GREEN WATER MOVEMENT

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Betreut durch Prof. j端rgen goos prof. thomas gerlach hochschule pforzheim Wintersemester 2009/2010

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Diplomarbeit Industrial Design Alexander Leicht hochschule pforzheim Wintersemester 2009/2010

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“What will really turn things around in this crisis will be the power of ideas.

It really is down to the design world to communicate the technical innovations hidden away under the skin of their design and inject the industry with the kind of impetus and possibility it needs to overcome the obstacles out there.

But it has to be a disciplined kind of creativity that embraces environmental awareness and protection.”

Desirée Sormani, Managing Editor Yacht Design

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INHALT

Green Water Movement - Definition des Themas

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Einleitung

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Grundsetzliche Zielsetzung und persönlicher Anspruch

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Maritime Umweltproblematik - Ship Pollution

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lösungsansätze - Enviromental thinking

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ZUKUNFTSTECHNOLOGIEN IM MARITIMEN UMFELD CLEAN INNOVATIONS

024

DAS SKYSAILS ZUGDRACHEN–ANTRIEBSSYSTEM „TURN WIND INTO PROFIT“

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ENERGIEGEWINNUNG AUF DIREKTEM WEG SOLAR POWER

034

KONZEPTION - GRUNDSÄTZLICHE FRAGESTELLUNG

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SEGELSCHIFF oder MOTORYACHT

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CHANCEN AUF ERFOLG UND ZUKUNFTSAUSSICHTEN IM HINBLICK AUF DIE

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GENANNTEN ALTERNATIVEN ZUSATZANTRIEBE für SEGEL- bzw. MOTORYACHTEN

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DAS KONZEPT - THE IDEA BEHIND

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TECHNISCHER ANSATZ

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FORMALER ANSATZ

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POSITIONIERUNG AUF DEM MARKT UND DIE WIRKUNG NACH AUSSEN

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KONZEPTION - DETAILS

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DIE RUMPFFORM BESONDERHEITEN - AUSSTATTUNG AUFBAU - PACKAGE TECHNISCHE AUSSTATTUNG POSITIONIERUNG/MARKTUMFELD POSITIONIERUNG DES DIPLOMPROJEKTES - OWN OR CHARTER

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DIE FORMALE GESTALTUNG - THE DESIGN

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DIE BUGFORM ZIELSETZUNG RUMPF UND PACKAGE FLÄCHEN UND EMOTIONEN - INFLUENCES „UNDERSTATEMENT“ VS. OPULENZ

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INHALT

die entstehung des diplomprojektes

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praktischer teil

Inspirationen

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erste entwürfe

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zielführende entwürfe/renderings

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das package

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finale entwürfe

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3d umsetzung des diplomprojektes das cad-modell

092

FINALES PACKAGE

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fORMANALYSE - lINIENFÜHRUNG

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sOLARWINGS

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DIe Photovoltaikanlage - zahlen und fakten

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das helikopter landesystem

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das solarkite system im einsatz

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das Heck

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impressionen

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Technisches Datenblatt

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Namensfindung

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quellenangaben

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ERKLÄRUNG

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danke

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GREEN WATER MOVEMENT Definition des Diplomthemas

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Einleitung

Die Mobilität des Menschen ist seit der Erfindung des Rades, später des Dampfantriebs und dann des Verbrennungsmotors ein nicht zu vernachlässigender Faktor in der globalen gesellschaftlichen Entwicklung, die bis heute anhält. Zu Beginn begnügte sich der Mensch mit dem, was er von Natur aus zur Verfügung hatte. Der eigene Körper war zur Fortbewegung ausgelegt. Der Wettbewerb um Schnelligkeit und Beweglichkeit erstreckte sich bald nicht mehr nur auf Tiere, sondern auch auf die eigene Art. In der Neuzeit und vor allem seit der Industrialisierung waren technische Neuerungen ein weiterer Schritt zu immer höheren Geschwindigkeiten und beschleunigten diesen fortwährenden Prozess.

War es zunächst die Fortbewegung auf der Straße und der Schiene, erweiterte sich der Bewegungsraum auf die Weltmeere und den Luftraum. Innerhalb einer, im Verhältnis zur Evolution stehend, kurzen Zeit, entwickelte man erstaunliche Hilfsmittel, die der schnellen Fortbewegung auf der Erde, zu Wasser und in der Luft dienten.

Dank der Einführung der modernen Produktionsmethoden, wie z.B der Fließbandarbeit durch Henry Ford, wurde die Mobilität zu einem Massenphänomen, das seitdem nicht aufzuhalten ist.

Zu Beginn war es allein die Fortbewegung, das schnellere Ankommen an einem Ziel, was die Entwicklung des Transportwesens vorantrieb. Mit der Zeit kamen jedoch weitere Faktoren hinzu, die der Mensch als wichtig erachtete. Wenn man sich schon durch den eigenen Erfindungsreichtum die Möglichkeit geschaffen hatte, lange Strecken zu bewältigen, so sollte das Reisen, unabhängig von der Fortbewegungsart, auch bequem sein. Sicherheitsaspekte begannen immer wichtiger zu werden.

Der Mensch lebte demnach kurzsichtig auf den schnellen eigenen Erfolg konzentriert und war demnach sehr bemüht, sich das Leben so angenehm wie möglich zu machen. Diese Entwicklung hielt bis in die letzten Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts an, als insbesondere die Industrienationen realisierten, wie sehr diese rücksichts- und verantwortungslose Einstellung gegenüber der eigenen Zukunft unweigerlich in eine Sackgasse führen muss. Die einschlägigen Beispiele jüngster Gegenwart – Klimakonferenz Kopenhagen – beweisen eindrücklich, dass diese Sackgasse immer enger wird und dass man trotz der Brisanz dieses Themas wenig kompromissbereit scheint.

Am Beispiel der Automobilindustrie, die seit ihrer Massenkommerzialisierung stets eine Vorreiterrolle in der technischen Entwicklung eingenommen hat, kann man sehr genau beobachten, wie die Weltwirtschaft, globale Unternehmen und einige Lobbys die Entwicklung alternativer Antriebe und den Zugang zu diesen Technologien abbremsen. Solange sich die Weltwirtschaft nicht von der Abhängigkeit von Erdöl und anderen fossilen Brennstoffen löst und der Anteil alternativer Energiegewinnung nicht deutlich über dem der konventionellen liegt, wird die Menschheit die nächste Stufe in der Evolution nicht von allein stemmen können.

Es gibt viele gute Ansätze, die ein Horrorszenario durch die Verschmutzung der Umwelt, die Erhöhung der Temperaturen und den damit verbundenen Anstieg der Weltmeere und das immer größer werdende Ozonloch verlangsamen und in Zukunft vielleicht ganz verhindern könnten.

Basierend auf den Erkenntnissen der modernen Physik gilt es als vollständig ausgeschlossen, dass ein Perpetuum Mobile, die Lösung unserer aller Energieprobleme wäre. Moderne Transportmittel aller Art werden einzig und allein von sekundären Energieträgern, wie z.B Treibstoff oder Elektrizität angetrieben.

Wenn wir mit dieser Erkenntnis und der Tatsache, dass uns fossile Brennstoffe in den nächsten Jahrzehnten nur begrenzt zur Verfügung stehen und der Menschheit mehr Schaden anrichten könnten als zu nutzen, in die Zukunft blicken, so liegt es allzu nahe, uns wieder den Gegebenheiten zuzuwenden, die ständig auf der Erde vorherrschen, die unbegrenzt verfügbar sind und ohne die kein Leben auf der Erde möglich wäre: Zum einen ist es das Sonnenlicht, das mit einer ungeheueren Energie unsere Atmosphäre durchdringt.

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Zum anderen sind es die Luftmassen, die aufgrund der Temperaturschwankungen in der Erdatmosphäre ständig in Bewegung gehalten werden. Diese Winde beinhalten ebenfalls ein enormes Energiepotential, das sich bereits die frühen Seefahrer zu Nutze machten.

Diese Naturphänomene sind zwar Tag für Tag auf der Erde vorhanden, dennoch wird es der Menschheit nicht gelingen „sie zu bändigen und gefügig zu machen“, da sie nicht von Menschen geschaffen wurden und folglich nicht uneingeschränkt kontrollierbar sind.

Jedoch kann der Mensch versuchen die Speicherung und Verwendung dieser Energie, als zukunftweisend zu sehen, die vielen unnötig ausgetragenen technologischen Entwicklungsschlachten, die nur der Selbstbehauptung einzelner Industrienationen oder wirtschaftlichen Hintergründen stattfanden, zu vergessen und es sich zum Ziel zu machen, eine höchst effektive Entwicklung neuartiger, effizienter und nachhaltiger Technologien voranzutreiben, die der Bewahrung der Erde als „Blauen Planeten“ und als sauberen Planeten dient.

GREEN

Physikalisch gesehen ist Grün „ein Farbreiz, der wahrgenommenen wird, wenn Licht mit einer spektralen Verteilung ins Auge fällt, bei dem das Maximum im Wellenlängenintervall zwischen 520 und 565 nm liegt.1“ In der Pflanzenwelt ist Grün die vorherrschende Farbe, da viele Pflanzen Chlorophyll enthalten. Daher wird diese mit Wachstum und Leben assoziiert. Außerdem ist es die Farbe des Aufbruchs und wird z.B für das „Grüne Licht“ der Ampel verwendet.

Als Signalfarbe wird Grün oft in technischen Geräten und Plakaten oder für Zeichen eingesetzt. Ein grünes Lämpchen einer Schaltanlage oder eines Gerätes bedeutet in den meisten Fällen, dass alles in Ordnung ist und signalisiert einen Normzustand.

Seit der immer größer werdenden Bedeutung des Umweltschutzes, steht diese Farbe symbolisch dafür, dass etwas „sauber“ und nachhaltig ist.

Ein „grüner Wagen“ ist z.B ein Fahrzeug mit einem sehr geringen Verbrauch an Treibstoff.

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Damit wird die Fortbewegung auf das Element des Wassers, beziehungsweise das Transportmittel auf ein Wasserbeförderungsfahrzeug eingeschränkt

1 www.wikipedia.de

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DAS ZIEL

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GRUNDSÄTZLICHE ZIELSETZUNG UND PERSÖNLICHER ANSPRUCH

Das Ziel dieser Diplomarbeit besteht darin, ein Wasserbeförderungsfahrzeug zu erschaffen, das sich in seiner Gesamterscheinung, sowohl technisch/konzeptuell, als auch aus der Designsicht von der breiten Masse, der momentan auf dem maritimen Markt erhältlichen und in nächster Zukunft geplanten Produkte unterscheidet.

Zunächst ist ein Konzept zu erstellen, das alternative Antriebslösungen beinhaltet, die dem Teilnamen „GREEN“ des Diplomthemas gerecht werden. Durch die Energieversorgung aus nachhaltigen Energieträgern und der Speicherung dieser, soll ein deutliches Signal in dem Bereich der maritimen Fortbewegung gesetzt werden. Sowohl die Summe der Lösungsansätze zur Nachhaltigkeit, als auch deren Teillösungen sind als wichtige Ansätze zur Problemlösung zu sehen.

Des Weiteren ist eine Designsprache zu finden, die in Symbiose mit dem Thema, dem Konzept und dem Medium des Wassers steht.

Die äußere Gestaltung des finalen Produktes soll dem Innovationsgrad der technisch-konzeptuellen Arbeit gerecht werden und dies für den Betrachter sichtbar machen.

Der finale Entwurf soll ein sehr fortschrittliches Konzept enthalten, welches dennoch einen realistischen Eindruck vermittelt.

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MARITIME UMWELTPROBLEMATIK SHIP POLLUTION

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Jahrzehntelang wurde die Umweltproblematik, die durch den globalen Schiffsverkehr verursacht wurde, gänzlich unterschätzt. Im Zuge der Globalisierung hat sich dieser vervielfacht.

Dass China Produktionsland Nummer eins für die Konsumgüterindustrie geworden ist und fast der gesamte Billigwarenverkehr über die Weltmeere aus Fernost nach Europa bzw. nach Nordamerika stattfindet, hat diesen Effekt verstärkt: Immer mehr Schadstoffe werden direkt in das Wasser oder in die Luft freigesetzt.

Da die meisten Menschen sich mit dem Auto, dem Bus, der Bahn oder mit dem Flugzeug fortbewegen, ist die Anzahl der Schiffsbewegungen auf den Weltmeeren für den Einzelnen gänzlich unbekannt.

In der heutigen, meist auf Profit ausgerichteten Konsumgesellschaft zählt lediglich der Preis, dabei wird billigend in Kauf genommen, dass alte Containerschiffe, die für den Betreiber wesentlich günstiger im Unterhalt sind und dadurch die Möglichkeit für höhere Gewinne besteht, meist den modernen Äquivalenten vorgezogen werden. Dabei scheint einzig und allein der Gewinn im Vordergrund zu stehen, da sich „saubere“ Schiffstechnik ökonomisch nicht lohnt.

Leittragender ist dabei letztlich die Umwelt.

Weltweit sind ca. 90 000 Containerschiffe unterwegs, welche die Umweltprobleme durch die Verwendung von alter Technik und qualitativ schlechten Treibstoffen in ungeheuerem Maße verschärfen. Erschreckend sind die Zahlen, die aus Dokumenten der Schiffsindustrie durchsickerten: Vergleiche typischer Motorisierungen von Autos und Schiffen haben gezeigt, dass fünfzehn der größten Containerschiffe der Welt genauso viel zur Verschmutzung der Luft beitragen, wie alle 760 Millionen Autos auf der Welt. Der Dieselkraftstoff, der in diesen Schiffen eingesetzt wird, enthält 2000 Mal so viele Schwefelanteile, wie der Dieselkraftstoff, der in europäischen oder amerikanischen Fahrzeugen verwendet wird.

“15 of the world‘s biggest ships may now emit as much pollution as all the world‘s 760m cars”

Die Schifffahrt ist des Weiteren für 18-30 % des Stickoxidausstoßes und 9% der Schwefeloxide auf der Welt verantwortlich. Die Hochrechnung der Schadstoffausstoße von Schiffen und Autos bezieht sich auf den stärksten Schiffsdiesel mit 85790 KW, der an 280 Tagen, rund um die Uhr zum Einsatz kommt und dabei rund 5200 t Schwefeloxide pro Jahr ausstößt. Im Vergleich dazu sind die 101 g eines Wagens mit 15 000 km Laufleistung im Jahr ein extrem niedriger Wert.1

1 Zahlenangaben wurden entnommen: www.guardian.com.uk/environment/2009/apr09/shipping-pollution

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Die Karte zeigt deutlich, in welchen Erdteilen die jährliche Zunahme des Schwefeloxidausstoßes dramatische Formen annimmt. Die am meisten betroffenen Gebiete befinden sich rund um die Häfen im asiatischen Raum des Indischen Ozeans, aus denen Waren nach Europa und Nordamerika gelangen, den Ausfuhrhäfen fossiler Energieträger im Nahen Osten und dem von Container- und Passagierschiffen stark befahrenen Nordatlantik.

Ebenfalls sind Gebiete im Pazifischen Ozean davon betroffen in denen sich die Schiffsrouten von Erdöl- und Erdgastankern befinden.

Die Schadstoffausstoße sind aber, bei Weitem, nicht das einzige Problem der Schifffahrt.

Die Lärmbelästigung für den Lebensraum Wasser ist durch die großen und lauten Aggregate dieser Schiffe enorm. Des Weiteren werden Abwasser einfach über Bord - direkt ins Meer entsorgt. Das ist zum einen das Abwasser aus dem Versorgungskreislauf der Schiffe, das Grauwasser der sanitären Anlagen und das Wasser aus dem Kühlkreislauf der Motoren und Maschinen, das mit Ölen und anderen Schmierstoffen versetzt ist.

