Betriebsparameterbereich fest, die Geräte passen ihre Leistung autonom durch Überwachung der Gleichspannung an. Bei einem plötzlichen Spannungsabfall im Netz können Propeller oder Akku innerhalb von Millisekunden automatisch den Stromverbrauch reduzieren oder die Stromversorgung umkehren. Dieses Design verbessert die Fehlertoleranz und Reaktionsgeschwindigkeit des bordeigenen Gleichstromnetzes deutlich.
Alho erklärte: „Diese Methode basiert auf bestehender Technologie und erfordert im Wesentlichen einen Paradigmenwechsel im Design.“ Im Vergleich zu traditionellen Architekturen macht das verteilte Management das System sicherer und einfacher und eliminiert die Notwendigkeit komplexer Programmierung beim Hinzufügen neuer Geräte. Diese Lösung eignet sich für Szenarien mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen, einschließlich spezieller Umgebungen wie der Weltraumforschung. Untersuchungen zeigen, dass diese Strategie für das Management des bordeigenen Gleichstromnetzes Notfälle effektiv bewältigen und die Abhängigkeit von manuellen Eingriffen reduzieren kann.
Diese Forschung hat bereits das Interesse der Schiffbau- und Schifffahrtsindustrie geweckt. Angesichts der zunehmenden Elektrifizierung von Schiffen wird erwartet, dass diese innovative Technologie die Modernisierung maritimer Energiesysteme vorantreibt und einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung einer umweltfreundlichen Schifffahrt leistet.
Weitere Informationen: Alho, Timo (2025) Variable Voltage-Based DC Microgrid Power Management: A Case Study of Shipboard Power Systems. Vasa Journal 574. Dissertation. Universität Vasa.
