Dynamisches Positionierungssystem

Ein Dynamisches Positionierungssystem (DPS) ist ein kritisches Subsystem für Schwimmkrane, das präzises Positionieren ohne herkömmliche Verankerung ermöglicht. Das System überwacht kontinuierlich Position und Kurs des Schiffs mithilfe von Referenzsystemen wie GPS, DGPS, akustischer Positionierung, Kreiselkompassen und Bewegungssensoren. Der Regelalgorithmus vergleicht die Ist-Daten mit den Sollwerten und berechnet die erforderlichen Schubkräfte und Momente der Thrusters. Anschließend werden Befehle an einzelne Thrusters und Propeller gesendet, um Umweltkräfte wie Wind, Wellen und Strömungen auszugleichen und die Position innerhalb vorgegebener Toleranzen zu halten. Typische Positionsgenauigkeit beträgt ±0,5–2 Meter, die Kursgenauigkeit ±1–3 Grad, abhängig von der DP-Klasse (2 oder 3) und den Umweltbedingungen. Das System kann bei signifikanten Wellenhöhen von 3–6 Metern und Windgeschwindigkeiten von 20–40 Knoten betrieben werden. Es ist für Redundanz ausgelegt, mit einer Redundanz der Steuerung von 2–3-fach gemäß IMO MSC.1/Circ.1580, um den Betrieb auch bei Komponentenausfall sicherzustellen. Die Komponenten sind in wasserdichten Gehäusen mit Schutzart IP54–IP66 untergebracht; Materialien umfassen Edelstahl, Aluminium in Marinequalität und korrosionsbeständige Legierungen. Die Stromversorgung beträgt typischerweise 380–690 V AC bei 50–60 Hz, konform mit IEC 60038. Die Betriebstemperatur liegt bei -10 bis 55 °C, die Lagertemperatur bei -25 bis 70 °C gemäß IEC 60945. Die Ansprechzeit der Thrusters beträgt 5–15 Sekunden vom Befehl bis zum vollen Schub. Das Systemgewicht (ohne Thrusters und Antriebseinheiten) beträgt etwa 500–2000 kg. Dieser Verzeichniseintrag bietet Referenzbereiche; die tatsächlichen Werte müssen mit dem Hersteller oder Lieferanten für das jeweilige Modell und die Anwendung verifiziert werden. Die aufgeführten Normen dienen als Beschaffungs- und Verifizierungsreferenz, nicht als Nachweis der Zertifizierung oder Konformität.

Das System vergleicht kontinuierlich die tatsächlichen Positions- und Kursdaten von Referenzsystemen (GPS, DGPS, akustische Positionierung) mit den Sollwerten. Ein Regelalgorithmus berechnet die erforderlichen Schubkräfte und Momente der Thrusters, um Abweichungen zu korrigieren. Anschließend sendet es Befehle an einzelne Thrusters und Propeller, die Gegenkräfte erzeugen, um die Position des Schiffs innerhalb vorgegebener Toleranzen zu halten. Das System berücksichtigt Umweltstörungen wie Wind, Wellen und Strömungen und passt die Thrusterausgänge in Echtzeit an. Redundanz in Sensoren, Steuerungen und Stromversorgungssystemen gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb auch bei Ausfall einer Komponente.