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In dieser Abbildung ist die Konzentration von Stickoxiden dargestellt, die mittels des Envisat Satelliten der ESA über einen achtzehnmonatigen Beobachtungszeitraum erstellt wurde.

Es ist deutlich sichtbar, dass es hauptsächlich drei Bereiche auf der Welt gibt, in denen sich Stickdioxide, welche zum Großteil Gase sind, die vom Menschen produziert werden, konzentrieren. Die immer weiter fortschreitende Globalisierung der Märkte wird den Güterverkehr, der vornehmlich über den Transportweg zu Wasser abgewickelt wird, auch in der Zukunft unumgänglich machen.

Diese akute Umweltproblematik sollte zum Anlass genommen werden, um alternative Antriebstechnik, am Beispiel der Automobilindustrie, auch in der Schifffahrt zu erproben und längerfristig alle Schiffe damit auszurüsten.

Mit Sicherheit sind durch die Gegebenheiten auf dem Wasser andere Ansätze nötig, wie schon in der Einleitung zuvor erwähnt. Die unbegrenzt vorhandenen Ressourcen Wind und Sonne könnten in Zukunft der Schlüssel zum Erfolg sein.

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LÖSUNGSANSÄTZE ENVIROMENTAL THINKING

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TECHNOLOGISCHE MEILENSTEINE – FUTURE TECHNOLOGIES AND INSPIRATIONS

Im den letzten Jahrzehnten wurden viele Erfindungen und Neuerungen publik, die sich erfolgreich auf dem Markt etabliert haben.

Angestoßen durch den Umweltschutzgedanken hat sich der Bereich der Wind- und Solarbranche, und somit der alternativen Energiegewinnung, rasant entwickelt und im täglichen Leben etabliert. Umso erstaunlicher ist es, dass die Entwicklung der Photovoltaik bereits einige Jahre nach dem zweiten Weltkrieg begann. 1954 existierten die ersten Zellen mit einem Wirkungsgrad von lediglich 4 Prozent. Die Entwicklung fand damals noch unter Ausschluss der Öffentlichkeit statt und wurde von Regierungen und ihren Raumfahrtorganisationen betrieben, die bereits seit dieser Zeit Solarenergie zur Versorgung ihrer im Orbit befindenden Satelliten nutzten.

Zum Massenphänomen wurde die Solartechnik erst durch das steigende Umweltbewusstsein in der Bevölkerung, nachdem man die Folgen der Energiekrisen in den 1970er Jahren nicht mehr übersehen konnte. Industriestaaten versuchten seitdem mit erheblichen finanziellen Anreizen ihre Industrien und die Bevölkerung zum umweltbewussten Handeln zu bewegen.

Mit Hilfe dieser Entwicklungen im Bereich der Solarenergie entstanden viele interessante Projekte im Bereich des Transportwesens, die alle ein Ziel vor Augen haben: die Nutzung der Energiequelle „Sonne“ und die Abwendung von fossilen Brennstoffen.

Zu Wasser, in der Luft und sogar auf der Straße wird die Solarenergie dazu angewandt, Boote, Flugzeuge und Personenkraftfahrzeuge anzutreiben.

Erwähnenswert sind hier folgende Beispiele: Das Projekt „Helios“ der US Raumfahrtbehörde NASA. Ein unbemanntes, computergesteuertes Solarflugobjekt, das seit seinem ersten Testflug im Jahr 1999 bewies, dass ein solarelektrisch angetriebener Flugkörper selbstständig sehr hoch und sehr lange fliegen kann.

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Das Projekt „Solar Impact“, ein Gemeinschaftsunternehmen mehrerer Großinvestoren unter der Leitung von Bertrand Piccard und André Borschberg, die es sich mit ihrem Team zum Ziel gesetzt haben, die Welt in diesem Solarflugzeug im Jahr 2012 zu umrunden.

Und auch die Beispiele aus der Automobilindustrie zeigen eine sinnvolle Anwendung der Solarenergie und die erfolgreichen Versuchsträger auf der Strasse. Das seit mehreren Jahren ausgetragene „Solarrace“ in Australien und ein solarelektrisches Fahrzeug der französischen Firma Venturi.

Beim Projekt „Planet Solar“, ebenfalls aus der Idee eines Pioneers und Abenteurers entstanden und durch Sponsoren und Förderer finanziert, plant das Team im Jahr 2011 die Erde in diesem Wasserfahrzeug zu umrunden

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Bahnbrechende Neuerungen zur Energieeffizienz sind auch in anderen Bereichen getätigt worden. Auch wird in den folgenden Beispielen die Windenergie dazu benutzt, um unseren Energieverbrauch zu einem gewissen Anteil zu decken und die immer schneller werdende Ausbeutung der fossilen Energie abzubremsen.

Das Bahrain World Trade Centre: Ein bestehendes Gebäude, das die zwischen den beiden Gebäudeteilen durchströmende Luft über seine Windradanlage in Energie umwandelt und damit bis zu 15 Prozent des anfallenden Energiebedarfs deckt. Alle drei Turbinen liefern im Jahr zusammen eine Leistung von 1,2 GW/h.

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Zuletzt soll an dieser Stelle noch ein Projekt zur Sprache kommen, welches auch einen grundlegenden Baustein bei der Konzeption dieser Diplomarbeit darstellt.

Das deutsche Unternehmen SkySails, welches ihren Sitz in Hamburg hat, beschäftigt sich seit 2001 mit der Entwicklung des weltweit ersten, praxistauglichen Zugdrachen- Antriebssystems für die gewerbliche Schifffahrt und Luxusyachten.

Ende des Jahres 2005 wurde nach fünfjähriger intensiver Entwicklungstätigkeit die Grundlagenentwicklung abgeschlossen. Alle wesentlichen Systemkomponenten waren auf einem 15 Meter langen Versuchsträger erfolgreich auf der Ostsee erprobt worden.

Im Januar 2006 wurde das „SkySails-System“ auf dem knapp 55 Meter langen und 800 Tonnen schweren Testschiff MS Beaufort installiert. Bis zum Ende des Jahres 2006 hat SkySails auf diesem Schiff das „SkySails-System“ auf Zugdrachenflächen bis 160 Quadratmetern skaliert und in den Jahren 2006 und 2007 eingehend auf der Nord- und Ostsee getestet. Damit hat das „SkySails-System“ auf der Beaufort erstmalig Originalgröße erreicht. Mit dieser Systemgröße können bereits kleine Frachtschiffe, Fischtrawler und Superyachten ausgerüstet werden.

Seit Ende 2007/Anfang 2008 wird das „SkySails-System“ auf den Frachtschiffen MS “Michael A.” und MS “Beluga SkySails” im regulären Praxisbetrieb piloterprobt.

Ende 2009 hat SkySails nach der erfolgreich abgeschlossenen Pilotphase damit angefangen ihr Zugdrachen-Antriebssystem kommerziell an die ersten Kunden zu vertreiben. Zunächst wird das System auf einem Frachtschiff der Reederei Wessels und alsbald auf einem niederländischen Fischtrawler installiert.

In beiden Fällen handelt es sich um das hinreichend erprobte Zugdrachensystem mit einer Größe von 160 Quadratmetern und einer Zugkraft von acht Tonnen.

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SkySails System am Versuchstr채ger MS Beaufort GREEN WATER MOVEMENT

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ZUKUNFTSTECHNOLOGIEN IM MARITIMEN UMFELD CLEAN INNOVATIONS

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In den letzten zwanzig Jahren haben sich Schiffsbauer und Betreiber verstärkt mit dem Thema der Effizienz von Antrieben und der Rumpfform an sich beschäftigt. Anders als in der Automobilindustrie, ist in der Schifffahrt das Medium Wasser der bestimmende Konzeptionsfaktor. Die Hydrodynamik, die entsprechende Wissenschaft zur Aerodynamik bei Automobilen und Flugzeugen, beeinflusst das Verhalten eines Schiffes oder Bootes in einer vielfach größeren Weise, als das bei der Aerodynamik und einem Fahrzeug der Fall ist. Aufgrund der Tatsache, dass die Dichte von Wasser rund dem 800-fachen der Luftdichte entspricht, ist es nur allzu verständlich, dass die Energie, die aufgebracht werden muss, um ein Fahrzeug auf dem Wasser oder durch das Wasser zu bewegen auch ein vielfaches dessen ist, was zur Fortbewegung auf der Straße notwendig ist. Dabei ist der Energieaufwand von mehreren Faktoren abhängig, wie • • • •

der Bauart des Wasserfahrzeuges (Rumpfform - d.h. Monohull, Katamaran oder Trimaran oder gar Tragflügelboote) der Art der Fortbewegung (Verdränger, Gleiter oder Halbgleiter) der festgesetzten Geschwindigkeiten, die man sich zum Ziel setzt, bevor man ein Projekt startet und die in Abhängigkeit zum Leistungsgewicht steht. dem Wetter, welches auf der See eine überaus wichtige Rolle spielt.

Die einfachste, billigste und schnellste Lösung für ein unproblematisches Vorankommen auf dem Wasser wäre vermutlich ein Motor mit größerer Leistung und ein voll getanktes Boot oder Schiff. In der modernen Auffassung von Nachhaltigkeit und Energieeffizienz ist diese Handelsweise nicht mehr vertretbar. Deshalb beschäftigen sich die Forscher und Entwickler in der Schifffahrt mit Maßnahmen, die eine Senkung des Verbrauchs und somit auch eine Reduktion der Schadstoffe zur Folge haben.

Hier sollen nur die Innovationen zur Sprache kommen, von denen sich die Industrie den größten Vorteil verspricht.

Zunächst wäre da das bereits erwähnte System der Firma SkySails, welches sich die Entlastung der Maschine zu Nutze macht, indem die vorhandene Windenergie in Form eines dynamischen Hightech-Zugdrachens in Vortrieb umgewandelt wird.

Dieses Antriebssystem wird im Anschluss genau erklärt werden.

Des Weiteren gibt es eine ganze Reihe von Untersuchungen und Experimenten zum Thema „Air Lubricated Ships“ und „Air-Cavity Ships“. Dabei handelt es sich um Veränderungen des Rumpfes und der zur Hilfenahme von Luftbläschen, die der Verringerung des Wasserwiderstandswertes direkt am Schiffsrumpf, insbesondere bei großen Yachten und Containerschiffen, erzeugt.

Eine kürzlich erschiene Studie des „Maritime Research Institute Netherlands“ (MARIN) besagt, dass durch die Verringerung des Reibungswiderstandes am Rumpf eines Schiffes, Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch bis zu zwanzig Prozent möglich sind.

"For the majority of current ships sailing, the dominant part of the resistance is due to friction with the surrounding water…Addressing this part of a ship’s resistance means to improve ship’s performance on top of what is achievable by “traditional” optimisations, such as shape optimisation and minimising the radiated waves. By reducing the friction improvements of the ship’s efficiency of net up to 20% are deemed feasible."1

1 2nd International Symposium on Seawater Drag Reduction Busan, Korea, 23-26 MAY 2005 Project Energy-saving air-Lubricated Ships (PELS) Cornel Thill, Serge Toxopeus and Frans van Walree (Maritime Research Institute Netherlands, MARIN, The Netherlands)

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Im Rahmen dieses Projektes wurden drei unterschiedliche Methoden am MARIN erprobt.

• • •

Schiffsrümpfe mit einem Lufthohlraum an der Unterseite (Air-Cavity) Die Reduktion der Reibung durch kleinste Luftbläschen ( Micro Bubble Drag Reduction) Luftfilm, durch Zuführung von Luft auf einer speziell beschichteten, ebenen Fläche des Unterschiffs

Eine weitere Verbesserung stellt die richtige Anwendung und Abstimmung der Diesel-Elektrischen Einheit an Bord dar.

Auf vielen Schiffen, die noch mit einer „traditionellen Antriebseinheit“ ausgerüstet sind, ist die Schiffsschraube direkt an den Motor gekoppelt. Dies hat mehrere gravierende Nachteile zur Folge: • • • •

die Betriebslautstärke nimmt mit höheren Drehzahlen und steigender Geschwindigkeit zu typische Vibrationen treten bei hohen Geschwindigkeiten auf der Motor ist bei Fahrt im Dauerbetrieb, ständiger Verbrauch von Treibstoff Keine freie Einteilung des Bauraums unter Deck

Eine Diesel-Elektrische Einheit bietet dagegen eine Reihe von Vorteilen und ist die einzige Lösung des Verbrauchproblems, die beim Antrieb, unabhängig von alternativen Antrieben und Veränderungen am Rumpf denkbar ist.

Sie besteht aus mehreren Komponenten, die getrennt voneinander unter Deck installiert werden können. Somit ist die Variabilität um ein vielfaches größer, als das beim reinen Verbrennungsmotor der Fall ist. Die gesamte Einheit besteht aus vier Komponenten: dem Generator, der Lithium-Ionen Batterie, der Steuerelektronik und der Antriebseinheit (Schiffsschraube am Elektromotor) Der Generator bietet eine niedrige Geräuschkulisse und wird nur zum Laden der Batterie verwendet, ist kompakter gebaut und effizienter als ein reiner Verbrennungsmotor. Außerdem ist der Generator bedienungsfreundlicher und wartungsärmer. Ein Generator kann somit über die dazwischen gekoppelte Batterie gleichzeitig mehrere Antriebseinheiten mit Energie versorgen und sogar ergänzend für die Bordversorgung genutzt werden. Mehrere Generatoren können parallel betrieben werden, so dass ein einzelner Ausfall die Aufrechterhaltung der Energiezufuhr nicht unterbricht.

Durch die kombinierte Nutzung der Generatoren, sowohl für den Antrieb des Schiffes, als auch für die Bordversorgung kann ein Gewichtsvorteil gegenüber herkömmlichen Antrieben erreicht werden. Unter Belastung und bei niedrigen Geschwindigkeiten erreicht der Elektromotor eine sehr viel höhere Drehzahl und somit eine höhere Schubkraft und ermöglicht damit einen kontrollierten Startvorgang. Der effiziente Einsatz bei Fahrten unter Volllast ist ebenso gewährleistet.

Durch die kompakte Bauweise der Elektromotoren kommen effektive Antriebe in Betracht, die nicht auf einen Verbrennungsmotor und eine starre Achse angewiesen sind, so z.B diese beiden Antriebe: Aziprop–Antrieb (Drehbarer Unterwassermotor mit Propeller) Pod Propulsion Antrieb (unter dem Rumpf angebrachte drehbare Antriebseinheit)

Zahlenbeispiele zum Diesel-Elektrischen Antrieb: Ein Elektromotor mit der identischen Nennleistung eines gewöhnlichen Dieselmotors erzeugt eine um 300 Prozent höhere Zugkraft.

Die Schubkraft eines Elektromotors ist bei 50 prozentiger Auslastung größer, als die eines Dieselantriebs bei Volllast.

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DAS SKYSAILS ZUGDRACHEN–ANTRIEBSSYSTEM „TURN WIND INTO PROFIT“1

1 offizieller Werbeslogan des Unternehmens

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Das gesamte System besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten Dem Zugdrachen und dem Seil Dem Lande- und Startsystem Dem Steuerungssystem Der Einbau der Komponenten kann entweder bereits in die Entwicklungsphase neuer Schiffe einbezogen werden, aber auch nachträglich auf sich bereits im Betrieb befindenden Schiffen und Yachten eingebaut werden. Die minimale Größe einer Yacht, für die ein solches System einsetzbar wäre, wird laut herstellendem Unternehmen mit 30 Metern angegeben.

Durch den Einsatz eines solchen Systems kann der Treibstoffverbrauch im Jahresdurchschnitt, abhängig von den Windverhältnissen, zwischen 10 und 35 Prozent gesenkt werden. Bei idealen Windbedingungen wäre eine Reduzierung bis zu 50 Prozent möglich.

