Messung und Quanti­fizierung der Unterwasser­schall­emissionen einer Antriebs­einheit

Ein Hersteller von Antriebssystemen wollte einen Auftrag bei einer Werft für ein spezialisiertes Schiffsprojekt gewinnen. Das Schiff musste strenge Anforderungen an den abgestrahlten Unterwasserschall (URN) erfüllen, vergleichbar mit DNV SILENT R.

Um Risiken zu minimieren, schrieb die Werft in ihrer Ausschreibung vor, dass die Antriebseinheit eine definierte Lärmgrenzkurve nicht überschreiten darf.

Der Hersteller verfügte jedoch nicht über eine Referenz ähnlicher Projekte mit nachgewiesener akustischer Konformität. Um am Ausschreibungsverfahren teilzunehmen, musste er eine URN-Studie sowie Messergebnisse für seine Antriebseinheit vorlegen.

Um die akustischen Eigenschaften der Antriebseinheit zu überprüfen und die Einhaltung der geforderten Lärmgrenzwerte sicherzustellen, entwickelte JASCO ShipConsult einen systematischen Mess- und Analyseplan.

Auswahl eines vergleichbaren Testschiffs

Da keine vorherigen URN-Messungen vorlagen, identifizierte das Team ein in Betrieb befindliches Schiff mit einem vergleichbaren Antriebssystem desselben Herstellers. Durch eine gezielte URN-Messung an diesem Schiff konnte ShipConsult den spezifischen Lärmbeitrag der Antriebseinheit isolieren und analysieren.

Überwindung von Herausforderungen des Messprozesses

Die Durchführung der erforderlichen Messungen musste sich nach den Erfordernissen des Schiffsbetreibers richten, da dieser nur begrenzte Flexibilität hatte, seine Route oder den Zeitplan zu ändern. Um dies zu meistern, entwickelte das ShipConsult-Team ein kreatives URN-Messverfahren, das die Auswirkungen auf den Schiffsfahrplan minimal hielt und gleichzeitig eine hochwertige Datenerfassung gewährleistete.

Auswahl des optimalen Messorts und der Messgeräte

Der erste Schritt war die Auswahl eines geeigneten Messortes in Hafennähe mit ausreichender Wassertiefe und geringem Hintergrundgeräusch. Anschließend wählte das Team geeignete Messgeräte für das Projekt aus, darunter stationäre autonome Unterwasserschallrekorder sowie eine schwimmende Schallmessboje.

Durchführung der URN-Messung und Datenanalyse

Mit diesen Geräten an Bord und unter Aufsicht der Akustikingenieure von JASCO passierte das Schiff erfolgreich die ausgebrachte Messstrecke bei den geforderten Betriebsbedingungen. Die anschließende Datenanalyse trennte den Lärmbeitrag der Antriebseinheit von anderen Schiffsgeräuschen, wie Dieselmotoren und Umgebungsgeräuschen entfernter Schiffe.

Die Analyse lieferte eine detaillierte Aufschlüsselung der verantwortlichen Lärmverursacher und physikalischen Einflüsse, die in den unterschiedlichen Frequenzbändern pegelbestimmend sind. Einige dieser Effekte führten dazu, dass die Antriebseinheit die vorgegebene Lärmgrenzkurve überschritt. Durch die Identifikation dieser kritischen Punkte konnte der Hersteller gezielte technische Lösungen umsetzen, um diese Probleme zu beheben.

Mehr als fünf Jahre später ist die Antriebseinheit erfolgreich in das Spezialschiff integriert. Bei den URN-Messungen erfüllten sowohl das Schiff als auch das Antriebssystem die geforderte Grenzkurve, welche mit dem DNV SILENT R Standard vergleichbar ist.