Technologie  

15/09/2016

HYDROS : INNOVATION, TECHNOLOGIE, PERFORMANCE

Es war einmal ein Tragflügelboot. Daraus entstand ein Verfahren zur umfassenden Energieoptimierung. Wie geht das? Diese Frage stellten wir Jérémie Lagarrigue, CEO von Hydros Innovation.
 

Hydros : Innovation, technologie, performance

 

 

 

 

 

 

 





 

 

 

 

 

Eine Technologie, die ihrer Zeit voraus ist
„Der Katamaran Hydros.ch entstand im Jahr 2010 als schwimmendes Labor1. Ziel war es, die technischen Grundlagen für Tragflügelboote weiterzuentwickeln“, erklärt Jérémie Lagarrigue. „Weltweit ist es das einzige Boot, das auf drei Arten navigieren kann: Der erste Modus ist der archimedische, also schwimmend. Der zweite ist der schwebende, das heisst, das Boot verwandelt sich, indem es seine Rümpfe öffnet und danach wie ein Surfbrett oder Sportboot übers Wasser hüpft‚ ja quasi ‚brettert‘. Der dritte Modus ist der fliegende: Hydros.ch breitet seine Tragflügel auf dem Wasser aus, wird angehoben und ‚fliegt‘ davon. Bei jeder Fahrt erfassten wir unzählige Leistungsdaten und massen sämtliche Navigationsparameter. Daraus entstand eine spezifische Optimierungssoftware, dank der wir heute hochleistungsfähige und hocheffiziente Boote entwerfen können.“

„Ein Grundsatz von Froude2 besagt, dass die Höchstgeschwindigkeit eines Schiffes durch dessen Länge bedingt ist. Mit anderen Worten: Die heutigen Boote können ihre Zeit gar nicht verbessern, selbst wenn sie die gesamte Regattadistanz gradlinig und mit grösstmöglicher Geschwindigkeit absegeln. Hydros.ch dagegen schon! Dank seiner Technologie ist es dem Boot gelungen, die Geschwindigkeit, die ein Segelschiff mit dieser Längenbeschränkung erreichen kann, trotz allem zu erhöhen.

Vom Wettkampf bis in die breite Öffentlichkeit
„Wir hatten eine Vision: Boote noch effizienter zu machen. Und diese Vision setzten wir in die Tat um. Fortan möchten wir anderen die Möglichkeit geben, von unserem Know-how zu profitieren“, erklärt Jérémie Lagarrigue. „Hydros ist zu einem Projekt geworden, welches das Wissen, das wir mit Tragflügelbooten gewonnen haben, in den Dienst der Schifffahrt und der nautischen Industrie stellen will. Dank konkreter Tools, die wir für die Segelwettbewerbe konzipierten, optimieren und verbessern wir die Aspekte Komfort, Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz zugunsten der zivilen Schifffahrt.“

Derzeit betreut das Hydros-Team mehr als 40 Entwurfs- und Optimierungsprojekte auf der ganzen Welt. Ziel ist es, die Navigationsleistung in zwei zentralen Bereichen zu optimieren, und zwar im Bereich der Steuerparameter gegenwärtiger Schiffe und in der Entwicklung neuer Schiffe. „Was die Einstellung der Steuerparameter gegenwärtiger Schiffe anbelangt, Fachwissen hinsichtlich der Modellierung von Strömungen. Zudem haben wir eine Software entwickelt, die sämtliche Einstellungen berechnet und festlegt, die erforderlich sind, damit ein Schiff mit grösstmöglicher Geschwindigkeit fahren kann – je nach Wasserströmung, Witterungsbedingungen, Lastgewicht und verwendeten Materialien. So lassen sich die Lastenverteilung, das Ruder und die Wasserlage für eine bestimmte Fahrtroute optimal einstellen. Heute geht es darum, beim Füllen von Öltankern oder der Beladung von Containerschiffen unterstützend einzuwirken; der Schwerpunkt des Ladeguts wird so gelegt, dass der Kraftstoffverbrauch des Schiffs so gering wie möglich ist. Mit der Zeit sollten es die Hafenanlagen und die Ausstattungen der Schiffe erlauben, dass diese Einstellungen bei der Beladung eines Schiffs automatisch erfolgen. Unser Ziel ist es, den Kraftstoffverbrauch in der Schifffahrt um 5% bis 40% zu senken, beträgt doch der Anteil der Schifffahrt am weltweiten Handel 90%“, so Lagarrigue weiter.