Für das Verstauen des 160 Quadratmeter großen Zugdrachens unter Deck ist ein Raum von der Größe einer Telefonzelle notwendig.

Für das Einlaufen in den Hafen bzw. das Auslaufen stellt der Zugdrachen kein Hindernis dar, da er beim Erreichen der drei Meilen Zone eingeholt wird. Das „SkySails-System“ ist für den Betrieb für die auf See überwiegend vorherrschenden Windstärken zwischen drei und acht Beaufort ausgelegt. Bei Windstärken unter drei Beaufort kann das System zwar gelandet, jedoch nicht gestartet werden.

Windstärke in Bft

Windgeschwindigkeit m/s

km/h

Wellenhöhe (m)

mph

kn

Tiefsee (Atlantik

Flachsee (Nord- und Ostsee)

3

3,4 − <5,5

12 − 19

8,1 − <12,7

7 − <11

0,5 − 0,75

0,6

4

5,5 − <8,0

20 − 28

12,7 − <18,4

11 − <16

0,8 − 1,2

1,0

5

8,0 − <10,8

29 − 38

18,4 − <25,3

16 − <22

1,2 − 2,0

1,5

6

10,8 − <13,9

39 − 49

25,3 − <32,2

22 − <28

2,0 − 3,5

2,3

7

13,9 − <17,2

50 − 61

32,2 − <39,1

28 − <34

3,5 − 6,0

3,0

8

17,2 − <20,8

62 − 74

39,1 − <47,2

34 − <41

mehr als 6,0

4,0

Die Tabelle zeigt verschiedene Werte bei Windstärken zwischen drei und acht Beaufort1 Die technologischen Vorteile liegen bei diesem System auf der Hand.

Durch den vollständig vom Autopiloten kontrollierten dynamischen Flug( z.B das fliegen einer „acht“), erzeugt SkySails, im Vergleich zu normalen Segeln pro Quadratmeter Fläche, mehr als das fünffache an Vortriebskraft.

Diese neu gewonnene Vortriebskraft kann entweder dazu genutzt werden den konventionellen Motor eines Schiffes zu entlasten oder bei konstanter Motorleistung eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen.

Die Effizienz des Antriebs hat mehrere Faktoren: Zum einen den bereits erwähnten dynamischen Flug, bei dem das aerodynamische Profil des Drachens im Zusammenspiel mit der daran vorherrschenden Strömungsgeschwindigkeit entscheidend zur Größe der Zugkraft des Drachens beiträgt.

1 Tabelle entnommen unter http://de.wikipedia.org/wiki/Beaufortskala

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Eine Verdoppelung der Strömungsgeschwindigkeit bedeutet eine Vervierfachung der Zugkraft des SkySails-Systems.

Das bedeutet, dass der Zugdrache die dreifache Geschwindigkeit des wahren Windes erreicht oder mehr.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die SkySails in einer Höhe zwischen 100 und 300 Metern operieren, in welcher wesentlich stärkeren und stetigeren Winde herrschen.

"In einer Höhe von 150m ist die durchschnittliche Windgeschwindigkeit aufgrund der fehlenden Reibung mit der Erd- bzw. Wasseroberfläche ca. 25% höher als in 10m Höhe. Die kinetische Energie einer Luftmasse steigt in dritter Potenz mit der Windgeschwindigkeit. Je nach Wetterlage kann so auf Flughöhe des Zugdrachens mehr als die doppelte Energiemenge zur Verfügung stehen als in 10m Höhe."1 "Da das SkySails-System pro Quadratmeter Segelfläche eine erheblich höhere Antriebsleistung erzeugt als konventionelle Segelantriebe, kann auch mit vergleichsweise kleinen Segelflächen bereits eine signifikante Ersparnis erzielt werden. Zum Vergleich: Die 109m lange Viermastbark „Sea Cloud“ besitzt eine Segelfläche von insgesamt 3.000 m². Ein modernes Frachtschiff gleicher Länge wäre mit einem SkySails-Zusatzantrieb von 300 - 600 m² Größe optimal ausgerüstet. Für Frachtschiffe bietet SkySails derzeit Zugdrachen-Antriebssysteme mit einer effektiven Zugkraft zwischen 8 und 16 Tonnen an. SkySails mit einer effektiven Zugkraft von 32 Tonnen sollen in 2011 verfügbar sein. Das geplante Produktprogramm umfasst Zugdrachen-Antriebssysteme mit einer effektiven Zugkraft von bis zu 130 Tonnen."2 "8 Tonnen effektive SkySails-Zugkraft entsprechen, abhängig von den Schiffseigenschaften (Propellerwirkungsgrad, Widerstand etc.), durchschnittlich ca. 600 bis 1.000 kW installierter Maschinenleistung. Der SkySails-Antrieb wird parallel und zur Entlastung der Hauptmaschine eingesetzt, wenn es die Windbedingungen erlauben. Der Hauptantrieb steht bei Bedarf unverändert zur Verfügung."3

8t Zugkraft 16t Zugkraft 32t Zugkraft 130t Zugkraft

entsprechen entsprechen entsprechen entsprechen

ca. ca. ca. ca.

600 - 1.000 kW 1.200 - 2.000 kW 2.400 - 4.000 kW 9.600 - 16.000 kW

Das SkySails-System hat einen weiteren entscheidenden Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Segelantrieb. Die Krängung, die bei Segelschiffen deutlich zu beobachten ist, bewegt sich bei einem in Betrieb befindenden Zugdrachen in einem sehr niedrigen Bereich. Dies spielt im Hinblick auf die Schiffssicherheit und den Schiffsbetrieb keine entscheidende Rolle, und ist nahezu zu vernachlässigen.

"Der Grund hierfür ist, dass die Kraft des SkySails-Zugdrachens in Höhe des Decks direkt in die Schiffstruktur eingeleitet wird. Auf diese Weise wird der Hebelarm verkürzt, der die bisher bei Segelschiffen übliche Schräglage (Krängung) verursacht. Für alle Windstärken wird der gleiche Zugdrachen verwendet. Auf Grund der speziellen Physik eines SkySails-Zugdrachens ist es nicht notwendig, den Drachen zur Kraftbegrenzung zu reffen.

Das Profil des Zugdrachen ist so gestaltet, dass bei jeder Windgeschwindigkeit optimale aerodynamische Wirksamkeit erzielt werden kann. Bei sehr starkem Wind kann die Leistung des Zugdrachens durch die dynamische Windensteuerung und die Veränderung seiner Position relativ zum Horizont gedrosselt werden, ohne dass die Zugdrachenfläche verringert werden muss. Beispielsweise kann durch Ansteuerung einer Position über dem Schiff die schädliche Zugkraft in Fahrt- oder Querrichtung fast auf Null reduziert werden. Diese Möglichkeit zur Leistungsreduktion garantiert eine hohe Betriebssicherheit.“4

1-4 Angaben zum SkySails-System auf www.skysails.info

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Segel-Antrieb

SkySails-Antrieb

Wind

Wind

Der große Hebelarm führt bei mastgestützten Segelantrieben zu einem großen Neigungswinkel des Schiffes (Krängung)

Der stark verringerte Hebelarm führt bei einem Schiff mit SkySails-Antrieb zu einem sehr geringen Neigungswinkel

Zum Vergleich sei ein hochmodernes, wenn nicht das modernste, Segelschiff erwähnt, das seit 2006 in Betrieb ist: Die „Maltese Falcon“ Mit einer Länge von 88 Metern und einer Höhe von 58 Metern besitzt dieses Rigg eine Segelfläche von rund 2400 Quadratmetern. Es verdrängt dabei 1.240 Tonnen und hat eine maximale Krängung von 20 Grad.

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Dieser Vergleich zur SkySails Technologie zeigt deutlich, dass dieses System entscheidende Vorteile gegenüber einem modernen Segelschiff aufweist. Die Segelfläche der „Maltese Falcon“ entspräche demnach einem Zugdrachen mit einer Fläche von 240 Quadratmetern.

Dieses Segelschiff kann außerdem die angegebene Reisegeschwindigkeit von 19,5 Knoten nur unter Einsatz der an Bord vorhandenen Maschinen mit einer jeweiligen Leistung von 2045 PS, also insgesamt über 4000 PS erreichen. Somit kann schon bei dieser Größenordung von Segelschiffen nicht mehr von einem „sauberen Antrieb“ die Rede sein.

DAS STEUERUNGSSYSTEM

"Das Steuerungssystem des SkySails-Antriebs arbeitet automatisch. Der Zugdrachen richtet sich in Abhängigkeit von Windrichtung, Windstärke, Schiffskurs und Schiffsgeschwindigkeit aus, so dass er optimalen Vortrieb leistet"1 Das System besteht aus zwei Komponenten: der Steuergondel, die am Zugseil unterhalb des Drachens befestigt ist und des „Control-Systems“, das die Aufgaben eines Autopiloten übernimmt und die gesamte Elektronik des SkySails-Systems steuert.

Die Steuergondel ist durch ein Spezialkabel im hochreißfesten Zugseil mit dem restlichen System verbunden und wird dadurch mit Energie versorgt. Demnach fließt in diesem Kabel Strom. Diese Tatsache wird an einer späteren Stelle dieser Theoriearbeit von großer Wichtigkeit sein.

Das „Control-System“ besteht aus mehreren Komponenten: Dem SkySails Schiffscomputer, dem Gondelcomputer, dem Autopilotprogramm/Zugdrachen- Manöversteuerung, der Steuerung für den Start- und Landevorgang und den Schiffssensoren.

Der SkySails Schiffscomputer, der das gesamte System steuert, kann von einer zuvor geschulten Mannschaft, mittels einer Benutzeroberfläche auf der Brücke durch die Eingabe von Befehlen, bedient werden.

So können der Start und die Landung des Zugdrachens durch Knopfdruck ausgelöst werden und laufen absolut automatisch ab. Der gesamte Vorgang dauert jeweils zwischen 10 und 20 Minuten.

Abschließend bleibt zu erwähnen, dass das gesamte System für eine höchstmögliche Ausfallsicherheit ausgelegt ist und Notsituationen, wie z.B eine herannahende Gewitterfront durch die Sensoren erkannt werden und das System den Zugdrachen automatisch einfährt. Dazu wird der dieser binnen weniger Sekunden in die neutrale Zenit-Position geführt, in der er keinerlei Kräfte auf das Schiff ausgeübt werden und der Landevorgang somit sicher zu Ende geführt werden kann.

1

Angaben zum Steuerungssystem entnommen auf www.skysails.info

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ENERGIEGEWINNUNG AUF DIREKTEM WEG SOLAR POWER

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Eine weitere vielversprechende Technologie und der nächste wichtige Schritt, der die Fortbewegung auf dem Wasser zu einem sauberen Image führen könnte.

"Do you know the volume of solar energy beaming down on our planet? On a clear day, solar energy of approximately one kilowatt per square meter reaches the Earth’s surface. A single hour of solar energy reaching the Earth would be enough to supply the world’s energy needs for an entire year. If solar cells were arrayed over just one percent of the planet’s total surface, the world could generate all the electricity it needed.

The earth basks in an enormous volume of solar energy. Unlike oil, coal or other fossil fuels, there is no danger of it running out. And it produces no CO2 emissions or other downside for the environment. In contrast to energy resources buried beneath the ground only in certain regions, solar energy can be found anywhere. And there is no need to transport or burn it. If the sun’s rays are utilized well, energy can be obtained anywhere in the world."1 Wie dieser Auszug zeigt, stellt die Solarkraft keine Science-Fiction mehr dar, wofür sie oft gehalten wurde. Es sind heute große Unternehmen, die vor allem eine breite Kommerzialisierung dieser Technologie vor Augen haben.

In diesem Zeitraum haben sich die Methoden und die Technik sehr zum positiven entwickelt, wenn auch ein schnelleres Vorankommen zur höheren Effizienz der Solarzellen wünschenswert wäre.

Warum ist es also seit mehr als 50 Jahren noch nicht gelungen die Erde allein durch die einfallenden Sonnenstrahlen mit Energie zu versorgen? Unter anderem liegt es an der prozentualen Ausbeute, oder wie es einst der ehemalige Bundeskanzler Helmut Kohl formulierte: „Es kommt darauf an, was hinten rauskommt“. Wenn man bedenkt, dass die Sonnenenergie, die auf der Erdoberfläche ankommt 1000W/m² beträgt, so erhält man heutzutage mit den effektivsten Solarzellen eine Ausbeute von knapp 20 Prozent - also etwa ein Fünftel davon.

In der Raumfahrt war die Solarenergie seit 1959 die Lösung der Energieversorgung im All. Mit Sonnensegeln werden die Sonnestrahlen, die außerhalb der Erdatmosphäre ein Vielfaches der Energie besitzen, eingefangen und Satelliten mit dem daraus gewonnenen Strom versorgt.

Die verstärkte Entwicklung der Photovoltaiktechnologie und ihre Anwendung im Alltagsleben der Menschen wurde erst in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts durch die Energiekrisen in Gang gesetzt. Nachdem man erkannt hat, dass die Menge an vorrätiger Energie aus fossilen Reserven endlich ist und man zu diesem Zeitpunkt keine Alternative hatte, sah man in alternativen Energiequellen den Ausweg aus dieser Abhängigkeit. Dennoch sollte es weitere Jahrzehnte dauern, bis in den letzten Jahren des vergangenen Jahrhunderts Solarfirmen so gefragt wie nie waren. Dies lag auch an dem zu deckenden Bedarf an nötigen Anlagen, der durch Subventionen der Regierungen entstanden ist. Viele Bauherren statteten ihre Häuser mit Solaranlagen aus und es gehörte quasi zum guten Ton, dass Unternehmen unterschiedlicher Größe ihren Beitrag zur Erhaltung der Umwelt repräsentativ nach außen trugen, indem sie Photovoltaikanlagen zur teilweisen Deckung ihres Energieverbrauchs nutzten.

Grundsätzlich gibt es drei unterschiedliche Arten von Photovoltaikzellen: Monokristalline Zellen, polykristalline Zellen und die in den letzten Jahren aufkommenden Dünnschicht-Solarmodule.

Module aus monokristallinen Zellen sind momentan die effektivsten Anlagen, die für den Endverbraucher erhältlich sind. Diese Zellen haben den größten Anteil an Silizium und erreichen eine Effektivität um 20 Prozent. Der einzige Nachteil dieser Zellen ist, dass ihr Herstellungsverfahren teuerer ist, als das der beiden anderen Arten. Polykristalline Zellen sind aufgebrochene Siliziumkristalle und haben einen um wenige Prozentpunkte geringeren Wirkungsgrad gegenüber den zuvor genannten Modulen. Durch ihr günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis stellen polykristalline Zellen den größten Anteil von Solarzellen auf dem Weltmarkt.

1 www.sharp-solar.com

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Industriell hergestellte Dünnschichtzellen haben einen Wirkungsgrad, der bei ca. zehn Prozent liegt. Hierbei handelt es sich um amorphes Silizium das in extrem dünnen Schichten, d.h. in einer Größenordnung von ca. 10 µm auf das Trägermaterial aufgedampft wird. Das bedeutet, dass für Dünnschichtsolarzellen 100 Mal weniger Material benötigt wird, als bei mono- und polykristallinen Zellen. Zur Herstellung werden zum Teil Maschinen eingesetzt, die auch zur Herstellung von Flachbildschirmen verwendet werden. Hierbei können Beschichtungsflächen von über fünf Quadratmetern erreicht werden. Mit den Verfahren zur Herstellung von amorphem Silizium lässt sich auch kristallines Silizium in dünnen Schichten herstellen, sogenanntes mikrokristallines Silizium. Es vereint Eigenschaften von kristallinem Silizium als Zellenmaterial mit den Methoden der Dünnfilmtechnik. In der Kombination aus amorphem und mikrokristallinem Silizium wurden in den letzten Jahren beachtliche Wirkungsgradsteigerungen erzielt. So können bei dieser Methode unter Laborbedingungen Wirkungsgrade knapp unter 20 Prozent erreicht werden. Zum Vergleich liegen diese Werte bei Rekordergebnissen mit monokristallinen Zellen bereits zwischen 40 und 45 Prozent.

