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High-Tech @ Sea
Die Vertiefungsrichtung Schiffs- und
Offshoretechnik
Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme
U. Lantermann
2
Was macht die Schiffs- und Offshoretechnik interessant?
• Hochkomplexe technische Anlagen
z.B. FPSO, Passagierschiffe, Forschungsschiffe, Plattformen
• Viele Bereiche des Maschinenbaus werden adressiert
z.B. Mechanik, Mechatronik, Strömungsmechanik, Regelungs-
Automatisierungs- und Antriebstechnik, Thermodynamik, Konstruktion
• Es gibt keine Prototypen
also: Der Entwurf wird zum Produkt und muss funktionieren
• Es werden fast ausschließlich Unikate gebaut
d.h.: immer neue Anforderungen / neue Randbedingungen, individuelle
Analysen und Lösungen
• Die Anlage muss unter widrigen Bedingungen voll einsatzfähig sein
Seegang, Wind, Strömung, Temperatur, Kollisionen
• Global ausgerichtete Branche
Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
3
Was sind die relevanten aktuellen Fragestellungen?
• Reduktion von Emissionen
CO2, NOX, SOX, EEDI, alternative Antriebskonzepte, …
• Steigerung der energetischen Effizienz
Rumpfform, Propeller, Routenplanung, Anlagensteuerung,
Energierückgewinnung, …
• Assistenzsysteme, smarte Systeme, Big Data
Weather Routing, Smart Steaming, Onboard-monitoring, AIS-Datenanalyse,
Vernetzung der Logistikkette …
• Teil- und vollautonome Systeme
Situations- und Kollisionserkennung, Be- und Entladung,
• Weitere Erhöhung der Sicherheit von Anlagen und Missionen
Fluid-Struktur-Interaktion, Condition-Monitoring, Preventive Maintenance, Eis …
• …
Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
Ingenieur/in Maschinenbau mit Vertiefung
Schiffs und Offshoretechnik:
• High-Tech @ Sea … und im Berufsalltag
Simulation, Big Data, autonome Systeme, Messtechnik, Optimierung,
Konstruktion, …
• Vielseitige Arbeitsfelder
Werften, Ingenieurbüros, Forschungsanstalten, Klassifikationsgesellschaften,
Behörden, Zulieferer, Universitäten
• Technische Herausforderungen
• Generalist und Spezialist
Mein Spezialgebiet, aber immer das Große Ganze im Blick
• Internationales Arbeitsumfeld
• Gute Karrierechancen (auch außerhalb der Schiffs- und Offshoretechnik)
4
Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
5
Ausbildungsziel
• Grundlagen des allgemeinen Maschinenbaus
• Entwurf und Konstruktion von Schiffen und Offshore-Anlagen
✓ Studierende sollen früh eigenständig Aufgaben und Fragestellungen im
maritimen Bereich lösen können
✓ Wir lehren und verwenden Software und Simulationstechniken die, in der
Industrie eingesetzt werden (Ansys, NAPA, OpenFoam, StarCCM+, etc.)
Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
6
Zusammensetzung
• 8 Wochen: Grundpraktikum
• 4 Semester: allgemeiner Maschinenbau
• 2 Semester: Vertiefung Schiffstechnik + allgemeiner Maschinenbau
• 12 Wochen: Fachpraktikum
• 3 Monate: Bachelorarbeit
Bachelorstudiengang Schiffstechnik und Offshoretechnik
7
Fächer in der Vertiefung Schiffstechnik und Offshoretechnik:
• Entwurf & Konstruktion
• Hydrodynamik
• Strukturmechanik →
• Schiffsmaschinenanlagen
• Sicherheit →
Bachelorstudiengang Schiffstechnik und Offshoretechnik
• Allgemeine Grundlagen der linearen Elastizitätstheorie
• Schiffslängsfestigkeit (Biegung, Torsion)
• Versagensmechanismen und Stabilitätsprobleme (Beulen, Knicken usw.)
• Betriebsfestigkeit (Rissbildung, Kerbfaktoren, Spannungskonzentration)
• Einführung in die Plastizitätstheorie (Traglastverhalten, Plastisches Moment)
8
Tordiertes Containerschiff (skaliert)
Simulation einer Kollision
Festigkeit von Schiffen und Offshore-Strukturen
Tordiertes Containerschiff (skaliert)
• Warum schwimmt ein Schiff?
