Die Schifffahrt steht unter wachsendem Regulierungsdruck. Strenge Umweltauflagen verpflichten Reedereien dazu, die Emissionen ihrer Schiffe ständig zu überwachen und Werte zu dokumentieren. Die Abgase von Schiffen mit Schweröl-Antrieb werden mit sogenannten Scrubbern gereinigt, die Schwefelemissionen reduzieren. Die Effizienz der Scrubber wird durch Continuous Emission Monitoring Systeme (CEMS) analysiert. Die Systeme – zum Beispiel MARSIC-Analysatoren von Endress+Hauser – messen die Konzentration der relevanten Schadstoffe im Abgas vor und nach der Reinigung im Scrubber. Die Messwerte dokumentieren also nicht nur die in die Umwelt entlassenen Emissionen, sondern sie überwachen auch die Prozesseffizienz von Scrubbern und Katalysatoren.
Fallen diese Systeme aus, entsteht ein Konformitätsrisiko: Schiffsbetreiber können nicht mehr belegen, dass sie die Grenzwerte einhalten. Im schlimmsten Fall drohen Sanktionen. Für eine Reparatur des Systems auf hoher See fehlt oft das Fachpersonal. Mit einem Digitalen Zwilling lässt sich das Problem lösen: Intelligente Algorithmen berechnen bei Sensorausfällen aus den verfügbaren Betriebsdaten des Schiffs und des Scrubbers die fehlenden Emissionswerte und den Konformitätsstatus. Machine-Learning-Modelle analysieren dafür historische Daten und erstellen den Digitalen Zwilling des Messsystems. Die Modelle werden individuell für jedes Schiff mit anlagenspezifischen Daten trainiert.
Grünes Licht von den Behörden
Endress+Hauser hat genau diese Lösung entwickelt und zur Marktreife gebracht: MARpems, das Maritime Predictive Emission Monitoring System, ist Teil der Maritime Suite und gewährleistet die Emissionskonformität, wenn der Analysator ausfällt. Die Softwarelösung ist On-Premise, das heißt die Daten bleiben auf den Computerservern der Reederei. „Der Ansatz hat die Behörden überzeugt. Führende Flaggenstaaten wie Deutschland, Malta und Liberia haben Maritime Suite MARpems akzeptiert“, sagt Fabienne Jäckle, Gruppenleiterin Produkt Management Digital bei Endress+Hauser SICK. Die Akzeptanz ist entscheidend, da Flaggenstaaten die technischen Vorschriften für Schiffe festlegen, die unter ihrer Flagge fahren.
Neben der einwandfreien Konformität bietet Maritime Suite MARpems weitere Vorteile: Es schafft mehr Transparenz über den Zustand der Abgasreinigungsanlage, ermöglicht eine optimierte Instandhaltung und verringert die Wartungskosten. „So wird aus einem Notfallsystem ein strategisches Instrument für mehr Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit in der maritimen Industrie“, sagt Fabienne Jäckle.
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