In naher Zukunft rechnen Wissenschaftler mit dem Erreichen der 50 Prozent Grenze, die auch in nicht allzu ferner Zeit bei Dünnschichtmodulen möglich sein wird.

Die Solartechnologie spielt, angewandt bei der Konzeption und der Gestaltung dieses Projektes, eine tragende Rolle.

monokristalline Solarzelle

polykristalline Solarzelle

Dünnschichtsolarzelle

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Nellis Solar Power Plant in der N채he von Las Vegas

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KONZEPTION GRUNDSÄTZLICHE FRAGESTELLUNG

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SEGELSCHIFF oder MOTORYACHT

Welche Art von Schiffen oder Booten hat das höhere Potenzial den Ansprüchen des modernen Menschen zu genügen und dabei umweltfreundliche Technologien, effektiv zum Vortrieb dieser zu nutzen?

Der erste Teil der Frage bezieht sich auf das moderne Leben, das im Zeichen der Mobilität und Effektivität steht. Stets hat alles schneller zu funktionieren und soll dennoch präziser ausgeführt werden. Natürlich steht beides unter immensem Kostendruck.

In letzter Zeit hat man jedoch erkannt, dass dieses Rennen in naher Zukunft einen sehr bitteren Nachgeschmack haben könnte. An diese Problematik knüpft nun der zweite Teil der Frage an. Mobilität, Effektivität und Umweltbewusstsein sollen somit die Hauptstützen des konzeptionellen Teils dieser Arbeit sein.

Schon seit den Anfängen der Seefahrt werden Segel zum Antrieb der Schiffe und Boote eingesetzt, die über längere Distanzen unterwegs waren und höhere Geschwindigkeiten erreichen sollten, als die, die rein aus Muskelkraft zu erreichen waren. Das Segelmaterial wurde über Jahrtausende weiterentwickelt und ist aus heutiger Sicht, von seiner Beschaffenheit her, auf dem absoluten Höhepunkt angelangt.

Gleichwohl die Energieressource „Wind“ im gleichen Umfang vorherrscht, wie vor Tausenden von Jahren, so verbindet die Seefahrer von damals und heute ein und dasselbe Problem: die Unberechenbarkeit des Windes.

Diese Wechselhaftigkeit der meteorologischen Eigenschaften macht es der Schifffahrt nahezu unmöglich allein mit konventioneller Technik zu arbeiten.

Auch in der modernen Segelmarine werden zusätzlich Verbrennungsmotoren eingesetzt, die den Vortrieb auch in windstillen Regionen oder bei Flauten gewährleisten.

Des Weiteren ist die Entwicklung der Segeltechnik vorangeschritten und es wurden erstaunliche Neuerungen, sowohl bei der Rumpfform und dessen Beschaffenheit, als auch bei den Segeln selbst erzielt.

Die Abbildungen zeigen das Parasail bzw. den Parasailor, beides Produkte der Firma ISTEC. Es handelt sich dabei um Flügelsegel, die einen gewöhnlichen Gennaker und Spinnaker ersetzen.

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Segelschiffe sind dank der modernsten Technik zu schwimmenden „Hightechobjekten“ geworden. Dennoch gibt es eine weitere bedeutende Einschränkung, die mit Segeln ausgerüstete Schiffe zu ertragen haben – sie müssen den Winden folgen. Das bedeutet, dass sich ihre Routen meistens entlang der Windrichtung befinden und sie sich im idealen Fall mit dem Wind bewegen sollten, damit der Wirkungsgrad des Vortriebs so hoch wie möglich ausfällt. Folglich sind die Routen der Segelschiffe nicht immer ideal und die Zeit, die zum Erreichen des Ziels nötig ist, die Dauer der Route eines Schiffes oder Bootes wesentlich übersteigt, das komplett auf stetig vorhandene Energie setzt.

In der jüngeren Vergangenheit waren das ausschließlich Verbrennungsmotoren, die durch Schiffsdiesel angetrieben wurden. Bei kleineren Motoren wird auch der normale Dieselkraftstoff eingesetzt, den wir aus dem PKW-Bereich kennen.

Schiffsdiesel ist viel billiger und bei dem ungemein hohen Verbrauch der Aggregate wirtschaftlich sinnvoller, aber sehr viel schädlicher für die Umwelt, was die Zahlen im vorangegangenen Text auch deutlich machen sollten.

Mit zunehmender Länge und Größe eines Segelschiffes wird es aus statischen Gründen immer Anhaltspunkte geben, die die Bauweise in ihre Grenzen weisen. So muss man proportional zur Größe und Gewicht des Schiffes Segelfläche einplanen, die für die Beschleunigung unumgänglich ist. Vom Wind bleibt man bleibt man in der Segelschifffahrt immer abhängig.

Dem Aufbau - Höhe des einzelnen Segelmastes oder mehrerer Masten -, aber auch der Größe der Decksaufbauten sind Grenzen gesetzt.

Hier haben konventionelle Motoryachten den Vorteil, dass sie von ihrer Bauart, sowohl technisch aber auch von ihrer formalen Gestaltung, viel unabhängiger sind. Formal sind sich die meisten Segelyachten ähnlich und ihre Unterschiede fallen weniger deutlich aus, als das bei den Motoryachten untereinander der Fall ist.

Außerdem besteht bei Segelschiffen und Segelbooten die Gefahr, dass ein Mastbruch eintritt und somit der Hauptantrieb ausfällt. Einen Masten auf offener See zu reparieren ist nahezu unmöglich. Jedoch ist es möglich durch einen Vorrat an Ersatzteilen, einen Motor auf dem Meer zu reparieren.

Man kann nun schlussfolgern, dass Schiffe und Boote, die Segel zum Vortrieb nutzen sehr umweltfreundlich sind, aber den modernen Ansprüchen nicht genügen. Im Bereich der Mobilität, der Schnelligkeit und der Bequemlichkeit scheint man mit Kompromissen leben zu müssen. Als Segler ist man nun einmal vom Wetter abhängig. Hierauf hat der Mensch bei allem Fortschritt keinen Einfluss. Auch sind dem Segelschiff bestimmte formale Grenzen gesetzt.

Ein Motorboot, und im größeren Maßstab die Motoryacht oder ein Motorschiff, sind auf den ersten Blick diejenigen Wasserfahrzeuge, welche einen großen Anteil zur maritimen Umweltverschmutzung beitragen. Doch betrachtet man diese motorisierten Wasserfahrzeuge im Ganzen, so passen sie viel mehr zum Alltagsbild der heutigen Gesellschaft. Mit ihnen kommt man schneller und direkter ans Ziel, man ist unabhängig von den Wettergegebenheiten und hat mehr Gestaltungsmöglichkeiten, als es bei Segelschiffen der Fall ist. Insbesondere ist die Rumpfform, zumindest über der Wasserlinie, formal unabhängig von der Antriebsart zu behandeln. Es gibt hier keine Segel, die die Deckhöhe oder deren Anzahl einschränken, was in den letzten Jahrzehnten die Yachtdimensionen in einem solchen Maß ausarten ließ, dass Megayachten mehr schwimmenden Hotels ähneln, als der natürlich eleganten Form von Schiffen.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass eine Hybridlösung, die jeweils die positiven Eigenschaften beider Bereiche aufnimmt und sie in einem Konzept bündelt, dabei aber zusätzlich neuartige Antriebstechnologien einbindet, der Lösung der Umweltproblematik, zumindest in der maritimen Branche, immer näher kommt.

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ein Vergleich beider Typen

SEGEL

MOTOR

Umweltverträglichkeit

Saubere Antriebslösung, die auf natürlichen Gegebenheiten auf dem Wasser basiert

Nach heutigen Maßstäben eine nicht vertretbare und umweltschädigende Antriebseinheit mit extrem schädlichen Schadstoffausstoß

Wetterabhängigkeit

Extrem von den Wetterbedingungen abhängig. Faktoren, wie Wind, Wellen, Niederschlag und Temperatur spielen in der Segelfahrt eine wichtige Rolle

Nahezu wetterunabhängig.

Durch die sehr geringe Krängung spielen Wellen eine weniger wichtige Rolle.

Niederschläge und starke Winde sind Faktoren, die sich im Vergleich zur Segelfahrt nicht besonders negativ auf das manövrieren auswirken

Mobilität

Nur bei günstigem Wetter möglich. Kurse sind vom Wind abhängig. Keine sofortige Beschleunigung.

Start ist bei großen Schiffen/ Yachten nur mit Hilfsantrieb möglich

Immer und bei jedem Wetter einsetzbar ( starke Stürme ausgeschlossen) Sofortige Kraftentfaltung und sehr gute Manövrierbarkeit

Gestaltungsmöglichkeiten

Konstruktionsbedingte Abstriche. Eingeschränkter Bauraum begrenzte Deckshöhe.

Viele Möglichkeiten, die sich nicht nur auf Teilbereiche Beschränken, sondern auch die gesamte Rumpfform ist ein freier Gestaltungsraum

Schadensanfälligkeit Reparaturmöglichkeiten

Bauteile, wie der Mast und die Kielbombe sind meist irreparabel und müssen in der Werft ersetzt werden

Motor und Andere Antriebseinheiten können gegebenenfalls vor Ort oder nach Anlieferung vom Erdsatzteilen repariert werden

Betriebskosten

Niedrige bis sehr hohe Betriebskosten, die von der Größe des Schiffes abhängen

Im Verhältnis zum Anschaffungspreis stets sehr hohe Betriebskosten.

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ein Vergleich beider Typen

SEGEL

Wirkungsgrad des Antriebs

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Ist allein von der Segelfläche und der Windstärke abhängig.

Je nach Bauart und der Größe des Schiffes können höhere Wirkungsgrade erreicht werden( kleine, schnelle Katamarane vs.

Große Schwere Segelyachten)

MOTOR

Der Wirkungsgrad ist von den technischen Möglichkeiten des Antriebs abhängig.

Moderne effektive Elektromotoren erreichen dabei sehr gute Ergebnisse.

Emotionaler Wert

Segelschiffe werden als Klassiker gesehen und dienen meistens dem Privaten Vergnügen oder der exklusiven Passagierbeförderung

In den letzten Jahren hat die emotionale Gestaltung von Motoryachten einen größeren Stellenwert eingenommen, nachdem das Design von Produkten eines der wichtigsten Kriterien beim Kauf dieser geworden ist.

Zukunftschancen

Der Markt der klassischen Segelschiffe und Yachten wird auch in Zukunft seinen Stellenwert nicht verlieren Die Segeltechnik wird auch in Zukunft mit innovativen Produkten verbessert und vorangetrieben werden.

Neue Materialien werden dabei eine wichtige Rolle spielen.

Enormes Entwicklungspotenzial, das durch die Umweltdebatten verstärkt abgerufen werden muss.

Die Einführung neuer Antriebstechnologien wird eine Neue Ära in der Schifffahrt einläuten, in der eine Umweltverträgliche Schiffsflotte zum Aushängeschild einer jeden Nation werden wird.

Kommerzielle Nutzung und wirtschaftliche Abhängigkeit

Durch die bedingte Mobilität und den dadurch verringerten wirtschaftlichen Nutzwert, mit Ausnahmen, nur für den privaten Gebrauch geeignet. Dadurch nicht von der Weltwirtschaftslage abhängig.

Uneingeschränkte kommerzielle Nutzung und Einsatz im privaten Bereich.

Die besonders im Transportbereich angesiedelten Containerschiffe könnten durch die Wirtschaft, im Zuge der Umweltproblematik, dazu aufgefordert werden, Zukunftstechnologien im Schiffsbau voranzutreiben.

CHANCEN AUF ERFOLG UND ZUKUNFTSAUSSICHTEN IM HINBLICK AUF DIE GENANNTEN ALTERNATIVEN ZUSATZANTRIEBE für SEGEL- bzw. MOTORYACHTEN

Eine Installation der SkySails Technologie stellt gewisse Anforderungen an die Bauart, Größe und Materialfestigkeit des Rumpfes. Laut Firmenangabe ist dieses System für Motoryachten ab einer Länge von 30 Metern ausgelegt. Dies hat den Hintergrund, dass Yachten erst ab dieser Größe die erforderliche Stabilität im Bugbereich aufweisen. Segelyachten haben generell eine klassische Rumpfform, die auf geringes Gewicht, sehr gute hydrodynamische Eigenschaften und Stabilität im Mastbereich ausgelegt wird. Der schmale, langgezogene Rumpf weist im Bugbereich meistens nicht die Materialstabilität auf, die einen problemlosen Einbau eines Zugdrachens ermöglicht. Ferner ist die Fläche des Decks, die auf dem Vorschiff zum Starten und Landen des Systems notwendig ist, bereits den Segelflächen, wie dem Gennaker oder dem Spinnaker vorbehalten. Dadurch wird offensichtlich, dass auf einem klassisch ausgestatteten Segelschiff bzw. einer klassischen Segelyacht keine Möglichkeit besteht einen Zugdrachen zu platzieren, ohne dass eine Grundänderung der Rumpfform vorgenommen wird. Segel haben zudem den Nachteil, dass sie je nach Sonnenstand, teilweise oder auch großflächig, Schatten auf das Deck werfen, auf dem die Photovoltaik-Panele angebracht werden. Bei einer eintretenden Krängung des Rumpfes wird zudem eine ungünstige Lage eingenommen, die auch auf einer der Sonne abgewandten Seite stattfindet, wobei hier die Effizienz der Solarkollektoren am geringsten ist.

Bei der Konstruktion von Motoryachten gelten dagegen andere Prioritäten, wie die Geschwindigkeit, die Reichweite und Größe bzw. Anzahl der Passagiere/Gäste und der Crew, die auf diesen Platz finden, wobei das erhöhte Gewicht in Kauf genommen wird.

Daher bieten Motoryachten die nötige Stabilität, den Raum unter Deck, aber auch die nötige Deckfläche, um beide alternativen Antriebe an Bord unterzubringen.

Masten der Maltese Falcon

Wally Motoryachten

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DAS KONZEPT THE IDEA BEHIND

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In allen Bereichen der Industriefertigung wird heutzutage nach Alternativen und Lösungen gesucht, die es ermöglichen nachhaltige Produkte herzustellen. Auch der maritime Bereich sollte dabei nicht außer Acht gelassen werden. Immerhin entspricht die Umweltbelastung, die durch Schiffe aller Arten und Größen weltweit verursacht wird, in etwa dem zweifachen Wert der Belastung durch die Luftfahrt.

TECHNISCHER ANSATZ

Dieses Konzept soll die bereits erörterten alternativen Antriebsmethoden als Zusatzantriebe aus regenerativen Energieträgern auf einer Megayacht vereinen, die sich sowohl durch ihre formale Gestaltung, als auch durch die in der Schifffahrt auf diese Weise neuartige Kombination von Solar-, Wind- und Diesel-Elektro-Antrieb, von der zukünftigen Konkurrenz deutlich unterscheidet.