• Wann kentert ein Schiff?
• Wie verhält sich ein Schiff bei Beladung?
• Was passiert, wenn das Schiff ein Leck hat?
• Wie sicher sind Schiffe?
9
Sicherheit von Schiffen und Offshore-Strukturen
10
Kreuzfahrtschiff
Grand Voyager
(2005)
Ausfall von Haupt-
und Hilfsmaschine
in schwerer See
20 Verletzte
Quelle: YouTube
Schiffssicherheit – Beispiele aus der Praxis
11
Rollbewegung und
Beschleunigungen
innerhalb eines
Kreuzfahrtschiff
Quelle: YouTube
Schiffssicherheit – Beispiele aus der Praxis
Sicherheit von Offshore-Strukturen
13
Zusammensetzung
• 2 Semester: Vertiefung Schiffstechnik
• 1 Semester: Masterarbeit
Pflichtveranstaltungen
• Die Methode der Finite-Elemente 1
• Festigkeit von Schiffen und Offshore-
Strukturen
• Numerische Berechnungsmethoden für
inkompressible Strömungen 1
• Schiffshydrodynamik
• Seeverhalten und hydrodynamische
Belastung maritimer Systeme
• Entwerfen von Schiffen
• Sicherheit und Risikoanalyse maritimer
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• Entwurf von Unterwasserfahrzeugen
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• Schiffsschwingungen
• Die Methode der finiten Elemente 2
• Elektrische Anlagen an Bord von
Schiffen
• Hafenwirtschaft und Logistik
• Numerische Berechnungsmethoden für
inkompressible Strömungen 2
• Wellentheorie und Welleninduzierte
Lasten
• Zwei- und dreidimensionale Tragwerke
• …
Masterstudiengang Schiffs- und Offshoretechnik
14
Wie man sich das
Studium vorstellt
Wie es in
Wirklichkeit ist
Das studentische Leben
15
Exkursionen
• Meyer Werft, Papenburg
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Das studentische Leben
16
Das Metazentrum (Schiffbauerzunft)
• Unterstützung in Form von Tutorien (Mathematik,
Mechanik, Regelungstechnik, …)
• Festivitäten gehören zum Studentenleben mit dazu:
− Kielschweinessen
− Poseidonfest
− Schiffbauer-Taufe
− Feuerzangenbowle
• Abende der Industrie
− Möglichkeit zum Austausch mit Unternehmen
der Schiffbauindustrie
Mehr unter: https://www.uni-due.de/metazentrum
Instagram: @metrazentrum
Das studentische Leben
17
Das Tretbootteam Duisburg (TTD)
• Wer seinen Schiffsentwurf direkt bauen
möchte, ist im Tretbootteam genau richtig
• Jährlich: „International Waterbike Regatta“
• Wettbewerbe in unterschiedlichen
Disziplinen
• Mehr Informationen unter:
https://www.uni-due.de/metazentrum
oder
@metazentrum
• UDE-Tretboot in ZDF-Serie:
https://www.uni-due.de/2024-01-22-
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koeln
Das studentische Leben
18
Containerschiffe
Schiffstypen
19
Tankschiffe, Produktentanker
Schiffstypen
20
Stückgutfrachter
Schiffstypen
21
Massengutfrachter, Bulker
Schiffstypen
22
Binnenschiffe
Schiffstypen
23
Schlepper
Schiffstypen
24
Passagierschiffe
Schiffstypen
25
Yachten
Schiffstypen
26
Schiffstypen
… und viele Spezialschiffe
mehr!!!
27
Kontakt
Institutsleiter:
Prof. Dr.- Ing. Bettar Ould el Moctar
ould.el-moctar@uni-due.de
+49 203 379 2539
Sekretariat:
Martina van Lück
ismt@uni-due.de
+49 203 379 1173
Studienberatung:
Dr.-Ing. Jens Neugebauer
Jens.neugebauer@uni-due.de
+49 203 379 1168
Universität Duisburg-Essen
Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und
Transportsysteme (ISMT)
www.uni-due.de/ISMT
Bismarckstraße 69
47057 Duisburg
Vielen Dank für Ihr
Interesse!
Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und
Transportsysteme

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Schiffs- und Offshoretechnik - Vertiefung Maschinenbau uni DUE

  • 1. High-Tech @ Sea Die Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme U. Lantermann
  • 2. 2 Was macht die Schiffs- und Offshoretechnik interessant? • Hochkomplexe technische Anlagen z.B. FPSO, Passagierschiffe, Forschungsschiffe, Plattformen • Viele Bereiche des Maschinenbaus werden adressiert z.B. Mechanik, Mechatronik, Strömungsmechanik, Regelungs- Automatisierungs- und Antriebstechnik, Thermodynamik, Konstruktion • Es gibt keine Prototypen also: Der Entwurf wird zum Produkt und muss funktionieren • Es werden fast ausschließlich Unikate gebaut d.h.: immer neue Anforderungen / neue Randbedingungen, individuelle Analysen und Lösungen • Die Anlage muss unter widrigen Bedingungen voll einsatzfähig sein Seegang, Wind, Strömung, Temperatur, Kollisionen • Global ausgerichtete Branche Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
  • 3. 3 Was sind die relevanten aktuellen Fragestellungen? • Reduktion von Emissionen CO2, NOX, SOX, EEDI, alternative Antriebskonzepte, … • Steigerung der energetischen Effizienz Rumpfform, Propeller, Routenplanung, Anlagensteuerung, Energierückgewinnung, … • Assistenzsysteme, smarte Systeme, Big Data Weather Routing, Smart Steaming, Onboard-monitoring, AIS-Datenanalyse, Vernetzung der Logistikkette … • Teil- und vollautonome Systeme Situations- und Kollisionserkennung, Be- und Entladung, • Weitere Erhöhung der Sicherheit von Anlagen und Missionen Fluid-Struktur-Interaktion, Condition-Monitoring, Preventive Maintenance, Eis … • … Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
  • 4. Ingenieur/in Maschinenbau mit Vertiefung Schiffs und Offshoretechnik: • High-Tech @ Sea … und im Berufsalltag Simulation, Big Data, autonome Systeme, Messtechnik, Optimierung, Konstruktion, … • Vielseitige Arbeitsfelder Werften, Ingenieurbüros, Forschungsanstalten, Klassifikationsgesellschaften, Behörden, Zulieferer, Universitäten • Technische Herausforderungen • Generalist und Spezialist Mein Spezialgebiet, aber immer das Große Ganze im Blick • Internationales Arbeitsumfeld • Gute Karrierechancen (auch außerhalb der Schiffs- und Offshoretechnik) 4 Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
  • 5. 5 Ausbildungsziel • Grundlagen des allgemeinen Maschinenbaus • Entwurf und Konstruktion von Schiffen und Offshore-Anlagen ✓ Studierende sollen früh eigenständig Aufgaben und Fragestellungen im maritimen Bereich lösen können ✓ Wir lehren und verwenden Software und Simulationstechniken die, in der Industrie eingesetzt werden (Ansys, NAPA, OpenFoam, StarCCM+, etc.) Vertiefungsrichtung Schiffs- und Offshoretechnik
  • 6. 6 Zusammensetzung • 8 Wochen: Grundpraktikum • 4 Semester: allgemeiner Maschinenbau • 2 Semester: Vertiefung Schiffstechnik + allgemeiner Maschinenbau • 12 Wochen: Fachpraktikum • 3 Monate: Bachelorarbeit Bachelorstudiengang Schiffstechnik und Offshoretechnik
  • 7. 7 Fächer in der Vertiefung Schiffstechnik und Offshoretechnik: • Entwurf & Konstruktion • Hydrodynamik • Strukturmechanik → • Schiffsmaschinenanlagen • Sicherheit → Bachelorstudiengang Schiffstechnik und Offshoretechnik
