Wärtsilä und ABB Turbo Systems kooperieren in einem gemeinsamen Entwicklungsprogramm für eine neue und wegweisende Anwendung von zweistufiger Turboaufladung bei großen Dieselmotoren. Fortgeschrittene Motorentechnologie zusammen mit zweistufiger Turboaufladung bietet erhebliche Vorteile bei Kraftstoffverbrauch und Motoremissionen.
Die Anwendung zweistufiger Turboaufladung bei Wärtsilä Dieselmotoren wurde in einer engen Zusammenarbeit zwischen Wärtsilä und ABB Turbo Systems entwickelt. In diesem Programm konzentriert sich Wärtsilä auf die Entwicklung fortschrittlicher Motorentechnologie, die mit dem Turbolader höchstmögliche Leistung erreichen und eine kostengünstige wirtschaftliche Lösung für die eigenen Kunden werden kann. ABB Turbo Systems liefert die Turboladertechnologie mit definierter Leistung in Form von Luftdurchsatz, Druckverhältnissen und Wirkungsgrad.
"ABB Turbo Systems ist einer der Hauptentwicklungspartner von Wärtsilä und spielt in der Produktentwicklung von Wärtsilä seit mehr als drei Jahrzehnten eine bedeutende Rolle. Unsere Kunden ziehen wertvollen Nutzen aus den produktiven und erfolgreichen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten unserer beiden Unternehmen, von denen beide auf ihrem Gebiet führend sind." sagt Mikael Troberg, Direktor von Wärtsilä Testing & Performance.
Vorteile durch Reduzierung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch
Bei der neuen Motorenbauform sind zwei Turbolader in Reihe angeordnet, um höheren Luftdruck, Luftdurchsatz und einen überdurchschnittlichen Aufladungseffekt zu erzeugen. Dies ergibt einen extrem hohen Wirkungsgrad von bis zu 76%. Der erhöhte Luftdruck kombiniert mit der fortgeschrittenen Motorentechnologie verbessert die Motorleistung und Literleistung um bis zu 10%. Gleichzeitig werden sowohl Kraftstoffverbrauch als auch CO2-Emissionen erheblich reduziert.
Eine weitere Emissionsreduzierung kann mit zusätzlichen Motorsystemen oder durch die Verwendung von Abgasnachbehandlung erreicht werden. Eine präzise Kombination von Kraftstoffverbrauchsniveau und Reduktion der CO2- und NOx-Emissionen kann über eine detaillierte Systemkonfiguration ausgewählt werden. Eine intelligente Motorsteuerung ermöglicht den optimalen Betrieb der fortschrittlichen Motorbauform über den gesamten Lastbereich, und es kann eine deutliche Reduktion der NOx-Emissionen erreicht werden. Bei großen Einsatzhöhen garantiert eine zweistufige Turboaufladungstechnologie die Betriebsleistung des Motors durch Kompensation der geringeren Luftdichte.
Die deutlichen Reduktionen von Kraftstoffverbrauch und Emission sind das Ergebnis von umfangreichen gemeinsamen Tests des zweistufigen Turboaufladungssystems am Wärtsilä-Motor. Die Tests erfolgten auf dem Prüfstand von Wärtsilä in Vaasa, Finnland, und die Ziele des Entwicklungsprogramms wurden erfolgreich erreicht. Wärtsilä und ABB Turbo Systems planen , in naher Zukunft ein großes Pilotprojekt mit einem Kunden zu starten.
Geringere Lebenszykluskosten
Ein weiterer treibender Faktor bei dieser Entwicklungsarbeit war eine deutliche Reduzierung der Lebenszykluskosten und dieses Ziel wurde erreicht. Dasselbe gilt auch für das Ziel der Verminderung der NOx-Emissionen. Das Marktpotential für diese Technologie in Kraftwerken wird als groß erachtet. Ebenso ist die fortschrittliche Technologie für die Verbrennungsregelung, die von Wärtsilä entwickelt wurde, vorteilhaft für den Schifffahrtsmarkt, wenn die Marktanforderungen stehen. Hier werden zusätzlich zu den Kosten die Kompaktheit und die kostengünstige Konstruktion als wichtig angesehen. Berechnungen zeigen, dass sich bei bestimmten Kraftwerksanwendungen die Investitionen in fortschrittliche zweistufige Motorentechnologie in weniger als zwei Betriebsjahren amortisieren.
"Die Konzeption für den neuen Kraftwerksmotor begann vor drei Jahren." sagt Mikael Troberg. "Das Testen des Konzepts und die Verifizierung der Technologie wurden erfolgreich durchgeführt mit Hilfe der Viertaktmotoren Wärtsilä 20 und Wärtsilä 32. Wir betrachten diese Technologie als Schlüssel für die nächste Generation der emissionsarmen Motoren von Wärtsilä. Die Technologie wurde für das Viertakt-Portfolio entwickelt, sowohl für Marine-, als auch für Kraftwerksanwendungen. Der nächste logische Schritt ist die Zweitaktmotorenfamilie für große Schiffe, typischerweise als Einzelmotorinstallationen."
Emissionsbegrenzung - einer der wichtigsten Punkte auf jeder Agenda
Emissionskontrolle spielt heute eine immer wichtigere Rolle, und ganz besonders die Reduzierung der CO2- und NOx-Niveaus steht ganz weit oben auf der Agenda. Heute erfordert der Markt umwelttechnisch einwandfreie Lösungen mit wettbewerbsfähigen Lebenszykluskosten. Diese Anforderung ebnet weiterhin den Weg für die Einführung neuer, von Wärtsilä und ABB entwickelten Technologien.