Die Energiegewinnung aus Sonnenkraft soll in erster Linie, soweit es möglich ist, die Energieversorgung an Bord abdecken. Somit werden das Licht, der Betrieb aller elektronischen Geräte und die Warmwasseraufbereitung durch regenerativen Strom gewährleistet, der in Lithium-Ionen-Batterien zwischengespeichert wird. Selbstverständlich stehen Generatoren als Notstromaggregate bereit, die bei Ausfällen oder Defekten eingreifen und umgekehrt. In Häfen und anderen Anlegemanövern in der Nähe der Küste, bei denen eine langsame Fahrt ausreicht, kann die Yacht komplett elektrisch angetrieben werden, indem die dazu benötigte Leistung nicht von den Generatoren, sondern durch die Photovoltaikanlage erzeugt wird.

OLED Lichtquellen, wie leuchtende Tapeten oder Decken sollen den Energieverbrauch zusätzlich minimieren. Diese Lichtquellen verbrauchen einen Bruchteil der Energie gewöhnlicher Leuchtquellen und erzeugen ein indirektes, diffuses Licht, was eine angenehme Ausleuchtung der Räume ermöglicht. Da es sich um eine „kalte“ Lichtquelle handelt, können OLED Folien auch in Möbeln eingebaut werden.

Der SkySails Zugdrachen wird dazu eingesetzt, um den Diesel-Elektro-Antrieb je nach Witterungsbedingungen zu 10 bis 35 Prozent zu entlasten.

Außerdem wird eine Wasserentsalzungs- und Aufbereitungsanlage auf der Versorgungsebene installiert, die verhindert, dass Abfälle und Giftstoffe im Meer landen. Ein weiterer Vorteil ist die Gewichtseinsparung, die dadurch erreicht wird, dass die Menge an Frischwasser, die ständig an Bord vorrätig sein muss, gering gehalten wird, indem dieses direkt auf der Yacht aus Meerwasser gewonnen wird. Kleine Mengen, die einem geringen Prozentsatz der üblichen entsprechen, werden für Notfälle ebenfalls gespeichert.

FORMALER ANSATZ

In den letzten Jahren haben sich Millionäre und Milliardäre, Ölscheichs und Oligarche weltweit einen ständigen Wettstreit um die größte Yacht geliefert. Leider ging es nicht immer um eine Verbesserung der formalen Gestaltung, sondern um ausgefallene Technik, pompöse Ausstattungen und sonstige Details, mit denen man versucht hat sich gegenseitig auszustechen. Es lässt sich nicht leugnen, dass diese Tatsache im Megayachtbereich dazu geführt hat, dass die Anschaffung meist eher auf persönlichen Statuspräsentationen, als auf Qualität und Weitsicht gründete.

Mit wachsender Größe ähneln diese Yachten formal vielmehr Passagierschiffen, mit ihren vielen Decks, senkrechten Wänden, unzähligen Fenstern und natürlich ihrer Form, als Yachten in ihrem eigentlichen Sinne. Was sich seit langem bewährt hat, wird nicht so schnell aufgegeben und da die Schifffahrtsindustrie diesen Konservativismus nur schwer überwinden kann – was auch an dem Altersdurchschnitt der Kunden liegen mag - wird formal zurzeit wenig gewagt.

Dieser Tatsache soll dieses Konzept entgegenwirken und unter Beweis stellen, dass eine Megayacht sowohl elegant, als auch sportlich–fortschrittlich, aber auch klassisch sein kann, ohne sich allzu deutlich an einem Passagierschiff zu orientieren.

Obwohl das Konzept mehrere Decks anstrebt, sollen diese formschlüssig in die Gesamterscheinung eingehen.

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Repräsentativ trägt das Konzept die Merkmale alternativer Lösungen nach außen, die dem Betrachter vermitteln sollen, dass sich der Eigner Gedanken dazu macht, welchen Beitrag er zur Erhaltung der Umwelt leisten kann, wenn er ein solches Objekt erwirbt. Dies wird sowohl im ruhenden Zustand in einem Hafen, als auch im Fahrmodus auf offener See ersichtlich.

Technische Detaillösungen sollen diesem Konzept eine besondere Note verleihen, die der Yacht eine besondere Bedeutung zusprechen und formal eine Verbesserung und Aufwertung darstellen.

Auch der Behandlung der Flächen, in Anlehnung an die Automobilindustrie, soll besondere Aufmerksamkeit zukommen. Einflüsse aus der Luftfahrtbranche sollen ebenfalls in die Gestaltung einfließen.

POSITIONIERUNG AUF DEM MARKT UND DIE WIRKUNG NACH AUSSEN Angestrebt wird die Yacht als „das“ Vorzeigeobjekt im Besitz eines solventen Eigners, der den Nachhaltigkeitsgedanken aus Imagegründen vertritt. Diese Person unterstützt solch ein Projekt, um potentielle Investoren und Firmen, die diese Technik entwickeln, einem breiten Marktumfeld zu öffnen und diese auf weiteren Schiffen und Yachten anzuwenden.

KONZEPTION - DETAILS

DIE RUMPFFORM

An dieser Stelle soll erörtert werden, welche Rumpfart in Frage kommt, um die Voraussetzungen zu erfüllen, um ein solches Projekt zum Erfolg zu führen.

Grundsätzlich stellt sich die Frage, ob ein Monohull oder ein Multihull den formalen und konzeptionellen Ansprüchen gerecht wird. Zur ersten Kategorie zählt der Großteil von Yachten und Schiffen, welche die Meere befahren. Ein einzelner Rumpf hat den Vorteil, dass die Herstellung ein geradliniger Prozess ist, der auf Erkenntnissen jahrhundertelanger Traditionen aufbaut und dementsprechend weitestgehend automatisiert abläuft. Dessen Produktionsmethoden wurden fortwährend den ökonomischen Anforderungen angepasst, sodass diese Rumpfart eine kostenneutrale und effiziente Lösung im Schiffsbau darstellt.

Der Monohull ist eine Rumpfform, die darauf ausgelegt ist, größtmöglichen Platzbedarf an Bord eines Schiffes zu gewährleisten. Geschwindigkeit und Kraftstoffverbrauch richten sich nach den Wünschen des Eigners oder des Betreibers, indem unterschiedlichste Antriebsmethoden und Antriebsstärken der Motoren zur Auswahl stehen.

Je nach Form, Größe und Ausstattung des Schiffes ist eine sorgfältige und professionelle Berechnung und Erprobung eines Monohulls nötig, um ideale Wassereigenschaften bei Fahrt, sowie auch beim Ankern zu erreichen.

Mittlerweile werden viele technische Anbauteile, sowohl unter Deck, als auch außen am Rumpf angebracht, die ein neutrales und sicheres Verhalten des Wasserfahrzeugs gewährleisten. Diese können z.B „Anti-Rolling-Systeme“ sein, die der Krängung der Schiffe entgegenwirken, wie das bei Segelschiffen mit der Kielbombe erreicht wird. Vielfach werden auch außen zusätzliche Stabilisatoren in Form von „Flossen“ angebracht, die das Leben an Bord so angenehm wie möglich machen und Wellenbewegungen absorbieren. All diese Systeme werden vollautomatisch und Millisekunden schnell durch Computer gesteuert. Hydraulikmotoren folgen exakt den Computerbefehlen und es scheint so, dass die modernste Technik von heute die Rolle gezähmt hat.

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Motorangetriebene Multihulls, also Katamarane, Trimarane und andere mehrrümpfige Wasserfahrzeuge haben konstruktionsbedingt keine Krängungsprobleme. Durch ihre besonders breite Bauweise und mehrere Stützlinien auf dem Wasser haben sie sowohl bei voller Fahrt, als auch vor Anker keine Stabilitätsprobleme. Auf dem Markt gibt es deutlich weniger Hersteller von Multihulls und dadurch nur eingeschränkte Auswahlmöglichkeiten. Die Herstellung erweist sich als deutlich schwieriger und kostspieliger. Es gibt nur sehr begrenzte Möglichkeiten Multihulls in Serie herzustellen, da es sich meistens um Sonderanfertigungen handelt, die immer von Neuem eine Berechnung und Erprobung des Modells voraussetzt. Dadurch steigen die Kosten mit der Größe des Fahrzeugs sehr viel schneller, als das bei Monohull der Fall ist.

Grundsätzlich sind Multihulls für höhere Geschwindigkeiten ausgelegt, da man versucht ihre besseren Wassereigenschaften zu nutzen, ohne große Motoren einzusetzen. Dies gilt vor allem bei kleineren Baugrößen und im Sportbereich (hier besonders bei den Segelkatamaranen und Trimaranen).

Ihre schlanken Rümpfe und die geringe Wassertiefe haben den Nachteil, dass man in den Nebenrümpfen wenig Platz hat und erst ab einer gewissen Größe/Länge überhaupt die Möglichkeit hat, Schlaf- und Wohnräume darin unterzubringen. Allgemein wird der Bauraum über dem Rümpf genutzt, um das Wohnkonzept zu planen. Dabei muss beachtet werden, dass die Höhe eines Multihulls mit dem geringen Tiefgang zusammenhängt, somit nicht ins Unermessliche steigen kann. Die Variabilität und das Fassungsvermögen sind somit geringer als das eines Monohulls.

Betrachtet man Katamarane unter dem Gesichtspunkt der Anwendung von SkySails- Zugdrachensysteme, so ist der Bauraum am Bug nicht dafür ausgelegt ein solches unterzubringen und die Stabilität zu gewährleisten. Außerdem wird die Manövrierfähigkeit des Katamarans, durch das Zusammenspiel des Zugdrachens und der Bauweise des Fahrzeugs eingeschränkt.

Zusammenfassend soll der folgende Vergleich die jeweiligen Eigenschaften der Typen unterstreichen.

Multihull eines Trimarans

Holz-Monohull einer Galeone GREEN WATER MOVEMENT

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MULIHULL

MONOHULL

Variabilität/ Platzangebot

Eingeschränkte Variabilität und Bauraum, durch die schlanke Bauweise. Decksaufbau größtenteils nur über dem Rumpf möglich

Großes Platzangebot sowohl unter Deck, als auch in den Oberdecks. Variabel gestaltbarer Innenraum

Gewicht / Verbrauch

Schlanke und gewichtsoptimierte Bauweise, die dank der guten hydrodynamischen Eigenschaften sich positiv auf den Verbrauch und das Gewicht des Multihulls auswirkt

Stabile und bei großen Yachten - schwere Konstruktionen, die mit traditionellen Antriebskonzepten hohen Verbrauch hervorrufen

Gewicht-Leistungs-Verhältnis Um relativ hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, bedarf es relativ geringer Leistung der Motoren

Das hohe Gewicht benötigt dementsprechend starke Antriebe, um genügend Schub zu garantieren

Wassereigenschaften/ Stabilität

Hervorragende Eigenschaften sowohl im Fahrbetrieb, als auch vor Anker Sehr geringe - bis keine Krängung

Technische Helfer und AntiRolling-Systeme notwendig, um den Krängungswinkel zu minimieren Besonders vor Anker und bei starkem Wellengang

Hydrodynamische Eigenschaften

Perfekte Lösung des Reibungswiderstandes durch die sehr schlanke Rumpfbauweise

Gute Eigenschaften, vor allem durch „Rumpf-Optimierende“ Maßnahmen, wie „Air-Lubrication“ und „AirCavitation“

Gestaltungsfreiheit

Eingeschränkte Möglichkeit der Gestaltung des Rumpfes Freie Gestaltung des Aufbaus

Formfreiheit bei der Gestaltung des Exterieurs und des Interieurs unter Berücksichtigung der Rumpfform und deren Anorderungen für einen einwandfreie Funktionsweise im Wasser

Kosten

Grundsätzlich höherer Aufwand bei der Konstruktion und Herstellung Bei sehr großen Multihulls sind die Kosten ähnlich denen der Monohulls

Geringere Basissätze bei der Produktion. Mit steigender Größe der Yacht, sind die Kosten abhängig von den Wünschen des Eigners

Ankerbedingungen

Die breite Bauweise benötigt auch einen größeren Ankerplatz, sodass es zu hohen Hafengebühren und teilweise einem Verbot zum Ankern für Multihulls kommen kann.

Unproblematische Ankerformalitäten und geringerer Platzbedarf.

Megayachten ab einer Länge von ca. 60 Metern werden selten in Yachthäfen einlaufen und eher auf dem Meer ankern.

FAZIT

Der Monohull genügt bei diesem Vorhaben/Projekt eher den Ansprüchen, die an eine Motoryacht gestellt werden. Er besitzt die nötige Stabilität im Bugbereich und bietet die erforderliche Variabilität, um den Schiffsrumpf nach den Wünschen eines Eigners zu gestalten und um auf dessen besondere Wünsche einzugehen. Das höhere Eigengewicht des Monohulls wird hierbei in Kauf genommen, da alternative Antriebsarten und Energiegewinnungsmaßnahmen den Kraftstoffverbrauch und somit die Umweltbelastung verringern.

BESONDERHEITEN - AUSSTATTUNG

Besonders erwähnenswert ist die Nutzung einer großflächigen Solaranlage, die durch Photovoltaikpanele auf dem Dach des Oberdecks, dem Vorschiff und der Dünnschichtzellen auf der Oberfläche des Zugdrachens gespeist wird. Zusätzliche Solarfläche befindet sich auf den sogenannten „SOLARWINGS“, flügelähnlichen, in ihren Winkel zur Sonne verstellbaren Seitenflächen. Diese sind vollständig in die Bordwand integriert angebracht, sodass sie sich zwar formal von der Metallhülle der Yacht abheben, dennoch aber auf einer Ebene mit dieser liegen.

Mit dem bereits mehrfach erwähnten SkySails System erfüllt dieses Konzept die Forderungen nach einer sauberen Antriebslösung.

Bei einem repräsentativen Schiff dieser Größenordnung Bedarf es mehrerer Extras, die den Unterschied zur Konkurrenz verdeutlichen.

Ein yachteigener Hubschrauber verschwindet nach der Landung elegant unter Deck, in dem eigens dafür geschaffenen Hangar. Somit muss er nicht aufwendig fixiert werden und ist vor Wind und Wetter geschützt. Unter Deck kann er problemlos vom Bordmechaniker gewartet werden.

Im Heckbereich der Yacht gibt es eine weitere Besonderheit. Ein für das Beiboot vorgesehener Raum wird mit Meerwasser geflutet und ermöglicht das direkte Einfahren des Bootes. Die Passagiere könnten somit direkt in der Yacht aussteigen. Daraufhin wird das Wasser abgelassen und das Boot mit einem Kran in die Parkposition gehievt.

AUFBAU - PACKAGE

Das Vorschiff ist hauptsächlich der Technik vorenthalten. Hier befinden sich der Hubschrauberhangar, die Speichereinheiten der Solaranlage, der Aufbau des SkySails Systems und ein Großteil der Solarpanele. Außerdem ist ein Teil der Mannschaft in den Räumen auf dem Vorschiff untergebracht. Mittschiffs sind der Maschinenraum und die Wasserentsalzungs- / Aufbereitungsanlage zu finden.

Die Yacht erstreckt sich über vier Decks und bietet genug Platz, um alle Ideen des Eigners zu verwirklichen.

Auf den beiden oberen Decks befinden sich ausreichend offene Flächen, um das Leben an Bord auch unter freiem Himmel genießen zu können.

Innen liegende Treppen verbinden die Decks untereinander, zusätzlich steht ein Glasaufzug zur Verfügung, mit dem alle vier Ebenen erreicht werden können.

Die endgültige Größe der Yacht ist von folgenden Faktoren abhängig: • • • • • • •

Hubschrauberhangar mit einer Länge von 15 Metern Tendergarage für ein 10 Meter Boot minimale Deckenhöhe der Wohnbereiche von 2,50 Metern komfortable Unterbringung der Crew ausreichend Sonnefläche maximal flächenmäßige Ausnutzung des Oberdecks zur Installation der Photovoltaikanlage Berücksichtigung des Platzbedarfes für das Verstauen des Zugdrachens auf dem Vorschiff und für die Ankeranlage

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TECHNISCHE AUSSTATTUNG

Zwei ausreichend dimensionierte Diesel-Elektro-Einheiten stehen zur Verfügung, die auch als Notstromgeneratoren dienen.

