Digitale Transformation bei der Überwachung von maritimen Wachstumsprozessen

Jahrelang galt die Bekämpfung von Biofouling mittels Marine Growth Prevention Systems (MGPS) als relativ harmlose, aber statische Aufgabe – ein System, das eingeschaltet wurde, gelegentlich überprüft und nur dann repariert wurde, wenn übermäßiges Wachstum visuell erkennbar war oder die Betriebsleistung nachließ. Doch dies ändert sich rasch, da die maritime Industrie digitale Technologien zunehmend annimmt. Reedereien und technische Manager erkennen MGPS immer stärker nicht mehr nur als eigenständiges System, sondern vielmehr als Datenspielwiese mit reichem Potenzial zur Optimierung.

1. Von der manuellen Probenahme zur kontinuierlichen elektrochemischen Überwachung

Derzeit erfolgt die Überwachung von MGPS manuell: Die Schiffsmannschaft entnimmt Wasserproben an verschiedenen Stellen, misst den Restchlorgehalt mithilfe eines handgehaltenen Kits und notiert die Ergebnisse in einem Notizbuch. Zu den Nachteilen dieser Methode zählen der erhebliche manuelle Aufwand sowie inhärente Informationslücken – insbesondere nachts oder bei rauen Seebedingungen.

MGPS für KMU bedeutet, dass die Steuerung nicht mehr für eine konstante, zeitbasierte Systemeinstellung oder eine konstante Stromstärke konfiguriert werden kann. Das System reagiert tatsächlich auf die aktuelle Stromnachfrage; die Leistungsabgabe wird automatisch durch die Einheit variiert. Geringere Salinität oder kaltes Wasser führen zu einer erhöhten Leistungsabgabe; wenn das Schiff in wärmeres, biologisch aktiveres Wasser einfährt, wird die Dosierung entsprechend gesteigert – dies gewährleistet einen zuverlässigen Antifouling-Schutz ohne Unterbehandlung des Wassers. Eine gezielte, sichere Überchlorierung verlängert zudem die Lebensdauer der Anoden und verhindert die unnötige Freisetzung von Chemikalien. Ein kontrolliertes, sicheres und effizientes System mit vollständig protokollierter und nachprüfbarer Historie.

2. Prädiktive Analysen zur Lebensdauer der Elektroden und zur Planung von Austauschmaßnahmen

Eine bedeutende digitale Weiterentwicklung im MGPS-Management ist ein Schritt hin zu wirklich präzisen Vorhersagen des Elektrodenverschleißes – genauer als die bloße Zählung der Betriebsstunden. Die intelligenten MGPS-Regler von SME erfassen die Stromdichte und überwachen Schwankungen der Anodenspannung sowie der insgesamt durch sie geflossenen Ladung. Diese Informationen werden zusammen mit historischen Leistungskurven und aktuellen Meerwasserbedingungen verarbeitet, um eine genaue Restnutzungsdauerabschätzung mit einer Genauigkeit von wenigen Wochen zu liefern.

Die Vorhersagefunktion ermöglicht es uns, die Logistik der Ersatzteillieferung vollständig zu verändern. Statt bei jeder Reise große Ersatzanoden „für den Fall der Fälle“ mitzuführen, kann unser Flottenmanager rechtzeitig eine Lieferung organisieren, die genau dann im Hafen eintrifft, wenn das Schiff einen geplanten Hafenbesuch durchführt oder für eine geplante Trockenlegung in die Werft einläuft. Für ein internationales Unternehmen mit mehr als einem Dutzend Schiffe ist dies der Weg, die Kosten für Lagerbestände zu begrenzen oder teure Notfall-Luftfracht zu vermeiden. Sobald das System ein bevorstehendes Ende der Lebensdauer signalisiert, wird eine Benachrichtigung an die Asset-Management-Plattform des Schiffes gesendet und automatisch eine Beschaffungsanforderung erstellt, die wiederum in die Lieferkette von SME eingebunden ist. SME, das jährlich über 1.000 Schiffe ausliefert, nutzt all diese Informationen, um eigene Produktionsplanungen vorzunehmen.

