Aktuelle Forschungsprojekte

Forschungsschwerpunkte

Die Arbeitsschwerpunkte am Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme sind sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten Forschung angesiedelt und decken verschiedene Disziplinen der allgemeinen Schiffstechnik sowie Offshore-Strukturen ab.

Aktuelle Fragestellungen der maritimen Industrie (Seeschiffe, Offshore und Binnenschiffe und angrenzende Gebiete) werden im Rahmen von zahlreichen Forschungsvorhaben aufgegriffen. Hierzu werden im Allgemeinen numerische und experimentelle Methoden entwickelt und angewendet.

Zur Lösung von strömungstechnischen Problemen werden sowohl numerische Ver-fahren als auch experimentelle Methoden herangezogen sowie Computational Fluid Dynamics (CFD), Potenzialtheorie und Finite-Elemente-Methoden eingesetzt.

Erzielte Forschungsergebnisse werden in Fachjournalen und -zeitschriften veröffentlicht sowie auf internationalen Konferenzen vorgestellt.

Grusche Seithe M.Sc. , Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Space@Sea

Infolge neuer Entwicklungen in Bezug auf die Nutzung der Meere im Bereich erneuerbarer Energien, Landwirtschaft und Wohnungsbau, steigt die Nachfrage nach erschwinglichen Decksflächen auf See.

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Dr.-Ing. Udo Lantermann Hemant Sagar M. Sc. , Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Hydrodynamische Untersuchung einer Wasser-Aufnahmeeinheit für Feuerlösch-Flugzeuge

SCOpingDEVice (SCODEV) ist ein von der Europäischen Union (Horizon 2020 Fast Track to Innovation 2015) gefördertes Projekt.

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Entwicklung eines innovativen Mehrzweckschiffs für Wartung und Reparatur von Offshore-Windenergieanlagen

Im Rahmen des Verbundprojekts wird von Wissenschaftlern der Universität Duisburg-Essen das Teilprojekt SiEWin (Sicherheit und Effizienz eines Mehrzweckschiffs für Wartungen und Reparatur von Offshore-Windenergieanlagen im Seegang) bearbeitet.

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M.Sc. Henry Piehl, Dipl. Math. Rainer KaiserEntwicklung von mathematischen Modellen zur Berechnung der Rolldämpfung moderner Schiffsformen: Teilprojekt MAT-ROLL

Das Seeverhalten und insbesondere die Rollbewegung sind für die Bewertung der Schiffssicherheit von großer Bedeutung. Große Rollamplituden und die damit verbundenen hohen Beschleunigungen gefährden das Personal und führen bis heute zu Schäden.

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Dipl.-Ing. Jan Oberhagemann, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Risikobasierte Bewertung von seegangserregten dynamischen Lasten auf Schiffsstrukturen

Die Lastannahmen in den Bauvorschriften der Klassifikationsgesellschaften beruhen zum Teil auf empirischer Erfahrung und quasistatischen Betrachtungen. Dies kann problematisch bei der Strukturdimensionierung von Entwürfen sein, die nicht mit bisherigen Erfahrungen abgedeckt werden können.

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Dipl.-Ing. Jens Ley Mahdi Ghesmi M. Eng. Lahbib Zentari M. Eng. Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el MoctarBinnenwasserstraßenanschluss Wilhelmshaven (BiWi)

Binnenwasserstraßenanschluss Wilhelmshaven Binnenschiffsanbindung von Seehäfen ohne Binnenwasserstraßenanschluss am Beispiel des Hafenstandortes Wilhelmshaven einschließlich Jade-Weser-Port

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M.Sc. Malte Riesner, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el MoctarEntwicklung eines effizienten Verfahrens zur Berechnung der Springing-induzierten Lasten höherer Ordnung

Das Vorhaben befasst sich mit der Weiterentwicklung eines dreidimensionalen Randelementeverfahrens basierend auf Rankine-Quellen zur Berechnung von Schnittlasten einer Schiffsstruktur unter Berücksichtigung hydroelastischer Effekte infolge resonanter Schiffsschwingungen (bekannt als Springing).