Frei drehbare „Pod-Propulsion“ Antriebe gewährleisten maximale Manövrierfähigkeit und schließen die Notwendigkeit von Heckstrahlrundern aus.

Eine auf diese Yachtgröße und Einsatzzweck abgestimmte Lithium–Ionen-Batterieeinheit zur Energieversorgung befindet sich ebenso an Bord, wie auch ein regeneratives Wasseraufbereitungssystem. Beide Einheiten sollen den Aspekt der Nachhaltigkeit dieser Yacht unterstreichen.

Der weiter entwickelte SkySails Antrieb ist mit einem 320 Quadratmeter Zugdrachen bestückt, dessen Oberfläche mit effizienten Dünnschichtsolarzellen bedeckt ist oder mit „Solarlack“ bedampft wird.

POSITIONIERUNG UND MARKTUMFELD

Marktsituation in der Megayachtbranche Nach Abschluss des Jahres 2008 hatte der Markt der Megayachtbranche bis dahin seinen Höhepunkt erreicht. Unter Megayachten versteht man Schiffe mit einer Länge von über 24 Metern. Mit diesem Begriff werden sowohl Motoryachten als auch Segelyachten bezeichnet, die privat geführt werden, d.h. einem Privatier gehören und entweder für den Eigengebrauch erworben, oder auch zu Charterzwecken genutzt werden.

Der Bericht, in dem die Megayachtbranche analysiert und bewertet wird, entsteht jährlich durch die Zusammenarbeit von Camper & Nicholson und „ The Luxury Institute“.

Die Anzahl der Megayachten, die bis dato auf den Weltmeeren unterwegs waren, erreichte 4960 Stück, wobei sich darunter 4000 Motoryachten und 960 Segelyachten befanden.

Allein im Jahr 2008 sind 261 Yachten mit einer Länge von über 30 Metern hinzugekommen.

Das Verhältnis der Verkäufe liegt eindeutig zu Gunsten der Motoryachten. Hierbei erreichen sie einen Anteil von 88 zu 12 Prozent gegenüber den Segelyachten. Die Durchschnittliche Länge stieg 2008 gegenüber dem Jahr zuvor um knapp 2 Meter und liegt bei 41,41 Meter.

Hierbei ist die globale Verteilung der Eigner ein sehr interessanter Punkt. Die größte Gruppe stellen die Amerikaner mit 23 Prozent dar, gefolgt von den Italienern mit 16,5 Prozent und den Russen mit 10 Prozent.

Der Produktionsstandort Europa liegt unangefochten an der Spitze der Auslieferungen von Megayachten. Alleine in Italien wurden 44 Prozent (116 Schiffe) aller Yachten hergestellt.

Hinzu kommen 22 Yachten aus der Türkei und 18 aus den Niederlanden. Die Anzahl der in den USA produzierten Yachten liegt lediglich bei 30. Deutschland belegt in dieser Liste den sechsten Platz. Betrachtet man aber die Gesamtlänge der ausgelieferten Yachten, liegt Deutschland mit 1090 Metern bereits auf dem dritten Platz, nach Italien und den USA. Insgesamt wurden knapp 5,5 Milliarden Euro in Neubauten investiert. Man spricht in der Megayachtbranche von dem 10 Milliarden Dollar Markt.

Deutschland liegt bei den Einnahmen aus dem Verkauf bereits an der zweiten Stelle mit ca.

1,57 Milliarden Euro, da die durchschnittliche Länge der hier gebauten Yachten 90,8 Meter beträgt. Im Vergleich dazu erreicht Italien bei der großen Verkaufsstückzahl und Einnahmen von ca. 1,61 Milliarden Euro lediglich 37,97 Meter im Durchschnitt all ihrer Auslieferungen.

Die Megayachtbranche beweist deutlich, dass nicht nur die reine Investition den Käufer zum Erwerb antreibt. Es ist mitunter der Lebensstil auf einer Yacht und die Vorteile, die damit verbunden sind. Hinzu kommt, dass diese Branche auch einen recht großen Arbeitgeber darstellt: 15.000 Personen arbeiteten 2008 an Bord von Megayachten und es ist noch weiteres Potential nach oben vorhanden. Die Experten sprechen von weiteren 10.000 Stellen, die in Anbetracht der zu erledigenden Arbeit, geschaffen werden könnten.

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Im Zuge der weltweiten Wirtschaftskrise ist die Anzahl der Charteryachten von 830 (2007) auf 990 bis Ende des Jahres 2008 gestiegen, da ihre Besitzer große Summen verloren und ihre Yachten nun vermieteten.

Ebenso stiegen die Buchungszahlen um 25 Prozent.

Die durchschnittlichen Charterpreise pro Woche setzten sich, wie folgt zusammen:

Länge der Yacht

durchschnittlicher Charterpreis/Woche

80-100 ft (bis ca. 30 Meter)

50 000 $

100-165 ft (zwischen 30 und 50 Metern)

118 000 $

>165 ft (50 Meter und länger)

422 000 $

Somit ergibt sich ein durchschnittlicher Charterpreis pro Person und Tag, der zwischen 2700 und 3000 $ liegt.

Eine Charteryacht wird dann als rentabel angesehen, wenn sie zwischen acht und zwölf Wochen im Jahr vermietet wird.

Positionierung des Diplomprojektes - OWN OR CHARTER

Mehrere Szenarien wären bei diesem Projekt vorstellbar: Zunächst die naheliegende Nutzung durch einen vermögenden Eigner, der die ökologischen Probleme der Zeit erkannt hat und gleichzeitig eine Megayacht erwerben möchte, mit der er bestimmte repräsentative Zwecke verfolgt. Des Weiteren wäre eine Eignergemeinschaft denkbar, die sich die Nutzung und somit auch die Kosten teilt.

Eine kommerzielle Nutzung dieser Megayacht wäre im Charterbetrieb vorstellbar, wobei dies keine Charterlösung im klassischen Sinne wäre.

Der Einzeleigner Wie schon in den vorangegangenen Kapiteln erwähnt, handelt es sich bei der Antriebs- und Energieversorgungstechnologie, um eine Hybridlösung und somit um eine zukunftsweisende Möglichkeit der Fortbewegung einer Yacht auf dem Wasser.

Als Interessent für diese Yacht, kommt eine Person in Frage, die entweder ein überzeugter Förderer dieser Technologien ist und dies durch den Besitz eines solchen Schiffes auch in der Öffentlichkeit gelten möchte, oder ein Eigner, der dieses Objekt auch repräsentativ nutzt, dies aber als eine Art PR-Maßnahme ansieht, wodurch er sich dann von allen anderen Megayachtbesitzern unterscheiden würde. In beiden Fällen wird der Wirkung nach außen eine bedeutende Rolle zugesprochen. Ob es die tiefgreifende und ehrliche Überzeugung und der Glaube an den ökologischen Fortschritt dieser Technologien ist, oder der reine Selbstzweck - bleibt dem Käufer freilich selbst überlassen.

Der erweiterte Chartereinsatz Das Einsatzgebiet für den Charterbetrieb soll eine Folgerung folgender Faktoren sein: • •

Verwendung der SkySails Technologie zur Reduzierung der Betriebskosten Ansiedelung der Megayacht im absoluten Luxusbereich

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Eine optimale Nutzung dieser neuartigen Antriebslösung setzt den Betrieb dieser Yacht in einer Meeresregion voraus, in der konstante Winde und günstige Meeresströmungen herrschen. Weiterhin ist eine optimale Auslastung wünschenswert, wie sie z.B auf Kreuzfahrtschiffen praktiziert wird. Das heißt, dass zusätzlich zu dem privaten Einzelcharter die Möglichkeit einer regelmäßigen exklusiven Nutzung in Betracht gezogen werden muss. Darunter fällt eine individuelle Möglichkeit des Personentransports oder Eventveranstaltungen der außergewöhnlichen Art. Berücksichtigt man die Marktsituation, die regionale Verteilung der Yachtbesitzer und die beschriebenen Faktoren, lässt sich damit der Einsatz im Nordatlantikraum, also die Transatlantikroute zwischen Europa und den USA, sehr gut begründen.

In der oberen Abbildung der Folgeseite sind weltweit Windrichtungen dargestellt, wie sie auf dem offenen Meer vorherrschen und einen optimalen Einsatz des Zugdrachens gewährleisten würden. Hellblau sind windstille Regionen gekennzeichnet, im Gegensatz dazu sind die dunkelblauen Bereiche für die Nutzung einer Yacht unter Windbetrieb gut vorstellbar. Der Nordatlantik erweist sich hier prädestiniert für eine Überfahrt von Europa in die USA auf der südlichen Route und die Rückkehr auf der nördlichen Route.

Außerdem kann auf der Nordroute die Flussrichtung des Golfstroms, der auf diesem Teilstück als der „Nordatlantikstrom“ bezeichnet wird, genutzt werden. Aus der folgenden Strömungskarte sind auch andere Einsatzgebiete und Überfahrtrouten annehmbar, so z.B die nördliche Äquatorialroute, auf der die Kombination der Winde und der günstigen Meeresströmungen zusammen kommt. (untere Abbildung auf der Folgeseite) Eine zentral gelegene europäische Großstadt mit einer sehr guten Verkehrsinfrastruktur wäre der ideale Auslaufhafen einer solchen Yacht. Selbstverständlich sollte diese Metropole am Wasser gelegen sein und einen bedeutenden Verkehrsflughafen besitzen, sodass Passagiere aus anderen europäischen Ländern schnell und problemlos anreisen können. Der Atlantische Ozean bzw. die offene See sollte schnell erreichbar sein, sodass ein optimaler Betrieb gewährleistet werden kann. Geeignete Städte wären das nördlich und zentral gelegene Hamburg und der südliche Auslaufhafen in Barcelona.

Auf der anderen Atlantikseite kämen New York und Miami in Frage.

Eine Überfahrt dauert ungefähr eine Woche und könnte die Alternative zu einer Kreuzfahrt darstellen, wobei die Kosten vergleichbar wären. So kostet eine Atlantiküberfahrt auf dem Kreuzfahrtschiff Queen Mary 2 in der Luxusvariante ca. 22000 Euro pro Person.1 Bei einer Durchschnittgeschwindigkeit von 28 Knoten dauert eine Überfahrt svieben Tage.

Im Hinblick auf die gegenwärtige Verschmutzung der Meere, unter anderem genau in diesem Gebiet des Atlantiks ist ein dringender Handlungsbedarf notwendig, welcher mit einer Megayacht dieser Konzeption begonnen werden könnte.

1 Zahlenangaben entnommen auf //www.queen-mary-2.de/

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HAMBURG

NEW YORK MIAMI

BARCELONA

Weltstrรถhmungskarte - dargestellt ist der Teil des Atlantischen Ozeans Entnommen auf www.apakrat.com

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FORM - DESIGN MATERIALITÄT - FUNKTION the link between them

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Die Verbindung beider Themenbereiche wird bei diesem Projekt gleich zweifach in den Vordergrund gerückt. Zum einen sind es die „Solarwings“, die auf beiden Seiten des Rumpfes einen eindeutigen farblichen Kontrast zum Rest darstellen und sich außerdem durch ihre Materialität unterscheiden. Um diese großen Flächen gewichtssparend, robust und beweglich zu machen, bedarf es eines besonderen Werkstoffs, der sich zudem mit Solarzellen bestücken lässt, ohne dabei einen negativen Einfluss auf deren Leistungsausbeute zu haben.

Gewöhnliche Solarzellen werden deshalb auf Glasflächen angebracht, da sie annährend die gleichen Eigenschaften besitzen. Damit ist gemeint, dass sich beide Materialien bei Ausdehnung und Schrumpfung ähnlich verhalten und die Solarzellen dadurch nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Solarpanele aus Glas heben jedoch den bedeutenden Nachteil, dass sie sehr schwer und starr sind.

Ein Werkstoff, der diese beiden Nachteile nicht besitzt, zudem sehr leicht ist und die identischen Materialeigenschaften wie Glas besitzt, wäre die ultimative Lösung dieses Problems.

Es handelt sich dabei um GFK: Glasfaserkunststoffe sind extrem leicht, unheimlich robust und dabei flexibel. Es können unterschiedlichste Flächenformen damit hergestellt werden. Versuche eines deutschen Solaruntenehmens1 haben gezeigt, dass sich Solarzellen durch eine Art „Sandwichbauweise“ hervorragend mit GFK verbinden lassen. Diese Bauweise macht es möglich gewölbte Flächen mit Solarzellen zu bestücken, was bei der Gestaltung von Objekten neue Möglichkeiten eröffnet.

Somit werden die „Solarwings“ komplett aus GFK gefertigt sein und farblich den Solarflächen angepasst. In die Bordwand integriert, werden sie Wind und Wasser trotzen können und die Photovoltaikanlage von diesen Gefahren abschirmen.

In der identischen Bauweise werden das Dach des Brückendecks und der Vorschiffbereich gefertigt, was enorme Gewichtseinsparungen einbringt.

Das zweite Objekt, das hier erwähnt werden soll, ist der Zugkite, der im Betriebszustand hoch oben vor der Yacht, gesteuert von einem Zentralcomputer, seine Bahnen zieht.

Mit einer Größe von 320 Quadratmetern bietet seine Fläche zusätzliches Potential, um Sonnenenergie zu sammeln. Bisher ist das noch nicht in der Praxis erprobt worden. Laut offizieller Stellungnahme seitens SkySails wäre dieser Einsatz aber gut vorstellbar.

Die Steuereinheit, die unter dem Zugdrachen angebracht ist, wird durch ein hochreißfestes Kabel im Inneren des Zugseils mit Strom versorgt. Auf diesem Wege könnte auch die von der Solarbeschichtung eingefangene Energie an die Umwandlungseinheit unter Deck geleitet werden.

Somit könnte der Kite gleich zwei Funktionen, auf ein Mal erfüllen: den Zusatzantrieb für die Yacht und die direkte Gewinnung elektrischer Energie.

Beide Technologien vereinen die Exklusivität, von zuvor noch nicht eingesetzten Lösungsansätzen in der Yachtindustrie und bieten einem zukünftigen Eigner die Möglichkeit, sich diese Tatsache, zum persönlich-idealistischen Zweck oder zu repräsentativen Zwecken zu eigen zu machen. D.h. Die Yacht darf zum einen als zukünftiger nachhaltiger Ansatz zur Verbesserung der Unweltsituation gesehen werden, die anteilig durch den globalen Schiffsverkehr verursacht wird. Zum anderen kann sie dem Besitzer dazu dienen, sich von der übrigen Yachtszene abzusetzen. Es sollte aber betont werden, dass in beiden Fällen die Person des Eigners an der hoch entwickelten und neuartigen Technologie interessiert sein wird und daran, diese in der Öffentlichkeit bekannt zu machen.

1 aus Geheimhaltungsgründen nicht namentlich erwähnt

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DIE FORMALE GESTALTUNG THE DESIGN

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In diesem Kapitel sollen grundsätzliche Faktoren angesprochen werden, die einen entscheidenden Einfluss auf die Form einer Yacht und deren Wirkung nach außen haben.

Einer dieser Punkte ist das Länge-Breite-Verhältnis einer Yacht, das man am besten aus der Vogelperspektive (Topansicht) betrachtet. Vergleiche der relevanten Maßangaben moderner Motoryachten führten zu folgenden Ergebnissen: Yachten mit einem Faktor zwischen sechs und sieben wirken sehr schlank und „schnittig/ schnell“ und sind auch in den meisten Fällen so gestaltet, dass diese Wirkung durch sich beschleunigende Linien unterstrichen wird.

