LPG Kraftstoffpumpen für Schiffsmotoren

Seit vielen Jahren wird Liquified Petroleum Gas, auch LPG oder Autogas genannt, in der Automobilindustrie als Kraftstoff genutzt. Daneben findet es auch Verwendung zu Heiz- oder Kochzwecken, wie beim Gasgrill oder Camping-Kochern. Auf Schiffen allerdings, ist neben dem herkömmlichen Brennstoff Schweröl auch LNG (Liquified Natural Gas) im Einsatz. LNG ist, im Gegensatz zum Schweröl, die saubere Alternative. Allerdings wird LNG unter atmosphärischen Druckbedingungen erst bei -161°C flüssig und entsprechend anspruchsvoller. LPG bildet dafür eine interessante Alternative, da es je nach Zusammensetzung schon bei ca. -20°C in den flüssigen Zustand übergeht. Aus diesem Grund ist die gesamte Infrastruktur zum Lagern und Fördern des LPG erheblich einfacher als bei LNG – ein Faktor, der insbesondere auf hoher See einen großen Vorteil darstellt.

Lösungen

LEWA triplex Membranpumpen sind eine robuste Lösung für den Einsatz als LPG Kraftstoffpumpen an Schiffsmotoren. Besonders interessant ist dabei, dass diese Pumpen universell einsetzbar sind und auch für weitere zukünftige alternative Kraftstoffe wie z.B. Methanol oder Ammoniak ohne Umbauten o.ä. eingesetzt werden können.

Die LEWA triplex Prozessmembranpumpe bietet viele Vorteile als Kraftstoffpumpe für LPG in Schiffsmotoren:

  • Kompakte Bauweise
  • Hermetisch dicht
  • Höchste Betriebssicherheit durch interne Absicherungen
  • Unbegrenzt trockenlaufsicher
  • Robuste und langlebige Konstruktion mit minimalen Stillstands-/Wartungszeiten
  • Bestmögliche Effizienz
  • Oszillierende Verdrängerpumpen in triplex Bauweise haben aufgrund ihres Designs nur sehr geringe Pulsationen
  • Universell einsetzbar: Förderung anderer Treibstoffe zumeist ohne Modifikation möglich
LEWA triplex process pump

Hintergrund

Schiffe, die gewichtige Lasten mit sich führen, werden vielfach noch immer mit Schweröl angetrieben.

Um damit den Motor zu befeuern, muss das Öl erhitzt werden, bevor es in die Zylinder geführt wird. Bei der Verbrennung im Motor entstehen zum Teil giftige Ruß- und Schwefelverbindungen, die als graue bis schwarze Rauchfahnen über dem Schiff zu erkennen sind.

Allerdings ist es ab 2020 nicht mehr erlaubt, mit Schweröl betriebenen Schiffen in die sogenannten ECAs (Emission Control Areas) einzufahren. Diese Zonen wurden von vielen Staaten eingeführt, um die Emissionsbelastung der Bevölkerung durch maritimen Verkehr deutlich zu reduzieren. Zusätzlich wurden von der IMO (International Marine Organization) drastische Grenzwerte für Schiffe eingeführt, die ab 2020 Geltung haben. Diese Grenzwerte können mit Schiffen unter Schwerölantrieb nicht oder nur mit erheblichen Nachrüstaufwendungen eingehalten werden.

Als eine wirkungsvolle Maßnahme zur Reduzierung der giftigen Abgase gelten die seit Beginn dieses Jahrtausends entwickelten Dual-Fuel-Motoren, die alternativ eine Verbrennung von Schweröl oder Gasen wie zum Beispiel LNG oder LPG ermöglichen. Mit LNG betriebene Motoren halten die Grenzwerte problemlos ein und können auch in die ECAs einfahren. Das LNG wird auf dem Schiff in flüssigem Zustand gelagert und transportiert. Da LNG bei normalen Druckverhältnissen aber erst ab einer Temperatur von -160°C flüssig wird, gestalten sich die Abkühlung, die Kühlhaltung und der eigentliche Pumpvorgang sehr aufwendig.

Dies bezieht sich vor allem auf die stark isolierten Tanks, Rohrleitungen und Pumpen, die alle für kryogene Verhältnisse ausgelegt sein müssen. Zusätzliche Komplexität ergibt sich aus der redundanten Ausführung der Systeme und dem hohen Einspritzduck von 300 bar, für den Rohrleitungen und Pumpen dimensioniert werden müssen.

LPG ist da sehr viel einfacher in der Gewinnung und Handhabung: Es fällt bei der Exploration von Öl und Gas sowie bei Raffinerieprozessen an. Hauptsächlich besteht es aus einem Gemisch der Hauptkomponenten Propan und Butan. Dieses geht unter normalen Druckbedingungen schon ab etwa -20°C in den flüssigen Zustand über und lässt sich somit sehr viel leichter transportieren, lagern und kühlen. Außerdem entstehen durch den geringeren Kohlenstoffanteil gegenüber Schweröl bei der Verbrennung ca. 10% weniger CO2. Insbesondere die Pumpentechnik kann aufgrund der deutlich höheren Temperatur gegenüber LNG viel einfacher ausfallen. Aufwendige kryogene Technik ist nicht erforderlich und so können für LPG robuste und vielfach bewährte Prozessmembranpumpen eingesetzt werden.

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