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Dipl.-Ing. Jens Ley, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el MoctarBewertung der Lasten und des Strukturverhaltens von Schiffen und Offshore-Strukturen in schwerer See

Auch in Zeiten des modernen Schiffbaus kommt es sehr vereinzelt zu Totalverlusten von Seeschiffen durch globales Strukturversagen. Mögliche Gründe sind sehr vielseitig und können oft nicht eindeutig ermittelt werden, jedoch sind extreme Seegangslasten zumeist der Auslöser.

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Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Robert Potthoff M. Sc. Dr.-Ing. Jens Neugebauer. Untersuchung von Sloshing in teilgefüllten Tanks unter Berücksichtigung von Dichteverhältnis und Phasenwechsel

Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, Einflüsse von Phasenwechsel und Dichteverhältnis zwischen Gas- und Flüssigphase auf Sloshing und Sloshing-induzierte Drücke zu untersuchen.

Wenjing Lyu, M. Eng., Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Study on Ship Motions Coupled with Liquid Sloshing

Due to high demand for energy, the worldwide petroleum gas and natural gas production have grown rapidly. Very Large Crude Carrier (VLCC), Liquefied Petroleum Gas (LPG) carrier and Liquefied Natural Gas (LNG) carrier are often subjected to severe sloshing loads during transportation or loading/offloading operations.

 

Dr.-Ing. Jens Neugebauer, Robert Potthoff M. Sc., Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Sloshing-Untersuchungen

Die Universität Duisburg-Essen verfügt über ausgezeichnete Forschungseinrichtungen zur Untersuchung von Sloshing.

Das Particle-Image-Velocity-System des ISMT

Das ISMT betreibt ein Stereo Particle-Image-Velocimatry-System (PIV-System) zur berührungslosen Messung von Geschwindigkeiten in drei Komponenten innerhalb einer Messebene. Der Vorteil von PIV im Vergleich zu Messungen mittels 5-Loch-Sonde oder Laser-Doppler-Anemometer liegt in der gleichzeitigen Erfassung

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Dr.-Ing. Jens Neugebauer Robert Potthoff M. Sc. Sebastian Sigmund M. Eng. Felix Roettig M. Sc. , Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el MoctarEnergy Efficient Safe Ship Operation

SHOPERA

Seit dem 1. Januar 2013 müssen Schiffsneubauten einen geforderten Energy Efficiency Design Index (EEDI) erreichen. Dieser Index gibt das Verhältnis zwischen CO2-Ausstoß und Transportleistung an. Die Reduzierung der installierten Maschinenleistung ist dabei eine einfache Möglichkeit, die Grenzwerte zu unterschreiten.

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Dipl.-Ing. Matthias Tenzer, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el MoctarNumerische Bestimmung der Interaktion von Schiff, Propeller und Ruder bei Manövriervorgängen von Binnenschiffen in beschränktem Fahrwasser

Der Einsatz der Schiffsführungssimulation im Bereich der Binnenschifffahrt hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Für zukünftige Einsatzbereiche, beispielsweise die fahrdynamische Betrachtung von Binnenschiffen außerhalb der Entwurfsbedingungen, sind Weiterentwicklungen der verwendeten mathematischen Modelle zur Beschreibung des Manövrierverhaltens erforderlich. Die Berücksichtigung der Ruderkräfte in einem modularen mathematischen Modell basiert zurzeit auf der zweidimensionalen Auftriebs- und Widerstandsberechnung auf Grundlage der Profilumströmung.

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Dipl.-Ing. Dennis Harlacher, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Hydrodynamisch-Fahrdynamische-Modellierung (HFM) zur Befahrbarkeitsanalyse von Fließgewässern

Im Rahmen der Kooperation zwischen dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) und der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Karlsruhe ist eine gemeinsame Weiterentwicklung auf der Basis des Inland Electronic Chart Display and Information System (Inland ECDIS) zur Bewertung von Binnenwasserstraßen geplant.

