Mithilfe von digitalen Zwillingen werden neuartige holistische Analysen der maritimen Energiesysteme ermöglicht. Dabei wird u.a. das Betriebsverhalten eines Schiffes sensorisch erfasst und kontinuierlich mit validierten Simulationen abgeglichen, um Anomalien zu identifizieren und die Effizienz zu optimieren.
Das DLR-Institut für Maritime Energiesysteme erforscht und entwickelt innovative Lösungen zur Defossilisierung, Emissionsminderung, und zum verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien im maritimen Bereich. Weltweit wickelt der maritime Sektor 80 Prozent des internationalen Frachttransports ab und bildet damit ein wichtiges Fundament der Wirtschaft. Die meisten Schiffe verwenden Schweröl als Treibstoff, was zu einer erheblichen Verschlechterung der Luftqualität beiträgt. Dieser Sektor ist somit für etwa drei Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Zur Transformation maritimer Anwendungen muss in der Technologieentwicklung die gesamte Energiewandlungskette berücksichtigt werden. In Kooperation mit der Industrie wird diese in die Praxis überführt.
Strategische Themen und Ziele
Verringerung des Schadstoffausstoßes durch die maritime Wirtschaft und Ermöglichung einer verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien im Schiffsverkehr
Entwicklung, Integration und Erprobung effizienter Energiesysteme in Schiffe (z.B. Brennstoffzellen, Batterien, Gleichstromnetze, windunterstützte Antriebe, Photovoltaik usw.)
Energiespeicherung und -infrastruktur an Bord für alternative Treibstoffe
Entwicklung von Entwurfsmethoden für die Schiffsintegration und Bewertung der Zuverlässigkeit neuer Energiesysteme
Entwicklung von Entwurfs- und Bewertungsmethoden, sowie Technologien für die Bereitstellung und Verteilung von Strom, Wärme und Kälte an Bord
Entwicklung von Konzepten für den Transport zum Im- und Export von alternativen Treibstoffen
Entwicklung von Energie-Versorgungsinfrastrukturen im Hafen
Entwicklung von diskreten, statistischen und intelligenten Simulationsmethoden auf Basis digitaler Zwillinge für zur Beherrschung und Bewertung komplexer Systeme
Das Institut baut hierfür eine Großversuchsinfrastruktur bestehend aus einem Teststand und einem Forschungsschiff auf, um modulare Energie- und Schiffskonzepte zu erproben und zu entwickeln. Hierdurch wird eine bislang einzigartige Bandbreite an Erprobungsmöglichkeiten erstellt, die Methoden- und Konzeptvalidierung durch Datenanalysen effizient ermöglicht und die Zuverlässigkeit der Lösungen sichergestellt.
