Vorstellung
Das DLR-Institut für Maritime Energiesysteme verfolgt das Ziel, die Treibhausgasemissionen im maritimen Sektor durch den Einsatz neuartiger Energiesysteme wie beispielsweise Wasserstoff signifikant zu reduzieren. Dabei deckt das Institut die gesamte Energiekette ab – von der Erzeugung und dem Transport über die Speicherung bis hin zur sicheren Nutzung alternativer Energieträger an Bord von Schiffen.
Ein zentraler Aspekt in diesem Zusammenhang ist das Struktur- und Systemverhalten der eingesetzten Komponenten. Beim Transport und der Speicherung wasserstoffbasierter Treibstoffe treten extreme Randbedingungen wie sehr hohe Drücke oder extrem niedrige Temperaturen auf, die hohe Anforderungen an Materialien und Bauteile stellen.
Die Abteilung Schiffszuverlässigkeit hat das Ziel, diese neuartigen strukturellen Herausforderungen systematisch zu untersuchen und zu bewerten. Hierfür werden sowohl experimentelle als auch numerische Methoden entwickelt, die eine zuverlässige Beurteilung der strukturellen Integrität unter extremen Umgebungsbedingungen ermöglichen. Die Anwendungsfelder reichen von der Bauteilprüfung und Risikobewertung über die Echtzeitüberwachung mit Fehlererkennungssystemen bis hin zur Optimierung des strukturellen Designs und der Entwicklung von Richtlinien für das Struktur- und Systemdesign.
Im Mittelpunkt aller Aktivitäten steht die möglichst realitätsnahe digitale Abbildung maritimer Energiesysteme – sowohl in landbasierten Laborumgebungen als auch unter realen Einsatzbedingungen auf See – mit dem Ziel, einen sicheren Betrieb jederzeit gewährleisten zu können.
Mögliche Themenbereiche
- Prüfung von Komponenten und neuartigen Fertigungsmethoden unter realistischen mechanischen und umgebungsbedingten Belastungen, z. B. bei niedrigen Temperaturen sowie unter Wasserstoff- und/oder korrosiven Einflüssen
- Numerische und experimentelle Untersuchung von WAAM-Komponenten (Wire Arc Additive Manufacturing)
- Scanbasierte Methoden zur Analyse der Ermüdungsfestigkeit von Stahlkomponenten
- Einsatz von Machine-Learning-Methoden zur Lebensdauervorhersage von Strukturen
- Untersuchung von Schweißverbindungen in Offshore-Tragstrukturen und im Schiffbau
- Entwicklung von Zuverlässigkeitsmethoden auf Basis von Structural Health Monitoring (SHM)
- Durchführung von Risikoanalysen für wasserstoffbasierte Komponenten und Systeme