„Zweitens haben wir für den Bau neuer Schiffe Tools konzipiert, die es je nach Prioritäten erlauben, mehr Komfort oder mehr Geschwindigkeit zu erreichen. Zu diesem Zweck entwickelten wir einen, Optimierungssimulator‘. Diesen setzen wir dazu ein, die Konzipierung von Booten zu verbessern. Der Simulator erlaubt es uns, die bestmöglichen Lösungen zu berechnen: Form des Schiffsrumpfs, Ladebeschränkungen usw. Wir simulieren die Änderungen, die wir bei etwa 100‚ Optimierungsstadien‘ vornehmen können. Dabei wählen wir die für jede Phase bestmöglichen Anwendungen und passen das Ganze funktional und im Detail an. Das Endergebnis sind Formen, die wir uns zuvor nie hätten vorstellen können und die letztlich sehr viel leistungsfähiger sein werden als das ursprüngliche Design.“

Auf zu neuen Herausforderungen
„Die Geschichte von Hydros hat vor nunmehr zehn Jahren begonnen. Und tatsächlich: Heute ‚fliegen‘ sämtliche Hochgeschwindigkeitsboote.“ Neben den Verbesserungen für die Industrie und die Schifffahrt verfolgt Hydros weitere Innovationsprojekte: „Als Nächstes wollen wir ein Boot bauen, das sich fast vollständig vom Wasser löst. Im Grunde genommen versuchen wir, die Boote zum Fliegen zu bringen, um die Reibung zu begrenzen und das Bremsmoment zu reduzieren. So können wir den für den Antrieb der Schiffe benötigten  Kraftstoffverbrauch optimieren. Denn ein Boot, das schwimmt, hat eine 20 m2 grosse Kontaktfläche mit dem Wasser, unser Prototyp dagegen nur 2 m2. Das Potenzial zur Steigerung der Geschwindigkeit ist enorm.“ Anstatt sich gegen den Wind zu stemmen – sei es mithilfe eines schweren Kiels oder mittels Ausreiten durch die Bootsbesatzung auf der luvseitigen Bootskante –, geht es bei diesem neuen Konzept vielmehr darum, sich vom Wind mittragen zu lassen. „Zum Steuern reicht es ganz einfach, Kontakt zum Wasser herzustellen. Boote, die auf einem solchen System beruhen, können fast zweimal so schnell segeln wie herkömmliche Boote. Ausserdem halten sie problemlos über zehn Meter hohen Wellen stand.“

Ferner hat Hydros Innovation das erste Tragflügelboot der Geschichte mit Hybridantrieb zu Wasser gelassen: Die „HY-X“, ein patentierter Prototyp, ist bereits funktionstüchtig. Ausgangspunkt des Projekts war der Umweltschutzgedanke: Eine neue Ära im Jachtsport sollte eingeleitet werden. Dank unübertroffener Leistungswerte reduziert die HY-X den Kraftstoffverbrauch um mindestens 30%. Zugleich ist das Boot deutlich schneller, beweglicher und leichter steuerbar. „Dank der Neutralisierung der wellenbedingten Erschütterungen und Vibrationen gehören Seekrankheit und Rückenschmerzen schon bald der Vergangenheit an. Ebenfalls verringert wurde der Lärm, der durch die Reibung und das Aufschlagen des Boots auf dem Wasser entsteht. Künftig wollen wir weitere neue Anwendungen für den Segelsport, die Schifffahrt und vielleicht sogar für andere Bereiche entwickeln.

Hydros Innovation hat kürzlich einen Vertrag mit einem Partner aus der Industrie über die Produktion des grösseren Prototyps (41 Fuss) unterzeichnet. Eine grosse Zahl von Vorbestellungen sind bereits auf dem Weg. Jérémie Lagarrigue  zieht das Fazit: „Wir freuen uns, dass eine ursprünglich verrückte Idee allmählich Realität und ein konkretes Geschäft geworden ist. Dies ist der Startschuss für eine neue Ära im Segelsport, und wir wollen ganz vorne mitmischen.“ Denn: Viel Neues, ja grosse Projekte sind noch möglich. Man muss einfach an die Möglichkeit glauben“, so Jérémie Lagarrigue zum Schluss, „die Dinge neu zu schaffen, neu zu erfinden“.


*****
1Hydros, ein ehrgeiziges schweizerisches Sport- und Wissenschaftsprojekt, wird von Lombard Odier seit 2010 unterstützt. Der Auftrag lautete, Wind- und Wasserkrafttechnologien zu entwickeln, mit denen die Energiekosten in den Bereichen Industrie, Schiffsverkehr, Segeljachten und Energieproduktion gesenkt werden können.
2 William Froude war ein englischer Forscher auf dem Gebiet der Hydrodynamik; er lebte im 19. Jahrhundert.

 

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