Londoner Fähre legt magnetisch an

Magnetic gripper for mooring a ship | Goudsmit Magnetics

Das vor Kurzem entwickelte intelligente Anlegesystem oder iDL, intelligent Dock Locking System, des niederländischen Unternehmens Mampaey Offshore Industries ist das erste magnetische Anlegesystem der Welt. Mithilfe dieses Systems kann eine Londoner Fähre in nur 10 Sekunden anlegen. Das Anlegesystem besteht aus zwei Plattenmagneten von ca. 1500 x 1500 mm, welche die Fähre mithilfe eines hydraulisch gesteuerten Arms stabil am Kai halten.

 

Besser für die Umwelt
Diese Art des Anlegens verringert den Abgasausstoß, spart Kraftstoff und schont gleichzeitig die Motoren und trägt zu einer saubereren Umwelt bei. Goudsmit Magnetics in Waalre (NL) entwickelte die mit Neodym-Magneten ausgestatteten Platten oder Magnetpads, die über eine Abreißkraft von 80 kN (=8000 kg bei einem Luftspalt von 6 mm) verfügen. In die Seitenwände der Fähre sind 20 mm dicke Platten eingeschweißt, wodurch die Magnete die Fähre anziehen können. Dieser Anlegevorgang wird ständig überwacht. Wichtige Aspekte im Entwicklungsprozess der Plattenmagnete waren sogenannte „Sway“- und „Surge“-Kräfte, welche die Fähre auf und ab bewegen. Die hydraulisch gesteuerten Platten Bleche fangen diese Kräfte auf und halten die Last stabil an ihrem Platz. Verschiedene Berechnungen und Tests gingen dem letztendlichen Zustandekommen der weltweit ersten, magnetisch anlegenden Fähre voraus. Siehe Film: https://vimeo.com/290490965


Comsol- und FEM-Berechnungen
Jan Lemmens, technischer Vertriebsingenieur bei Goudsmit, erklärt diesen Vorgang: „Mampaey suchte bereits seit Längerem nach einer Möglichkeit, Fähren magnetisch anlegen zu lassen. Ich dachte in erster Linie an unsere Magnetgreifer, aber die werden pneumatisch bedient und damit lässt sich keine Abreißkraft von 80 kN erzielen. Wir haben einen Plattenmagnet entwickelt, der eine Abreißkraft von 80 kN hat. Vier dieser Plattenmagnete sind in einer Anlage zu einem großen Magneten mit einer Fläche von ca. 1500 x 1500 mm zusammengebaut. Die einzelnen Plattenmagnete werden mithilfe eines Hydraulikzylinders ein- und ausgeschaltet. Dieser bewegt die Platte hydraulisch aufwärts, abwärts und nach vorne und nach hinten.

Sway und Surge
Mampaey spricht von „Sway“-Kräften – in der Praxis 320 kN – und von „Surge“-Kräften – in der Praxis ca. 130 kN, die durch vorbeifahrende Schiffe und die Wasserströmung der Themse erzeugt werden. Selbstverständlich haben die Platten eine seewasserfeste Beschichtung. Bevor wir anhand der Comsol-Berechnungen eine Testanlage bauen konnten, haben wir alles daran gesetzt, eine Abreißkraft von 80 kN zu erreichen, unter Annahme eines Luftspalts von 6 mm.

Airgap
Dieser Luftspalt ist die Summe aus den verwendeten Beschichtungen auf dem Schiff, den Unebenheiten des Anlegeblech sowie den Antirutschbeschichtungen, mit denen wir zusätzliche Haftung auf dem Schiffsrumpf oder den Anlegebleche erhalten. Indem wir zu einem frühen Zeitpunkt bereits ein FMEA-Modell eingesetzt haben, konnten wir die Konstruktionsrisiken auf ein Mindestmaß begrenzen. Anhand der FEM- und Comsol-Berechnungen, die unsere Mitarbeiter durchgeführt haben, konnten wir dieses Magnetsystem letztendlich realisieren.

Mithilfe der speziell angefertigten Testanlage haben wir verschiedene Dinge getestet, wie zum Beispiel einen Abreißtest mit 80 kN (maximaler Sway), seitliche Kräfte mit 20 kN (maximaler Surge) sowie einen Dauertest mit über 30.000 Zyklen ohne nennenswerte Probleme. Danach konnten wir den Magneten für die Produktion freigeben.“
 

Woolwich Ferry
Das neue magnetische Anlegesystem wird momentan in London gebaut. Im Januar 2019 wurde das neue System offiziell in Betrieb genommen. Die Woolwich-Fähre befördert jährlich etwa 2 Millionen Passagiere und Fahrzeuge über die Themse und legt an jedem Terminal etwa 25.000 Mal an.

Erstes magnetisches Anlegesystem
Es ist das weltweit erste magnetische Anlegesystem für Fähren. Das System wurde aufgrund seiner Leistungsfähigkeit, Effizienz, Sicherheit und Haltbarkeit ausgewählt. Der Anlagevorgang wird permanent überwacht. Dadurch ist es möglich, das Anlegegewicht zu überwachen und in Zahlen festzuhalten. Der Einsatz des iDL-Anlegemagneten verringert den Abgasausstoß, spart Kraftstoff, schont dabei gleichzeitig die Motoren und trägt letztendlich auch zu einer saubereren Umwelt bei. Das magnetische Anlegen und Festmachen mit dieser Art von Magnet von Goudsmit ist Eigentum von Mampaey Offshore Industries. Sie wollen weltweit mehr von diesen Systemen einsetzen.