Ist das Länge-Breite-Verhältnis einer Yacht in dem Bereich zwischen vier und fünf, wirkt sie eher kompakt und behäbig Dazu gehören kleinere Yachten mit klassischen Formen, wie die Yachtmodelle von „Mochi Craft“.

Folgende Beispiele sollen dies mit Zahlen belegen:1

LOA (length over all)

max.beam (maximale Breite)

Länge-BreiteVerhältnis

RM Elegant

82,2 m

12 m

6,85

OASIS

59,4m

11,42 m

5,2

40 signatures series (N.Foster Design)

41 m

8,4 m

4,9

Anastasia

75,5 m

13,47 m

5,6

Ebenfalls entscheidend ist das Verhältnis der Höhe zur Gesamtlänge der Yacht. Dieser Faktor ist jedoch von den Wünschen des Eigners abhängig und hat nicht den entscheidenden Einfluss auf die hydrodynamischen Eigenschaften der Yacht, wie das bei einem schmalen und langgezogenen Rumpf der Fall ist. Außerdem bedeutet Größe bzw. die Länge der Yacht oder eines Schiffes auch mehr Sicherheit. Es liegt stabiler auf dem Wasser, als ein kleines Objekt und ist resistenter gegen Wellengang.

Leider kann man allzu oft die Beobachtung machen, dass mit zunehmender Länge einer Yacht auch deren Höhe, d.h. der steigenden Anzahl der Decks, die Ähnlichkeit zu Kreuzfahrtschiffen wächst. Diese „schwimmenden Hotelkomplexe“ bewirken somit genau das Gegenteil davon, was eine interessante gestalterische Lösung sein könnte.

Eine zeitlose und klassisch-formale Rumpfform findet man häufig bei Segelyachten. Es handelt sich meistens um einen schmalen, langgezogenen Rumpf mit einem geringen Reibungswiderstand, um eine optimale Ausnutzung der Windenergie zu garantieren.

Das Verhältnis der Höhe zur Länge großer moderner Segelyachten ist höher, als bei Motoryachten, wodurch ein sehr elegantes Erscheinungsbild erreicht wird.

Große formale Unterschiede kann man auch bei Bug- und Heckformen von Motor- und Segelyachten beobachten. Das elegante und in sich geschlossene Heck der Segelyachten steht z.

B. im Kontrast zum offenen und überfrachteten Heck vieler Motoryachten.

1 Zahlen sind aus dem Internet und verschiedenen Zeitschriften entnommen. Daraus resultiert das berechnete Verhältnis

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Die Bugform

Die Entwicklung des modernen Schiffbaus hat sich nicht nur mit technischen Neuerungen befasst. Parallel dazu entwickelten sich die Materialien und deren Anwendungsmöglichkeiten.

Von der traditionellen Bauweise aus Holz, ging man zu Stahl über und weiter zu leichten Materialien, wie Aluminium und den Hightechrümpfen aus Kohlefaser und Glasfaserverbundstoffen. Die Rümpfe wurden leichter und trotzdem stabiler und neue Formen kamen auf. So konnte der Bug schmal und hydrodynamisch konstruiert werden. Moderne Segelyachten haben oft einen Steilbug, Motoryachten werden unter anderem mit einem Wulstbug ausgestattet, der „wellenbrechend“ wirkt und eine ruhigere und geschmeidige Fahrt fördert.

Man unterscheidet hauptsächlich folgende klassische Bugformen • • •

Sichelbug Schrägbug Löffelbug

Weiterhin die technisch begründeten Formen des Steilbugs und des Wulstbugs. Außerdem sind in den letzten Jahren Motoryachten mit ungewöhnlichen neuen Bugformen vom Stapel gelaufen, die zum Beispiel einen umgekehrten und sehr spitzen Schrägbug haben.

Das obere Bild auf der rechten Seite zeigt die über 100 Meter lange Megayacht „A“. Auf dem zweiten Bild ist die ungewöhnliche Buglösung der „Predator“ zu sehen.

Abschließend sollte noch erwähnt werden, dass diese modernen Bugformen nicht nur spektakuläre Ansichten erlauben, sondern auch hydrodynamisch sehr vorteilhaft sind.

DIE ZIELSETZUNG – RUMPF UND PACKAGE

„Die Motoryacht steht für exklusiven Lifestyle mit luxuriöser Unterbringung auf langen Fahrten.“ 1 Unter dem Überbegriff der „Luxuriösen Unterbringung“ wird bei diesem Diplomprojekt die Notwendigkeit gesehen die Annehmlichkeiten des Wohnens auch auf Prozesse auszuweiten, die den sonstigen Alltag auf einer Megayacht bestimmen. Darunter wird der Mobilität zwischen Yacht und Festland eine wichtige Rolle zugesprochen. Die Integration der zuvor erwähnten Attribute, wie dem Hubschrauberhangar und dem Tender sind dem Stil der Yacht angepasst und sollen sich formal und konzeptionell ergänzen.

Da die Monohull – Bauweise eine Konstruktionsvariante ist, die unter Deck viel Raum bietet, ist die Möglichkeit der Lagerung von Booten und Hubschrauber im Inneren der Yacht gegeben.

Grundsätzlich sind der Aufteilung der Räume keine Grenzen gesetzt. Diese richtet sich nach der Anzahl der Decks und der Lage von Technikräumen. Da die Yacht ein zukunftsweisendes maritimes Konzept verkörpert, sind Decksaufbauten, die über mehrere Stockwerke gehen und sich formal an ein Kreuzfahrtschiff anlehnen, zu vermeiden.

Diese Tatsache und ein Länge-Breite-Verhältnis, das zwischen sechs und sieben angesiedelt werden soll, wird dazu beitragen können, den formalen Grundcharakter des Schiffes entscheidend zu beeinflussen. Im gleichen Maße soll die Installation/Platzierung der Solareinheiten auf dem Rumpf, diesen Eidruck hervorheben, sodass die Yacht sowohl aus der Seitenansicht, als auch aus der Vogelperspektive eine Einheit darstellt.

Die Art und Weise der Anwendung der alternativen Antriebs- und Energiegewinnungsmethoden soll eindeutig mehrere Zustände demonstrieren - einen offenen und einen geschlossenen/kompakten.

Die Konzeption der Innenräume und die intelligente Einteilung der unterschiedlichen Bereiche an Bord sollen die Großzügigkeit vom inneren Volumen des Rumpfes offenbaren.

Eine bewusste Trennung des technischen Bereiches und der Wohn- bzw. Arbeitsbereiche werden den Angestellten den Arbeitsalltag erleichtern und für den/die Eigner das Bordleben vereinfachen.

1 Boat Design - Classic and new motorboats, Paolo Tumminelli, teNeues, 2005 - S.112

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Die "A" - Phillipe Stark Design

Die "Predator"- Design : David Churchill & Bannenberg

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FLÄCHEN UND EMOTIONEN – INFLUENCES

Die Entwicklungen im Bereich der Materialien, die zum Bau von Yachten und Schiffen verwendet werden, machen es möglich Rumpfformen zu erschaffen, die nicht nur allein dem Zweck dienen, die Konstruktion des Schiffes zu verhüllen, sondern auch den Charakter einer Yacht durch deren Gestaltung zu verdeutlichen. Äquivalent zur Designentwicklung in der Automobilindustrie kann man durch den Einsatz von Kohlefaserverbundstoffen und Glasfaserlaminaten, auch im maritimen Bereich, nahezu jede Form beschreiben. Diese schwimmenden „Objekte“ haben einen sehr starken Bezug zum Medium Wasser, der durch die richtige Gestaltung des Rumpfes verstärkt für den Betrachter sichtbar wird. Waren es vor allem in der Antike ornamentale Verzierungen, die tiefgreifende Bezüge auf den damaligen Glauben hatten, die die Schiffe schmückten, so sind es heutzutage hydrodynamische Faktoren, die den Linienverlauf der Rümpfe dominieren. Dies gilt hauptsächlich für den Bereich, der permanent im Wasser liegt oder durch Wellen erreicht werden kann.

Mit der zunehmenden Rolle des Designs auch in der Yachtindustrie sind deren Eigner mehr denn je in den Designprozess eingebunden. Bei Einzelanfertigungen im Megayacht- und Gigayachtbereich treten sie, im Gegensatz zum Automobildesign wo ein Massenpublikum bedient wird, in der Rolle als Auftraggeber und Kunde zugleich auf. Dadurch haben sie die einmalige Chance ein Objekt ganz nach ihren Wünschen in Auftrag zu geben.

Beim diesem Diplomprojekt wurde neben der Konzeption auch der Gestaltung eine wichtige Rolle zugetragen. Durch die besondere Behandlung der Flächen, die unter anderem von automotiven Formen inspiriert sind, soll der Charakter der Yacht nach außen transportiert werden. Des Weiteren sind Anleihen aus dem Flugzeugbau in den Designprozess eingeflossen, was sich im Aufbau widerspiegelt. Außerdem spielt bei diesem Projekt der Bezug zwischen den Elementen des Wassers und der Luft und deren Integration in den Designprozess eine entscheidende Rolle.

Diese gestalterischen Ansätze sollen eines zur Folge haben: Abgesehen von den konzeptionellen Besonderheiten, die dieser Megayacht in der Schifffahrtindustrie einen Spitzenplatz im Hinblick auf die Nutzung alternativer Antriebs- und Energieeffizienz einbringen sollen, wird mit der formalen Behandlung des Exterieurs bezweckt, sich von den Produkten der Designkonkurrenz und den Lösungen anderer Yachtwerften positiv abzuheben.

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„UNDERSTATEMENT“ VS. OPULENZ

Das Design vieler moderner Megayachten leidet unter der Suche ihrer Eigner nach Aufmerksamkeit - so steht in vielen Fällen das Geld über dem Designanspruch.

Vielleicht werden Faktoren, wie der repräsentative Zweck von umweltfreundlichen Antrieben und Energiegewinnung aus regenerativen Quellen beim Erwerb einer Yacht eine immer größere Rolle spielen, so wie sich auch die Figur des möglichen Eigners, wie unter Thema „Positionierung des Diplomprojektes“ beschrieben, in Zukunft ändern könnte.

Jedoch soll die Demonstration dieser Maßnahmen nicht über dem Design stehen. Es sind integrative und sich gegenseitig ergänzende Lösungen angedacht, die den Ausnahmecharakter dieses Diplomprojektes auszeichnen sollen. So werden die Solarpanele in den Deckaufbau integriert und die seitlich angebrachten „Solarwings“ gehen formschlüssig in den Rumpf über.

Farblich betrachtet sollen Solarflächen mit dem Rumpf in Kontrast stehen ohne die formale Einheit beider Bereiche zu brechen.

Das Verschwinden des Hubschraubers unter Deck oder das direkte Einfahren des Tenders in das Yachtinnere sollen dazu beitragen, dass die pure Form der Yacht nicht durch offene Seitenluken und an Deck stehende Objekte gestört wird. Genauso ist das SkySails System im Ruhezustand im Rumpf integriert und wird erst im Einsatz sichtbar.

Des Weiteren werfen Aufbauten und Gegenstände, die sich auf dem Vorderdeck befinden nur unnötig Schatten, die die Effizienz der Photovoltaikanlage schmälern könnten.

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DIE ENTSTEHUNG DES DIPLOMPROJEKTES Praktischer Teil

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inspirationen

Die Elemente Wind und Wasser bilden selbstverständlich die Ausgangsbasis bei der formalen Gestaltung dieses maritimen Projektes. Die daraus resultierenden Wellen und die Meeresströmung finden sich in Form von markanten Linien im Design des Rumpfes wieder.

Unterschiedliche Lebewesen, die im und um das Wasser beheimatet sind, galten als Inspiration bei formalen Lösungen wichtiger Details. Die faszinierende Verhaltens- und Lebeweise von fliegenden Fischen und Mantarochen waren ausschlaggebend bei Konzeption und Gestaltung der „Solarwings“.

Außerdem war das technische Verständnis von Wassersportarten wie Surfen und Kitesurfing, im Hinblick auf die hydrodynamischen Eigenschaften und die Funktionsweise des SkySail Systems von Vorteil. Die ungeheuere Kraft des Windes, die auf einen kleinen Kite mit einer Fläche von 10 m² einwirkt, lässt sich im Maßstab des SkySail Zugdrachens nur erahnen.

Eine wichtige Rolle beim Design des Rumpfes und der Deckaufbauten spielten Einflüsse aus dem Automobildesign und der Luftfahrtindustrie. Besonders hervorzuheben wäre an dieser Stelle die „Flächenbehandlung“ - also die Umsetzung von emotionalen Aspekten des Designs in der Flächenmodellierung und somit in der Produktionsweise eines hochemotionalen technischen Produktes, wie dem Automobil.

Klassische Formen von „Riva“ - Motorbooten flossen ebenso in die Gestaltung ein, wie auch das Rumpfdesign der schnellen und langgezogenen Speedboote.

Die einmalige Ästhetik der Solarzellen harmoniert und kontrastiert zugleich mit den übrigen Flächen der Yacht.

Die Photovoltaikanlage erfüllt zudem den besonderen Zweck der Repräsentation der sauberen Antriebstechnik dieser Megayacht. Demonstrativ entfalten sich die Solarwings und verleihen dem Schiff somit einen unverwechselbaren Charakter und ein einmaliges äußeres Erscheinungsbild.

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Parallele entwicklung des Innenraums

Sowohl das kommerziell genutzte Schiff (Container-, Kreuzfahrtschiff) als auch eine private Motoryacht richtet sich stets nach den Wünschen der Kunden. Somit wird vor jedem Projekt eine genaue Analyse mit dem Eigner durchgeführt und sämtliche Punkte in ein Lastenheft eingetragen, die später während der Planungs- und Konstruktionsphase berücksichtigt werden müssen. Der Aufbau einer Yacht hat viele Parallelen zur Entwurfsphase eines Gebäudes.

Räume müssen geplant und viele bautechnische Maßnahmen berücksichtigt werden.

Auf den meisten Motoryachten findet man zum Beispiel eine klare Gliederung der Wohnräume der Mannschaft/Crew, der Eigner und ihrer Gäste. Mit zunehmender Größe des Rumpfes ist es ein wichtiger Punkt und muss deshalb genauso berücksichtigt werden, wie die Abschottung der Wohn- und Schlafräume von den technischen Bereichen. Da die großen Dieselgeneratoren an Bord einen nicht unerheblichen Lärmpegel erreichen können, werden diese für gewöhnlich auf dem untersten Deck installiert.

Mit zunehmender Länge der Yacht, werden auch die Wünsche derer Eigner ausgefallener und komplizierter in der Umsetzung. Der Anspruch, der eine ca.100 Millionen Dollar Yacht gestellt wird, ist daher extrem hoch.

Es ist daher besonders wichtig, bereits bei der Konzeption der Yacht und der Gestaltung des Rumpfes den Inneraum einzubeziehen.

Bekanntlich reflektiert das Sonnenlicht an der ebenen Wasseroberfläche annährend so gut, wie in einem Spiegel. Solvente Yachteigner sind aber nicht mit sonnenhungrigen Pauschalurlaubern vergleichbar, was die Sonneneinstrahlung an Deck und durch die Fenster angeht: Es sollte daher in der Entstehungsphase einer Yacht immer berücksichtigt werden, dass ausreichend Sonnenschutz und Schattenflächen vorhanden sind. Man hält sich zwar gerne an Deck auf, sitzt dennoch vorzugsweise im Schatten.

In der konzeptionellen Ausarbeitung dieses Diplomprojektes sind bereits mehrere Punkte genannt worden, die einen entscheidenden Einfluss auf die Auslegung der Räume und die Aufteilung der einzelnen Bereiche haben werden.