3. Fernzugriff auf flottenweite Leistungs-Dashboards und Benchmarking

Hier zeigt sich die digitale Transformation wirklich von ihrer besten Seite: wenn individuelle Schiffsdaten für die gesamte Flotte zentralisiert werden. Mit seinen neuen optionalen cloudbasierten Berichtsplattformen erfasst SME die MGPS-Betriebsparameter von jedem Schiff innerhalb einer Flotte, das über die entsprechende Technologie verfügt, und stellt eine einzige Berichtsschnittstelle für technische Superintendents an Land bereit, über die diese auf einer einzigen Seite alle Informationen – inklusive Schiffsortung und -status – einsehen können. Sichtbar sind beispielsweise der durchschnittliche Chlor-Restgehalt, der Anodenverbrauch, die Alarmhäufigkeit sowie die Systemverfügbarkeit für jedes einzelne Schiff.

Dieselbe Transparenz auf Flottenebene bietet eine außergewöhnliche Vielfalt an Benchmarking-Möglichkeiten. Wenn ein Schiff deutlich mehr Anodenmaterial verbraucht als Schwesterschiffe, die ähnliche Handelsrouten befahren, kann der technische Leiter untersuchen, ob diese Abweichung auf einen fehlerhaften Sensor, unterschiedliche Meerwasserbedingungen oder ein tiefer liegendes elektrisches Problem zurückzuführen ist. Umgekehrt kann eine extrem niedrige Chlor-Konzentration auf einen verstopften Seewassereinlass oder einen defekten Sensor hindeuten und bereits frühzeitig den Handlungsbedarf signalisieren, bevor sich das Problem verschärft. Im Laufe der Zeit werden diese Dashboards genutzt, um umfangreiche Betriebsdaten zu generieren, die Reedereien zur Definition ihrer eigenen Betriebsbenchmarks verwenden können, um zu bewerten, wie sich veränderte Handelsmuster auf den Verschleiß ihrer MGPS auswirken, und um zu entscheiden, ob System-Upgrade oder Nachrüstungen erforderlich sind. Für jene internationalen Partner, die sowohl in Festlandchina als auch weltweit tätig sind, nutzt SMEs technischer Support-Team dieselben zugrundeliegenden Betriebsdaten, um Fern-Diagnosen durchzuführen und potenzielle Probleme proaktiv zu erkennen – noch bevor die Besatzung überhaupt davon Kenntnis erhält.

4. Integration mit Systemen zur Rumpfleistung und Kraftstoffeffizienz

Das endgültige Ziel des digitalen MGPS besteht darin, die Überwachung von Biofouling mit der tatsächlichen Leistung zu verbinden, anstatt Biofouling lediglich isoliert zu betrachten. Die Bildung von Meeresbewuchs an Seewasserentnahmestellen, Rohrleitungen und Einlaufgittern führt zu erhöhtem Rumpfwiderstand und verringertem Kühlvermögen, wodurch Hauptmotoren und Hilfsaggregate effizienter arbeiten müssen, um dies auszugleichen. Durch die Verknüpfung Ihres MGPS-Systems mit dem Wellenleistungsmeßgerät, dem Logbuch (Geschwindigkeitsmessgerät) und den Kraftstoffdurchflußmessern kann der Eigentümer den tatsächlichen Nutzen der Chlorierung hinsichtlich der Widerstandsreduktion ermitteln.

Wenn das Automatisierungssystem über einen Zeitraum von drei Monaten einen langsamen Anstieg des Verbrauchs einer bestimmten Kraftstoffsorte feststellt, jedoch keine Erhöhung der Chlorwerte im MGPS beobachtet wird, müssen wir die Ursache für den erhöhten Verbrauch an anderer Stelle suchen; das zugrunde liegende Problem könnte beispielsweise die Korrosion und Alterung der Schiffsrumpfbeschichtung oder ein verschmutztes Ruder sein. Wenn das System hingegen einen plötzlichen Leistungsabfall des MGPS in Kombination mit einem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs registriert, ist der Seewassereinlass (sea chest) sehr wahrscheinlich betroffen. Das bedeutet, dass MGPS nicht mehr nur eine umweltfreundliche Zusatzfunktion darstellt, sondern ein proaktiver Bestandteil des Energieeffizienz-Managementsystems des Schiffes ist. Um den Automatisierungsprozess zu unterstützen, stellt SME unsere MGPS-Systeme mit offenen Kommunikationsprotokollen und umfangreicher Schnittstellendokumentation zur Verfügung, sodass sie vollständig in die digitale Umgebung Ihres Schiffes integriert werden können – statt als autonome Einheit zu fungieren. In Kombination mit unseren ICCP-, SED- und PHE-Lösungen versehen wir Reedereien mit den Daten und Funktionen, die erforderlich sind, um ihr Asset nicht blind, sondern intelligent zu schützen.