MAN D&T stellt neues Hochdruck-SCR-System für Zweitaktmotoren vor

MAN D&T und sein Lizenznehmer Mitsui Engineering & Shipbuilding haben kürzlich das neue Hochdruck-SCR-System (Selektive Katalytische Reduktion) mit der Bezeichnung MAN SCR-HP vor einer ausgewählten Gruppe von Branchenvertretern vorgestellt.

Darstellung des SCR-HP-Reaktors an einem Zweitaktmotor zeigt wie kompakt das System ist.

Darstellung des SCR-HP-Reaktors an einem Zweitaktmotor zeigt wie kompakt das System ist. © MAN

Nach einer technischen Präsentation und einer Demonstration des neuen SCR-Systems an einem auf dem Prüfstand laufenden Motor erläuterte Ralf Klaunig, Vice President MAN Diesel & Turbo und Head of Turbocharger Sales, die geplanten nächsten Schritte und den Zeitplan für die Markteinführung.

„Der Markt erwartet bereits seit einiger Zeit, dass MAN ein eigenes SCR-System für Zweitaktmotoren vorstellt“, erklärte Balthasar. „Für uns war von Anfang an klar, dass wir uns auf eine Lösung für hohe Drücke konzentrieren müssen, um den Schiffsbetreibern mehr Flexibilität zu bieten. Die im Vergleich zu herkömmlichen Reaktoren optimierte und kompakte Konstruktion gewährt den Motorbauern, Werften und Reedern beträchtliche Vorteile.“ Klaunig weiter: „Wir sind der Meinung, dass wir als Motorkonstrukteure die größten Kompetenzen haben, um das optimale Konzept zu entwickeln. Den größten Vorteil bekommen unsere Kunden, wenn sie sich auf uns als Komplettanbieter verlassen, da kein anderes Unternehmen mit unserem Know-how mithalten und einen vollständigen Maschinenraum von der Propelleranordnung bis zum Schornstein konstruieren kann. Besonders die IMO-Zulassung (Scheme B) wird zu bedeutenden Kostensenkungen beim Genehmigungsverfahren für den Motor führen. Wir werden das erste System voraussichtlich zum Jahresbeginn 2018 ausliefern“.

Das MAN SCR-HP-System ist für Zweitaktmotoren in allen Größen erhältlich und reduziert durch die interne katalytische Reaktion NOx-Abgasemissionen bis auf das Niveau der Grenzwerte von IMO Tier III. Mit speziell entwickelten Waben und Wabenmaterialien sowie einem integrierten Mischer ist die Größe des Reaktors im Vergleich zu den üblichen Konstruktionen auf dem Markt und dem Medium-Speed-Gegenstück beträchtlich verringert worden.

Bjarne Foldager, Vice President von MAN Diesel & Turbo und Head of Sales & Promotion Two-Stroke Business, sagt: „Die Entwicklung unseres neuen SCR-Systems ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Zukunft der Seeschifffahrt und des Welthandels. Gleichzeitig bietet es zusätzliche Optionen für Schiffsbetreiber auf der ganzen Welt, die jetzt die Wahl unter allen Technologien zur Reduzierung des NOx-Ausstoßes haben und sich für die optimale Lösung für ihre MAN D&T-Zweitaktmotoren entscheiden können. Darüber hinaus stärkt es unsere Position als weltweit führender Systemanbieter im Bereich der Schiffsantriebe.“

Dr. Gunnar Stiesch, Vice President MAN Diesel & Turbo und Head of Engineering Engines, sagt: „Der erfolgreiche Techniktransfer von der Konstruktion im Medium-Speed-Bereich auf Zweitaktmotoren stellt die Hauptleistung des Projekts dar“, sagte er. „Das Ziel der Reaktorkonstruktion war, bei gleicher Effektivität die Gesamtgröße des SCR-Systems zu reduzieren. Dieses Ziel konnte nur durch Konzentration auf die zentralen Eckpunkte der Konstruktion erreicht werden – Waben und Reaktorkonzept. Bei beiden Komponenten haben wir mit internationalen Spezialisten zusammengearbeitet, um sicherzustellen, dass wir dem Markt das bestmögliche Design anbieten können. Und ich bin davon überzeugt, dass uns dies auch gelungen ist.“

Entwicklung

Die Entwicklung des SCR-HP-Systems baute auf dem Know-how von MAN bei Viertaktmotoren auf, das bereits auf die Referenz von mehr als 650.000 Betriebsstunden verweisen kann. Das neue System ist in sechs Rahmengrößen erhältlich, die bis zu 25 MW pro Katalysator abdecken. Ein wesentlicher Erfolg bei der Entwicklung des SCR-HP wurde während der Zulassung und Zertifizierung sowie des Werkstatttests des Motors erreicht. Der Test wurde in enger Zusammenarbeit mit dem MAN-Lizenznehmer und -Partner Mitsui Engineering & Shipbuilding in dessen Fabrik in Tamano unter Beobachtung von ClassNK durchgeführt.

NOx-Lösungen

MAN Diesel & Turbo bietet zwei alternative Verfahren an, um die NOx- Anforderungen von IMO Tier III für ihre Zweitaktmotoren zu erfüllen. Beim ersten handelt es sich um die Abgasrückführung (EGR), einen Prozess im Motorinneren, der die Bildung von NOx durch die Überwachung des Verbrennungsprozesses verringert. Das zweite Verfahren, die Selektive Katalytische Reduktion (SCR), ist eine Nachbehandlungsmethode, bei der ein Katalysator dass bei der Verbrennung erzeugte NOx reduziert.

Die MAN SCR-HP-Serie

Das SCR-HP-System ist in sechs Rahmengrößen erhältlich, die Motoren bis 25 MW Leistung mit einem Reaktor für den gesamten Abgasstrom abdecken. Größere Motoren erfordern den Einsatz von zwei Reaktoren die ähnlich wie bei Turboladern angeordnet werden können. Das SCR-HP-System umfasst den Reaktor – mit Mischer, Harnstoff- Einspritzung, Waben und Rußbläsern – mit einer modular aufgebauten Zuführung sowie die Steuerung des Reaktors, die mit der Motorsteuerung in Verbindung steht. Das System ist für die IMO-Zulassung nach Scheme A und Scheme B verfügbar. Die Zulassung nach Scheme A umfasst eine Zertifizierung des vollständigen Systems auf dem Motorprüfstand mit SCR und originaler Verrohrung.
Die Zulassung nach Scheme B verringert die Komplexität für alle beteiligten Parteien. Der Motor wird im Betriebszustand nach IMO Tier II auf einem Prüfstand getestet. MAN D&T modelliert anschließend das SCR-System und berechnet den Betriebszustand nach Tier III. Auf dem entsprechenden Motor wird dieser Modus an Bord des Schiffes während der Inbetriebnahme des Motors zertifiziert. Diese Zulassung nach Scheme B wird von zahlreichen Klassifikationsgesellschaften anerkannt und verringert die Prüfanforderungen, die an den Motorlizenznehmer gestellt werden. Der Prozess hat sich im Medium-Speed-Sektor von MAN bewährt und inzwischen stehen bereits über 100 Systeme im Auftragsbuch, für die eine Zertifizierung nach Scheme B vorgesehen ist.

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