FP/PA – Analyse der elektrischen Energieversorgung und Leistungselektronik auf LNG-
betriebenen Schiffen

Im Rahmen dieser Arbeit soll der aktuelle Stand der elektrischen Energieversorgung und Leistungselektronik
auf LNG-betriebenen Schiffen untersucht werden. Der Einsatz von LNG als maritimer Kraftstoff sowie die zu-
nehmende Elektrifizierung von Antrieben und Bordverbrauchern führen zu komplexen elektrischen Infrastruk-
turen mit hohen Anforderungen an Effizienz, Zuverlässigkeit, Leistungsdichte und Betriebssicherheit. Umrich-
ter, DC/DC-Wandler sowie hybride AC/DC-Bordnetze spielen hierbei eine zentrale Rolle.
In dieser Arbeit ist eine Recherchestudie zur elektrischen Bordnetzarchitektur moderner LNG-Schiffe, wie etwa
Fähren, Frachtschiffe, LNG-Tanker oder Kreuzfahrtschiffe (z. B. AIDAnova) zu erstellen. Dabei soll der Weg
von der chemischen Energie des LNG über die Energieerzeugung (Verbrennungsmotoren oder Dual-Fuel-
Motoren mit Generator) bis hin zur elektrischen Verteilung und Nutzung an Bord systematisch betrachtet wer-
den. Schwerpunkte bilden die eingesetzten Generatoren, typische Spannungsebenen (Mittel- und Niederspan-
nung), Schutz- und Schaltkonzepte sowie die leistungselektronischen Wandler-Topologien zur Versorgung
von Antrieben (z. B. Frequenzumrichtern für Propulsionsmotoren oder Hilfsantriebe) und Nebenverbrauchern.
Ergänzend soll eine Betrachtung und ein Vergleich mit der Bordnetzinfrastruktur der Zukunft erfolgen. Dabei
sind insbesondere die erwarteten Entwicklungstrends zu analysieren. Im Vergleich zwischen heutigen LNG-
basierten AC-dominierten Bordnetzen und zukünftigen, stärker DC-dominierten, modularen Energiearchitek-
turen sollen technologische, energetische und systemische Unterschiede herausgearbeitet werden. Ziel der
Arbeit ist es, eine fundierte Gegenüberstellung zu erarbeiten. Darüber hinaus können daraus technische Ent-
wicklungspfade sowie Herausforderungen für die maritime Energieversorgung abgeleitet werden.

Betreuer: Florian Bayer (IISB), Leonard Kuhn (IISB)

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik

Frühest möglicher Beginn: sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März