Sikker søoverfart for elektriske køretøjer og mere

Elbiler boomer med mere end en million på de tyske veje i år. Det betyder igen, at et stigende antal af alternativt drevne køretøjer transporteres på færger. Der er dog særlige forhold forbundet med at rejse til søs, såsom havtilstanden, saltniveauer og luftfugtighed, trange pladser og lukkede køretøjsdæk. Dette, i kombination med de særlige karakteristika ved og risici forbundet med køretøjer med alternativ brændstof, betyder, at rederier og skibsbesætninger skal være forberedte på visse udfordringer.

I ALBERO, et forskningsprojekt fra det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning (BMBF), har et forskerhold fra Fraunhofer Institut for Kommunikation, Informationsbehandling og Ergonomi FKIE designet et informationssystem. Derudover samarbejdede de med en række partnere om at skabe foranstaltninger til at understøtte sikker transport og opladning af køretøjer under søoverfarter, som også tog højde for køretøjer drevet af alternative brændstoffer såsom naturgas og brint.

Den tyske forbundsregering fremmer overgangen til elektromobilitet. Andelen af ​​elbiler skal øges massivt ved hjælp af innovationsbonusser, skatteincitamenter og udbygning af ladestationsinfrastrukturen. I øjeblikket sigter regeringen mod at se 15 millioner elbiler på vejene i Tyskland i 2030. Og regnestykket ser ud til at fungere:I 2022, ifølge Kraftfahrt-Bundesamt (Federal Motor Transport Authority, KBA), antallet af elektriske motordrevne personbiler fordoblet i forhold til året før.

Vanskeligheder med at slukke brændende elektriske køretøjer

Samtidig arbejdes der løbende med at fremme brugen af ​​naturgas, flydende gas og brint som mere miljøvenlige brændstoffer. Det betyder, at et stigende antal køretøjer med alternativ brændstof vil blive transporteret på roll-on/roll-off færger i fremtiden. Køretøjer er ofte på lukkede køretøjsdæk under transport. Dette giver anledning til nye potentielle risici, som forskellige ulykker allerede har vist:I februar 2022 brød Felicity Ace, et fragtskib, i brand og sank. Der var omkring 4.000 køretøjer om bord. Disse omfattede adskillige plug-in-hybrider og rent el-drevne biler med indbyggede lithium-ion-batterier, hvilket komplicerede brandslukningsindsatsen. Batterierne i et ukendt antal elektriske køretøjer var gået i brand om bord på dette roll-on/roll-off skib.

Tilbage i november 2011 brød en elektrisk drevet Nissan i brand på køretøjsdækket på Pearl of Scandinavia-færgen. En undersøgelse afslørede, at branden opstod, mens bilen var ved at lade op. Som følge heraf forbød rederiet opkrævning under overfarten. Hændelser som disse inspirerede partnerorganisationerne til at lancere et projekt, der undersøger måder at forbedre sikkerheden ved transport af køretøjer med alternativt brændstof.

"Udover konventionelle køretøjer har gasdrevne og elektriske køretøjer i nogen tid nu i stigende grad skullet transporteres på roll-on/roll-off skibe. Det kræver nye sikkerhedsprocedurer om bord. De unikke forhold på færger skaber en særligt behov for handling, det gælder blandt andet, at bilerne parkeres tæt sammen, hvilket gør dem svære at komme til, den øgede risiko for brandspredning, uforudsigelige vejrforhold, skibets vibrationer og meget mere," siger Lerke Thiele, forsker ved Fraunhofer FKIE. Derfor arbejder hun og hendes kolleger, herunder Nina Rößler, og de andre industri- og forskningspartnere fra ALBERO-projektet på at udvikle systemer og teknologier til sikkert at integrere alternative brændstofkøretøjer i roll-on/roll-off færgetrafik.

"En analyse foretaget af en projektpartner viste, at risikoen for, at en brand spredes til det omkringliggende område er højere med elbiler end med konventionelle køretøjer. Og der er mere komplekse sundhedsrisici for redningsmandskab og tilstedeværende. Hvis batteriet går i stykker og fanger. brand, kan det frigive giftige gasser," forklarer Rößler.

