JOULES (Joint Operation for Ultra Low Emission Shipping)

Das durch die Europäische Union geförderte Forschungsprojekt JOULES (Joint Operation for Ultra Low Emission Shipping) untersucht Möglichkeiten zur Reduzierung schifffahrtsinduzierter Emissionen durch die Integration innovativer Technologien und Optimierung auf Systemebene. Das JOULES-Konsortium besteht aus 38 Partnern aus Industrie und Wissenschaft.

In der ersten Phase des Projekts (Juni 2013 – Dezember 2013) war das Institut für Elektrische Energiesysteme und Automation der TUHH u.a. im Bereich der Definition der Schnittstellen von Komponentenmodellen sowie der Entwicklung von Methoden für eine effiziente Modellierung der Gesamtsysteme tätig.

In der zweiten Phase des Projekts (Dezember 2013 – November 2014) war das Institut u.a. im Bereich der Verifizierung und Validierung von Komponentenmodellen sowie der Erstellung erster Systemmodelle tätig. Außerdem wurden umfangreiche Tätigkeiten im Bereich der Modellierung der Klimatisierung von Schiffen durchgeführt.

In der dritten Phase des Projekts (Dezember 2014 – November 2015) wurden am Institut verschiedene Subsysteme von Schiffen unter Verwendung von Functional Mock-up Units (FMUs) simuliert. Unter anderem wurden Möglichkeiten zur Abwärmenutzung und Abgasreinigung auf Schiffen untersucht. In diesem Zusammenhang wurden auch Methoden für ein Life Cycle Performance Assessment (LCPA) schiffstechnischer Energiesysteme entwickelt. Auf Komponentenebene wurden verschiedenste Entwicklungen durch das Institut vorangetrieben, u. a. die Modellierung eines mittelschnelllaufenden Zweistoff-Motors für den Gas-Diesel-Betrieb sowie schnelllaufender Dieselmotoren.

In der vierten Phase des Projekts (Dezember 2015 – November 2016) werden am Institut ganze Energiesysteme verschiedener Beispielschiffe (insbesondere RoPax-Fähre und Flusskreuzfahrer) simuliert und unter energetischen, finanziellen und ökologischen Gesichtspunkten bewertet. Zur Verifizierung von Simulationsergebnissen werden Messungen an Bord von Schiffen durchgeführt.

Das JOULES-Projekt endet im Mai 2017. Bis zum Projektende sollen auf Basis der durchgeführten Energiesimulationen sowie mittels Life Cycle Performance Assessment und Cross-Impact-Analysis politische Empfehlungen entwickelt und an die EU herangetragen werden.

Publikationen

• Thiem, Ch.; Gentner, Ch.; Ackermann, Günter: Methanol Powered Fuel Cell Systems for Marine Applications. Shipping in Changing Climates Conference 2015 in Glasgow, UK, 2015.
• Godjevac, M.; de Vos, P.; Zhou, H.; Thiem, Ch.: Two-part Modelling Approach for Ship Engine Simulations. World Maritime Technology Conference 2015, Providence, Rhode Island, USA, 2015.
• JOULES Konsortium: Emission Reduction Technologies. 2015.