Die Installation der Solartechnik bedarf genauso eines gesonderten Bauraums, wie auch der Einbau und Einrichtung des SkySail Systems.

Eine Aufteilung des Rumpfes in einen technischen Abschnitt in Vorschiffbereich und einen Wohnteil in der Heckhälfe wird das Leben an Bord bedeutend erleichtern.

Im Vorschiffbereich soll der Hubschrauberhangar dessen Mittelpunkt bilden. Unweit dessen befindet sich ein Teil der Crewunterkünfte. Kurze Wege zu den Maschinen- und den Versorgungsräumen sind garantiert. Mit dieser bewußten Aufteilung soll auch bezweckt werden, dass die Crewmitglieder sich in diesen Bereich zurückziehen können.

Alle Decks sind mit einem zentral gelegenen Aufzug zu erreichen, der zusätzlich zu den Treppen zur Verfügung steht und außerdem die Möglichkeit bietet, die Deckflächen im Heckbereich effektiver zu nutzen, die oft durch Treppen versperrt werden.

Ein umlaufender Gang im Vorschiffbereich mindert die Gefahr, dass eine Person über Bord gehen könnte. Des Weiteren wird dadurch eine einheitliche und schnörkellose Gestaltung der Bordwand, ohne Verwendung der Reling, möglich.

Die folgenden Abbildungen geben Auskunft über die Konzeption der Innenräume und deren Zusammenspiel mit dem Exterieur Design des Yachtrumpfes.

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Finale Entwürfe Die weiteren Entwürfe verbinden die zuvor erarbeiteten Proportionsskizzen und das Packagekonzept und klären Detailfragen, wie die Form der „Solarwings“ und deren Aufteilung. Weiterhin dienen sie der Formfindung im Heckbereich und der Aufbauten des Oberdecks.

Die finalen Renderings dienten schließlich als Vorlagen zur Erstellung des dreidimensionalen Modells.

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Vorderes "Solarwings“ - Paar in Betrieb

Hinterer "Solarwing“ in Betrieb

"Solarwings“ geschlossen - offene Heckklappe

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3D UMSETZUNG DES DIPLOMPROJEKTES das cad-modell

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FINALES package

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Formanalyse - linienführung

Die „ Yacht in Yacht-Form“ verleiht dem Rumpf auch aus der Vogelperspektive einen besonderen Charakter.

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Solarwings

wellenführende Linie

Hauptlinie

Anhand der hervorgehobenen Hauptlinien dieser Beispiele kann man feststellen, dass die Yacht in der Seitenlinie die klare Richtung nach vorne hat. Die Solarwings und die dazu entsprechende Fläche unterhalb der Hauptlinie verleihen dem Rumpf eine gewisse „Stärke“. Man könnte sie als Muskeln des Rumpfes bezeichnen.

Im Gegensatz zu den dynamischen roten Linien, bringen die horizontalen, grün gekennzeichneten Deckaufteilungen bzw. die Fensterflächen Ruhe in den hinteren Teil der Yacht.

Maritime Themen, wie die sanfte Wellenform der Hauptlinie und der untersten Linie ab Bug, aber auch die Aufteilung der Deckfläche aus der Vogelperspektive, spielten eine wichtige Rolle bei der Gestaltung dieses Diplomprojektes. Ebenso ist die automotive Coupé-Form, für die die charakteristische lange Front, das niedrige „Greenhouse“ und das kurze Heck sind in das Design eingeflossen. Auf dem langen Vorschiff befindet sich ein Teil der Photovoltaikanlage und der Hubschrauberlandeplatz. Das Oberdeck ist ganz der Brücke, dem Wohnraum des Kapitäns und dem Yachtcasino vorenthalten. Im Heckbereich befinden sich die Sonneflächen der Yacht.

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Solarwings - das hightechbauteil

Computergesteuert und sich nach dem Sonnenstand orientierend - stellen diese aus GFK gefertigten „Solarwings“ ein absolutes Novum im Yachtbau dar. Hydraulisch werden sie aus dem Rumpf ausgefahren und anschließend im günstigsten Winkel zur Sonne gestellt, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Auf beiden Seiten des Rumpfes befinden sich jeweils drei voneinander unabhängig bewegliche Solarflügel. Unter dem ersten Paar - am Bug, ist der in der geschlossenen Position unsichtbar integrierte Anker und die Ankerrutsche untergebracht.

Zum Ankern wird der Flügel angehoben und der Anker gleitet darunter ins Wasser.

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Die Solarwings werden entweder vor Anker ausgefahren oder auch während der Fahrt, allerdings nur bei ruhiger See. Die restlichen Solarflächen an Deck speisen die Batterien permanent mit Energie.

Die im Sandwichverfahren hergestellten Solarwings werden mit hocheffizienten polykristallinen Solarzellen bestückt, die in den nächsten zehn Jahren mit Sicherheit den Weg aus dem Labor in die Produktion machen werden. Ein Wirkungsgrad zwischen 40 und 50 Prozent wäre für eine mögliche Inbetriebnahme dieser Megayacht im Jahr 2020 vorstellbar.

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DIe Photovoltaikanlage - zahlen und fakten

insgesamt verfügt die S.K.Y über eine Solarfläche von ca. 700 Quadratmetern. Davon befinden sich ca. 383 Quadratmeter an Deck und auf den sechs Solarwings. Die restlichen 320 Quadratmeter stehen durch die Fläche des Kites zur Verfügung. Im Idealfall wird die gesamte Fläche des Solar-Zugdrachens mit einer Photovoltaikschicht bedeckt. Wenn man seitliche Flächen und Nähte abziehen würde, könnte man vermutlich von einer effektive Fläche von 300 Quadratmetern ausgehen.

Im Detail setzen sich die Flächen, wie folgt zusammen: Solarwings

Dachfläche des Oberdecks Fläche um den Landeplatz Solarfläche auf dem Kite

je ca. ca. ca.

90 m² auf jeder Bordseite 95 m² 108 m² 300 m² (nur bei Inbetriebnahme des Kites nutzbar)

Seitlich erstrecken sich die Solarwings über eine Länge von ca. 40 Metern und sind maximal 2,6 Meter hoch. Aus der Luft gesehen, beträgt die Länge die Solarfläche an Deck - von der Spitze am Bug der Yacht bis zur letzten Zelle - mehr als 50 Meter Luftlinie.

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Das Helikopter Landesystem

Genau wie der Deckaufbau, fügt sich das LED Lande-System grafisch in die „Yacht in Yacht“ Form ein. Es betont die äußeren Konturen der Solarflächen an Deck und gibt dem Piloten durch die Pfeilrichtung unmissverständlich die Lage der Yacht vor. Zusätzlich ist die ovale Landefläche exakt beleuchtet.

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Das Solar-Kite System im EInsatz

Nach dem Erreichen der drei Seemeilen - Zone wird der Startvorgang eingeleitet und innerhalb von maximal zwanzig Minuten befindet sich der Kite in der Luft. Die doppelte technische Aufgabe, die dem System zukommt, ist ein kombinierter Prozess, wie er nur in der Schifffahrt vorkommen kann. Nur hier kĂśnnen Yachten und Schiffe effizient mit Hilfe von Wind- und Sonnenenergie angetrieben, oder zumindest zum Teil entlastet werden. Was auf der StraĂ&#x;e die Brennstoffzelle ist - so ist das in der Schifffahrt die Solartechnologie und Windantrieb, in seiner modernsten Form.

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Das einmalige Zusammenspiel der dunklen Solarflächen und der hellen Lackflächen macht das Exterieur dieser Yacht zu etwas Besonderem in der gesamten Yachtbranche.

Die Deckaufbauten sind elegant in die Gesamtsilhouette integriert und die linienhaften Fensterflächen runden den stimmigen Gesamtaufbau des Rumpfes ab.

Eine weitere Besonderheit wartet auf den Eigner: Unter den Solarwings verbirgt sich eine weitere Fensterfläche des Hauptdecks. Außerdem strömt zusätzlich Licht durch die über den Treppen zwischen Ober- und Hauptdeck befindende Glasfläche.

Mit geschlossenen Solarwings besitzt die Yacht eine schlanke. langgezogene und geschlossenen Form. Werden sie aber in Betrieb genommen, also im Winkel zu den einfallenden Sonnenstrahlen eingestellt, so gleicht es einer Verwandlung. Der Rumpf öffnet sich und die Yacht scheint ihre „Flügel“ auszubreiten. Die Solarwings wirken so, als würden sie der Yacht zusätzlichen Auftrieb verleihen, wie das bei fliegenden Fischen der Fall ist.

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DAS HECK

Inspiriert durch die eleganten Formen von Segelyachten, Riva-Booten der 1950er, 1960er und 1970er Jahre entstand ein die gesamte Form ergänzendes Heck dieser Megayacht, das durch die Mittelträger mit den restlichen Decks verbunden ist. Der coupéhafte Abschluss verleiht dem Rumpf eine zusätzliche Dynamik und unterscheidet sich durch die geschlossene Form von Yachten dieser Größe. Dennoch müssen die Gäste nicht darauf verzichten an das Wasser zu gelangen. Hinter der großen Heckklappe, die sich zweiteilig öffnet, wobei der untere Teil ins Wasser eintaucht und das Heck in der eigens dafür ausgelegten Kammer flutet.

Zum einen kann so der Tender direkt aus der Yacht herausfahren, nachdem die Passagiere im Innenraum eingestiegen sind. Zum anderen besteht hier natürlich die Möglichkeit direkt zu schwimmen.

In Abendstunden entsteht somit ein natürlicher Meerwasserpool, der zudem beleuchtet ist.

Solch einen Luxus bietet nicht einmal die Klasse der Gigayachten (Yachten über 100 Meter Länge).

Die effektvolle und effiziente OLED Beleuchtung, lässt die Decks in einem angenehmen Licht erstrahlen. Zusätzlich wird durch diese flexible Kaltlichtquelle Energie gespart und keine zusätzliche Wärme entwickelt, die mit unnötig großen Klimaanlagen wieder ausgeglichen werden muss.

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helikopter/technik crew 1 kitesystem/anker technik

Technisches Datenblatt

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Rumpf

Stahl/ Aluminium/GFK

Aufbauten

GFK /Carbon

LOW (Länge Wasserlinie)

71,67 m / 234

ft

LOA (Länge über Alles )

73,03 m / 240

ft

max. Breite

11,28 m /

ft

37

max Tiefgang

2,87 m /

9,4 ft

max. Höhe über Wasser

7,89 m / 25,8 ft

max. Höhe Rumpf ges.

11,54 m / 37,9 ft

Verdrängung

ca. 1200 t

Geschwindigkeit (max/Reise)

30 kn / 20 kn

maschinenraum

xz - Schnitt durch den Rumpf oberdeck/brücke

hauptdeck

unteres deck

flutkammer/tender

m/generatoren/energieversorgung

Wichtige Flächenangaben Hauptdeck

300 m ²

Oberdeck/Brücke

85 m ²

UNTERES DECK

271 m ²

SONNENFLÄCHE OBERDECK(Heck)

71 m ²

Sonnenfläche Hauptdeck

84, 6 m ²

flutkammer / Tender / ausrüstung

90 m²

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NAMENS FINDUNG GREEN

SONNE - SUN

POLLUTION

GREEN POWER

SOLAR POWER HYBRID

WIND

WINDPOWER LUFT -AIR

FLOATING

FLOWING

WASS ER - WAT ER - AQUA

HYDRO

S EA - MEER OZEAN - OCEAN

KIT E

SOLAR SOLAR SOLAR SOLAR

KITE KITE KITE

S SOLAR

KITE

S sustainable green blue

K

K

S.K.Y

clean energy the solar-kite-yacht

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WING

DOLPHIN

FALT ER LIBELLE

SHARK

BUTT ERFLY

FLYING FISH EXOCOETIDAE

KIT E FLIGHT AERODYNAMIC SPEEDBOAT

COUPE SPORT

K

K

WING SKS SYSTEM ENERGY SYSTEM DIESEL - ELECTRO - PROPULSION

D

E

SKES

P

YACHT

Y

ean energy from the sky - windpower - solar power

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Quellenangaben

Literaturverzeichnis

Eva Heller, “Wie Farben wirken“- Farbpsychologie, Farbsymbolik, kreative Farbgestaltung, Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 2006 Claus Reissig, “Das ideale Motorboot“- Typen, Antriebe, Zubehör, Delius Klasing Verlag, Bielefeld 2007 Paolo Tumminelli, “Boat Design” – Classic and new Motorboats, teNeues, Kempen 2005 Magazinverzeichnis

“Boat International”, Edisea Limited, Kingston upon Thames, England , verschiedene Ausgaben “Meer und Yachten”, Edisea Limited, Kingston upon Thames, England , verschiedene Ausgaben “Boote Exclusiv“, Delius Klasing Verlag, Bielefeld, verschiedene Ausgaben “Yachting & Style“, Klocke Verlag, Bielefeld, verschiedene Ausgaben “Yacht Design“, HLM – Hachette Lifestyle Media S.R.L, Milan Italy, verschiedene Ausgaben “Yacht Première”, Genius Loci Publishing Company S.r.l, Milan Italy, verschiedene Ausgaben Internetquellen

Online verfügbare wissenschaftliche Arbeiten: www.marin.nl/web/publications.html Hydrodynamics of large motor yachts – past experience and future developements Guilhem Gaillarde, Serge Toxopeus, Timo Verwoest, Patrick Hooijmans (MARIN) Project Energy-saving air-Lubricated Ships (PELS) Cornel Thill, Serge Toxopeus, Frans van Walree (MARIN) www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_04_08_sonne_pv_typen_1.html www.ossapowerlite.com/tech_library/fuel_efficiency/fuel _effiency.html Diesel-Electric Marine Propulsion, Systems and Accessories, “How Diesel – Electric saves fuel”

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Sonstige Internetquellen:

www.advancedtransit.org

www.solarserver.de

www.alternative-energy-new.info

www.multihullcompany.com

www.marinetalk.com

www.queen-mary-2.de

www.futurefuels.info

www.zf.de

www.ship-technology.com

www.superyachtimes.com

www.worldenergy.com

www.sti.nasa.com

www.incat.com.au

www.mochicraft-yacht.com

www.skiame.org

www.powerfilmsolar.com

www.marin.nl

www.konarka.com

www.hydrolance.net

www.sustainableshipping.com

www.oceanpd.com

www.istec.ag

www.yachtplus.co.uk www.parasailor.org www.planetsolar.org www.solarimpulse.com www.venturi.fr www.bahrainwtc.com www.skysails.info www.maltesefalcon.com www.kopf-solarschiff.de

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ErKLÄRUNG

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Hiermit versichere ich, die vorliegende Diplomarbeit selbstst채ndig verfasst und keine anderen, als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt zu haben. Die Stellen meiner Arbeit, die dem Wortlaut oder dem Sinn nach anderen Werken entnommen sind, habe ich in jedem Fall unter Angabe der Quelle als Entlehnung kenntlich gemacht. Diese Arbeit hat in dieser oder einer 채hnlichen Form noch nicht im Rahmen einer anderen Pr체fung vorgelegen.

Renningen, den 12.01.2010

Alexander Leicht

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daNKE

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Ich möchte mich an dieser Stelle abschließend bei meiner gesamten Familie bedanken, die mir während meiner Studien- und der Diplomzeit stets zur Seite stand und mich in allen Lagen unterstützt hat.

Ausserdem bin ich all den freundlichen und hilfsbereiten Menschen dankbar, die mir im Verlauf meines Studiums an der Hochschule Pforzheim und während meiner Praxissemester begegnet sind.

Zuletzt möchte ich Jörg Müller und Andreas Hamp für ihre Unterstützung danken, und dass sie es mir emöglicht haben, meine Idee in Form eines Modells umsetzen zu können.

DANKE!

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