Maritime Systeme

Beanspruchungen standhalten und Zuverlässigkeit sicherstellen

Komponenten und maritime Strukturen müssen über viele Betriebsjahre komplexen und wechselnden Belastungen standhalten. Lastkollektive, lokale Spannungskonzentrationen, Fügeverbindungen und strukturelle Änderungen beeinflussen Schwingfestigkeit und Lebensdauer. Das Fraunhofer LBF verbindet experimentelle Betriebsfestigkeitsprüfungen mit numerischer Simulation, um kritische Bereiche zu identifizieren, Konstruktionen abzusichern und Lebensdauern belastbar zu bewerten. Auch bei Retrofit, Komponententausch und unerwarteten Schäden schaffen wir nachvollziehbare Grundlagen für technische Entscheidungen.

Retrofit sicher bewerten

Änderungen der Struktur beeinflussen Lastpfade, Steifigkeiten, lokale Beanspruchungen und das dynamische Verhalten. Wir untersuchen diese Wechselwirkungen und bewerten wie Veränderungen am System, beispielsweise durch den Austausch einzelner Komponenten, die Zuverlässigkeit unter den vorherrschenden Betriebsbedingungen beeinflusst, bzw. wie diese sichergestellt werden kann. Experimentelle Untersuchungen und simulationsgestützte Analysen helfen zudem, Schadensursachen zu identifizieren und geeignete Maßnahmen zu bewerten.

Schwingungen und Schall prognostizieren und beeinflussen, Monitoring-Aufgaben ableiten 

Schwingungen und Schall beeinflussen die Betriebsfestigkeit, Verfügbarkeit, Komfort, Umweltverträglichkeit und den zuverlässigen Betrieb maritimer Systeme. Das Fraunhofer LBF analysiert das dynamische und akustische Verhalten von Antriebssystem und deren Komponenten (Motor, Getriebe, Propeller, Lager, Kupplungen, etc.) sowie Rohrleitungen und Kabel unter realistischen Bedingungen. Messung und Simulation werden kombiniert, um Quellen und Übertragungswege zu identifizieren, kritisches Verhalten zu bewerten und gezielte Minderungsmaßnahmen zu entwickeln.

Unterwasserakustik anwendungsspezifisch untersuchen

Im Rahmen von Machbarkeitsstudien, Pilotvorhaben und FuE-Projekten entwickeln oder adaptieren wir Messkonzepte, analysieren Signale und bewerten Übertragungs- und Abstrahlmechanismen. Mögliche Ergebnisse reichen von Messstudien und Datenanalysen bis zu Sensor- und Monitoring-Konzepten oder Pilotdemonstratoren.

Dynamik und Zustandsüberwachung verbinden

Dynamische und akustische Signale können Hinweise auf veränderte Systemzustände, Degradation oder geänderte Randbedingungen liefern. Sensoren, virtuelle Sensorik, Modelle und datenbasierte Methoden können deshalb die Grundlage für anwendungsspezifische Monitoring- und Instandhaltungsstrategien bilden.

Materialien für maritime Umweltbedingungen und sicherheitskritische Systeme

Salz, Feuchtigkeit, UV-Strahlung, Temperaturschwankungen, Betriebsmedien und Alterung beeinflussen die Systemeigenschaften und können Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit beeinträchtigen. Elektrifizierung, hybride Energie- und Antriebssysteme und alternative Kraftstoffe stellen neue Anforderungen an Kompatibilität und Sicherheit. Das Fraunhofer LBF untersucht Materialbeständigkeit, Alterung und Langzeitverhalten unter anwendungsnahen Bedingungen und unterstützt bei Auswahl, Anpassung und Validierung geeigneter Materialien und Materialsysteme.

Materialien für alternative Antriebe und Energiesysteme

Elektrifizierung des Antriebs und die damit verbundenen Integration von , Batterien, hybriden Antriebs- und Energiesystemen basierend auf neuen Energieträgern  (Wasserstoff, Methanol, Ammoniak) etc. müssen hinsichtlich ihrer Eignung an die vorherrschenden Umweltbedingungen sowie den sicherheitstechnischen Aspekten wie Flammschutz untersucht, bewertet und ggf. angepasst werden.

Wir untersuchen Materialverträglichkeit und Alterungsverhalten, bewerten Polymere und Elastomere und stellen Materialdaten für die Komponenten- und Systementwicklung bereit.

Nachhaltige Alternativen technisch absichern

Rezyklate, biobasierte Materialien, alternative Polymere und modifizierte Formulierungen können ökologische Vorteile bieten. Für anspruchsvolle maritime Anwendungen müssen jedoch auch DauerhaltbarkeitHaltbarkeit, Sicherheit und Funktion nachgewiesen werden. Wir unterstützen die Entwicklung und Bewertung von Materialkonzepten, die Ressourceneffizienz mit technischer Leistungsfähigkeit verbinden.

Ob neue Komponente, alternative Materialien, unerwartete Schwingungen, Retrofit oder Monitoring-Konzept: Gemeinsam bestimmen wir die relevanten technischen Fragestellungen und entwickeln einen anwendungsspezifischen Lösungsweg. 

Ihr Ansprechpartner:

Michael Matthias
Division Innovation, Transfer & Cooperation

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