Parkeringspladser og læssedæk med innovative risikodetektions- og sikkerhedssystemer

Et fælles projekt mellem Institut für Sicherheitstechnik und Schiffssicherheit e. V. (tysk institut for sikker teknik og skibssikkerhed), Bonn-Rhein-Sieg University of Applied Sciences, Forskningsinstituttet for Automotive Engineering and Powertrain Systems Stuttgart, GTE Industrieelektronik GmbH og Lloyd's Register fokuserede på både batteridrevne køretøjer og alternative brændsler såsom naturgas (flydende og komprimeret naturgas), flydende petroleumsgas og brint. I dette projekt, finansieret af BMBF som en del af dets "Civil sikkerhed—Transportinfrastruktur"-felt, udviklede forskere tekniske, strukturelle og organisatoriske foranstaltninger til at forbedre sikkerheden ved transport af køretøjer og - for elektriske køretøjer - når de oplades under rejsen.

Ud over passende metoder til forhåndssortering under boarding har de designet specielle parkeringspladser og læssedæk, der har innovative risikodetektions- og sikkerhedssystemer. For eksempel blev bookingsystemet, forsorteringsproces og trafikstyringssystem indarbejdet i parkeringspladsdesignet. Der blev også udviklet anbefalinger til placering af køretøjer om bord, og visuelle repræsentationer af deres placeringer og køretyper blev skabt til besætningen på broen. Planerne for detektering og slukning af brande tog højde for branddetekteringssystemer såsom gassensorer, temperaturmonitorer og forskellige brandslukningskurser, der er specielt udviklet til køretøjer med alternativt brændstof. Retningslinjerne er suppleret med strukturelle brandsikringsmetoder (f.eks. skillevægge, ventilation, eksplosionssikring), anbefalinger til passende forholdsregler, der skal træffes i tilfælde af en ulykke og krav til sikker lastning under hensyntagen til de særlige forhold om bord.

LoMoSS informationssystem med planer for parkeringspladser og ladestandere

Der var utallige faktorer, der skulle tages i betragtning, når designerne blev skabt:Hvordan kan alternative køretøjer identificeres, hvis der ikke er nogen standardiseret mærkning i hele Europa? Hvordan kan køretøjernes køretyper identificeres før overfarten? Hvilke unikke egenskaber har de? Hvor meget strøm er tilgængelig? Hvor mange ladestandere kan der installeres? Hvilken effekt kan disse levere? Hvilken type risikodetektionssystem er egnet til hver drevtype? Hvilke fordele og ulemper har de forskellige dæk i forhold til forebyggende foranstaltninger og brandbekæmpelse?

"At arrangere optimal placering og brandforebyggelse for køretøjer med alternativt brændstof er en kompliceret sag. Vores opgave var at designe en boardingproces og udvikle en forsorteringsmetode på havnen under hensyntagen til disse variabler. Om bord overføres relevant information til LoMoSS (Load). Monitoring Support System) informationssystem, som vi har udviklet en prototype til. Dette situationsrapporteringssystem yder også støtte i beslutningstagningen; vi implementerede og evaluerede systemet ved hjælp af lav- og hifi-prototyper. Det giver os mulighed for visuelt at repræsentere køretøjers nøjagtige parkeringspositioner Et vigtigt element i LoMoSS er, at efter at passagerer oplyser deres køretøjs køretype ved reservation, registreres disse oplysninger i bookingsystemet og kobles til køretøjets nummerplade.I tilfælde af umiddelbar fare kan den også identificere ejeren eller kabinen. antal-lastebetjente forklarede, at det var et særligt vigtigt krav,« forklarer Lerke Thiele. Forskerne tog en menneske-centreret tilgang til at designe brugergrænsefladen; de potentielle slutbrugere var tæt involveret i denne iterative metode. "I vores forsøg vurderede testerne (færgekaptajner og officerer) alle systemet højt med hensyn til brugervenlighed. Det betyder, at de var tilfredse med, at de kunne bruge systemet til at udføre deres tildelte opgaver fuldt ud, med en lille indsats," siger Thiele.

Dernæst håber forskerne at bruge LoMoSS til automatisk at registrere køretøjers nøjagtige parkeringspositioner. En branchepartner har allerede vist interesse for at udvikle et modul til dette formål. + Udforsk yderligere

Den kinesiske provins planlægger forbud mod salg af benzinbiler