 

M.Sc. Philipp Mucha, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Vorhersage des Manövrierens von Schiffen in beschränkten Gewässern

Das Manövrieren von Schiffen in beschränkten Gewässern stellt sowohl Schiffsführer als auch Hydrodynamiker seit jeher vor Herausforderungen. Passier- und Überholvorgänge sowie Fahrten in Ufernähe verlangen aufgrund von hydrodynamischen Interaktionen eine Schiffführung und Modellbildung für Simulationszwecke, die sich wesentlich von der Fahrt in unbegrenzten Gewässern unterscheiden.

Dr.-Ing. Udo Lantermann Dipl.-Ing. Jens Höpken, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Maßstabseffekte und Umwelteinflüsse bei der Vorhersage des Manövrierverhaltens seegehender Schiffe

PREMAN

Die Gewährleistung der Manövrierfähigkeit eines Schiffes ist eine Grundvoraussetzung für einen sicheren Schiffsbetrieb. Angesichts des weiterhin zunehmenden Schiffsverkehrs und der nach wie vor wachsenden Schiffsgrößen ist die Notwendigkeit genauer Prognosen der Manövriereigenschaften dringender denn je. Das Verbund-Forschungsvorhaben PREMAN widmete sich der signifikanten Verbesserung von Manövrierprognosemethoden.

 

Andreas Peters M.Sc. Dr.-Ing. Udo Lantermann, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Entwicklung eines numerischen Verfahrens zur Vorhersage der hydrodynamischen Kavitationserosion

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung numerischer Verfahren zur genaueren Vorhersage von kavitationsinduzierter Erosion.

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Andreas Peters, M.Sc. Dr.-Ing. Udo Lantermann, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar KonKav III – Entwicklung von numerischen und experimentellen Methoden zur Vorhersage von kavitationsbedingter Erosion an Schiffsanhängen.

In der Schiffstechnik ist Kavitation eine unerwünschte Erscheinung. Immer dann, wenn der lokale Druck unterhalb des Dampfdrucks des Wassers fällt, treten mit Wasserdampf gefüllte Kavitationsgebiete auf.

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Malte Riesner M. Eng. Sebastian Sigmund M. Eng. , Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar PerSee - Performance von Schiffen im Seegang; Entwicklung von numerischen Verfahren zur Bestimmung des Leistungsbedarfs von Schiffen im Seegang: Teilprojekt NumSee

Das Forschungsvorhaben „Performance von Schiffen im Seegang (PerSee)“ befasst sich umfassend mit den Seegangseigenschaften von Schiffen in moderater und schwerer See. Mit dem Ziel, den Leistungsbedarf in der Zukunft nicht für „Glattwasserbedingungen“, sondern für die im jeweiligen Fahrtgebiet zu erwartenden Seegangsbedingungen zu bestimmen, werden der Zusatzwiderstand sowie die Propulsionseigenschaften in moderatem Seegang verschiedener Schiffstypen ermittelt.

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Dipl.-Ing. Klemens Hitzbleck, Friederike Dahlke (M.Sc.), Michael Radisch (B.Sc.), Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el MoctarBinGas – Entwicklung von Technologien zum LNG-Transport mit Binnenschiffen: Tank – Antrieb - Schiff

Erdgas kann im Gegensatz zu anderen Gasen, wie z. B. Autogas (LPG), bei Umgebungsbedingungen nicht unter Druck verflüssigt werden. Ein Transport von flüssigem Erdgas (LNG) ist bei Umgebungsdruck nur bei Temperaturen unterhalb -161°C möglich. Beim  Transport ist ein, wenn auch nur geringer, Wärmeübergang von der Umgebung in die Tanks nicht zu vermeiden.

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