  • 8. • Allgemeine Grundlagen der linearen Elastizitätstheorie • Schiffslängsfestigkeit (Biegung, Torsion) • Versagensmechanismen und Stabilitätsprobleme (Beulen, Knicken usw.) • Betriebsfestigkeit (Rissbildung, Kerbfaktoren, Spannungskonzentration) • Einführung in die Plastizitätstheorie (Traglastverhalten, Plastisches Moment) 8 Tordiertes Containerschiff (skaliert) Simulation einer Kollision Festigkeit von Schiffen und Offshore-Strukturen Tordiertes Containerschiff (skaliert)
  • 9. • Warum schwimmt ein Schiff? • Wann kentert ein Schiff? • Wie verhält sich ein Schiff bei Beladung? • Was passiert, wenn das Schiff ein Leck hat? • Wie sicher sind Schiffe? 9 Sicherheit von Schiffen und Offshore-Strukturen
  • 10. 10 Kreuzfahrtschiff Grand Voyager (2005) Ausfall von Haupt- und Hilfsmaschine in schwerer See 20 Verletzte Quelle: YouTube Schiffssicherheit – Beispiele aus der Praxis
  • 11. 11 Rollbewegung und Beschleunigungen innerhalb eines Kreuzfahrtschiff Quelle: YouTube Schiffssicherheit – Beispiele aus der Praxis
  • 13. 13 Zusammensetzung • 2 Semester: Vertiefung Schiffstechnik • 1 Semester: Masterarbeit Pflichtveranstaltungen • Die Methode der Finite-Elemente 1 • Festigkeit von Schiffen und Offshore- Strukturen • Numerische Berechnungsmethoden für inkompressible Strömungen 1 • Schiffshydrodynamik • Seeverhalten und hydrodynamische Belastung maritimer Systeme • Entwerfen von Schiffen • Sicherheit und Risikoanalyse maritimer Systeme Wahlpflichtveranstaltungen • Entwurf von Unterwasserfahrzeugen • Flachwasserhydrodynamik • Manövrieren von Schiffen • Schiffsschwingungen • Die Methode der finiten Elemente 2 • Elektrische Anlagen an Bord von Schiffen • Hafenwirtschaft und Logistik • Numerische Berechnungsmethoden für inkompressible Strömungen 2 • Wellentheorie und Welleninduzierte Lasten • Zwei- und dreidimensionale Tragwerke • … Masterstudiengang Schiffs- und Offshoretechnik
  • 14. 14 Wie man sich das Studium vorstellt Wie es in Wirklichkeit ist Das studentische Leben
  • 15. 15 Exkursionen • Meyer Werft, Papenburg • Ubootgeschwader und Ausbildungszentrum Uboote, Eckernförde • China (2010, 2017) • Pipelineverleger Solitaire (2009) Das studentische Leben
  • 16. 16 Das Metazentrum (Schiffbauerzunft) • Unterstützung in Form von Tutorien (Mathematik, Mechanik, Regelungstechnik, …) • Festivitäten gehören zum Studentenleben mit dazu: − Kielschweinessen − Poseidonfest − Schiffbauer-Taufe − Feuerzangenbowle • Abende der Industrie − Möglichkeit zum Austausch mit Unternehmen der Schiffbauindustrie Mehr unter: https://www.uni-due.de/metazentrum Instagram: @metrazentrum Das studentische Leben
  • 17. 17 Das Tretbootteam Duisburg (TTD) • Wer seinen Schiffsentwurf direkt bauen möchte, ist im Tretbootteam genau richtig • Jährlich: „International Waterbike Regatta“ • Wettbewerbe in unterschiedlichen Disziplinen • Mehr Informationen unter: https://www.uni-due.de/metazentrum oder @metazentrum • UDE-Tretboot in ZDF-Serie: https://www.uni-due.de/2024-01-22- ude-tretboot-auftritt-in-zdf-serie-soko- koeln Das studentische Leben
  • 26. 26 Schiffstypen … und viele Spezialschiffe mehr!!!
  • 27. 27 Kontakt Institutsleiter: Prof. Dr.- Ing. Bettar Ould el Moctar ould.el-moctar@uni-due.de +49 203 379 2539 Sekretariat: Martina van Lück ismt@uni-due.de +49 203 379 1173 Studienberatung: Dr.-Ing. Jens Neugebauer Jens.neugebauer@uni-due.de +49 203 379 1168 Universität Duisburg-Essen Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) www.uni-due.de/ISMT Bismarckstraße 69 47057 Duisburg Vielen Dank für Ihr Interesse! Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme