Motoren & Energie

Kaufratgeber für Schiffsdieselmotoren: Typen, Leistungsklassen und Auslegung

Reihen-6-Zylinder-Schiffsdieselmotor mit Wärmetauscher und Untersetzungsgetriebe auf einem Prüfstand in einer Werkstatt

Beim Kauf eines Schiffsdieselmotors sollten fünf Kriterien maßgeblich sein: seine Betriebsklasse, seine Leistung bei angegebener Nenndrehzahl, seine Drehzahlklasse, sein Kühlsystem und die Emissionsstufe, die das Schiff erfüllen muss. Gehen Sie von der jährlichen Betriebsstundenzahl des Boots unter Last und dem Leistungsbedarf des Propellers aus. Wählen Sie dann den kleinsten Motor, dessen Auslegung diesen Einsatz mit Reserve abdeckt, und bestätigen Sie, dass er zum Maschinenraum, zum Getriebe und zu den Vorschriften des Flaggenstaats oder der Klassifikationsgesellschaft passt.

Die wichtigsten Erkenntnisse

  • Ein Schiffsdieselmotor ist ein marinisierter Motor mit geschlossenem Kühlkreislauf, Seewasserpumpe, wassergekühlten Abgaskomponenten und Korrosionsschutz; ein einfach in ein Boot eingebauter Landmotor ist nicht dasselbe.
  • Leistungsangaben lassen sich nur bei gleicher Einheit (kW), gleicher Nenndrehzahl und gleicher Betriebsklasse fair vergleichen.
  • Schnelllaufende Dieselmotoren mit mehr als etwa 1000 rpm treiben die meisten Boote und Arbeitsboote an; mittelschnelllaufende und langsamlaufende Motoren treiben größere Schiffe an.
  • Gemäß MARPOL Anlage VI Regel 13 müssen Schiffsdieselmotoren über 130 kW die IMO-NOx-Grenzwerte erfüllen; innerhalb ausgewiesener Emissionsüberwachungsgebiete gilt Tier III.
  • Motoren mit einer Auslegung für schweren Dauerbetrieb halten bei hoher Last länger als derselbe Motorblock mit einer Auslegung für den Freizeitbetrieb.
  • Senden Sie dem Lieferanten die Schiffsdaten, die Daten des alten Motors, die Getriebeübersetzung und die Propellergröße, nicht nur eine Leistungsangabe.

Was unterscheidet einen Schiffsdieselmotor von einem Landmotor?

Er wird für den Betrieb in einem heißen, geschlossenen und feuchten Maschinenraum sowie zur Wärmeabgabe an Seewasser gebaut oder entsprechend umgerüstet, also „marinisiert“. Der Grundmotorblock kann mit Lkw- oder Industriemotoren identisch sein, Kühlung, Abgasanlage, Befestigung und elektrische Komponenten sind jedoch speziell auf den Schiffsbetrieb ausgelegt.

Typische schiffsspezifische Merkmale sind:

  • Wärmetauscher- oder Kielkühlung, sodass der Motorblock mit Frischkühlmittel gekühlt wird, während Seewasser nur den Wärmetauscher durchströmt.
  • Eine Seewasserpumpe, meist mit flexiblem Impeller, die Seewasser durch Wärmetauscher, Kühler und Nassabgasanlage fördert.
  • Wassergekühlter Abgaskrümmer und wassergekühltes Turboladergehäuse, die die Oberflächentemperaturen im Maschinenraum niedrig halten.
  • Schnittstelle zum Schiffsgetriebe mit einem SAE-Schwungradgehäuse, das zu einem Wende-Untersetzungsgetriebe passt.
  • Zink-Opferanoden sowie schifffahrtsgeeignete Beschichtungen und Anschlussarmaturen zum Schutz vor Korrosion.

Ein Innenbordmotor ist schlicht ein im Rumpf eingebauter Motor, der einen Propeller über eine Welle, einen V-Antrieb oder einen Z-Antrieb antreibt. Wenn Sie noch zwischen Antriebskonzepten wählen, finden Sie einen Vergleich in unserem Leitfaden Innenbordmotor, Außenbordmotor und Z-Antrieb im Vergleich.

Welche Arten von Schiffsdieselmotoren gibt es?

Schiffsdieselmotoren werden üblicherweise nach der Kurbelwellendrehzahl eingeteilt, weil die Drehzahlklasse Größe, Gewicht, Eignung für unterschiedliche Kraftstoffe und Einsatzbereich bestimmt. Die folgenden Grenzen sind gebräuchliche Einteilungen und keine rechtlichen Definitionen.

DrehzahlklasseTypische NenndrehzahlArbeitsverfahren und BauweiseTypischer Einsatz
SchnelllaufendÜber etwa 1000 rpm, häufig 1500–2800 rpmViertakt, Reihenmotor mit 4/6 Zylindern oder V8–V16Fischerboote, Arbeitsboote, Yachten, Fähren, Stromerzeugungsaggregate
MittelschnelllaufendEtwa 300–1000 rpmViertakt, Reihen- oder V-Bauweise, TauchkolbenSchlepper, Baggerschiffe, Offshore-Schiffe, Schiffshilfsaggregate
LangsamlaufendUnter etwa 300 rpmZweitakt-Kreuzkopfmotor, DirektantriebGroße Frachtschiffe, Tanker, Containerschiffe

Die meisten Käufer kleiner Schiffsdieselmotoren und Motoren für Arbeitsboote wählen die schnelllaufende Klasse. Ein kompakter Vierzylinder wie der 73.5 kW SC4H100 eignet sich für kleine Fischer- und Hafenboote, während V12-Motoren wie der 12M33-Schiffsmotor mit 1000 hp Schlepper und größere Fähren abdecken.

Am anderen Ende des Spektrums stehen die größten Schiffsmotoren: langsamlaufende Zweitakt-Kreuzkopfmotoren für Containerschiffe. Die größten davon leisten etwa 80000 kW bei rund 100 rpm und wiegen über 2000 Tonnen. Eine ausführlichere Erläuterung der beiden Arbeitsverfahren finden Sie unter Schiffsmotoren: Zweitakt und Viertakt im Vergleich.

Welche Belastungsklasse sollte ich wählen?

Wählen Sie die Belastungsklasse, die Ihrem tatsächlichen Lastprofil entspricht: Dauerbetrieb oder Schwerlastbetrieb für Schiffe, die über viele Stunden nahe der Volllast laufen, und leichtere Belastungsklassen nur für Boote, die deutlich unterhalb der vollen Leistung fahren. Derselbe Grundmotor weist in einer Einstufung für leichten Betrieb oder Freizeiteinsatz häufig einen höheren kW-Wert auf. Ein Vergleich der angegebenen Höchstleistungen über verschiedene Belastungsklassen hinweg ist daher irreführend.

Die Definitionen der Belastungsklassen unterscheiden sich je nach Hersteller. Lesen Sie daher das Datenblatt. Als Faustregel gilt: Fischtrawler, Schlepper, Schubboote und Baggerschiffe benötigen eine Einstufung für Dauerbetrieb; für Fähren, Mannschaftstransportboote und Patrouillenboote eignet sich meist eine Einstufung für mittelschweren Betrieb; private Yachten können eine Hochleistungseinstufung nutzen, da sie nur wenige Betriebsstunden unter Vollgas absolvieren. Die Leistungsangabe erfolgt in der Regel unter den Bedingungen von ISO 3046-1 oder ISO 8665, die Referenzwerte für Lufttemperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit festlegen. Prüfen Sie daher, welche Norm im Datenblatt verwendet wird. Unser Leitfaden zur Neumotorisierung von Arbeitsbooten erläutert die Belastungsklassen anhand von Schiffsbeispielen.

Wie dimensioniere ich einen Schiffsdieselmotor?

Dimensionieren Sie den Motor anhand der Leistung, die Rumpf und Propeller bei Ihrer Zielgeschwindigkeit tatsächlich benötigen, und planen Sie anschließend eine Betriebsreserve ein. Gehen Sie nicht vom größten Motor aus, der sich einbauen lässt. Befolgen Sie diese Schritte:

  1. Gehen Sie von bekannten Fahrleistungen aus. Wenn der bisherige Motor das Boot gut angetrieben hat, wählen Sie eine möglichst ähnliche Leistung und Nenndrehzahl, damit Getriebeübersetzung und Propeller beibehalten werden können.
  2. Rechnen Sie alle Angaben in kW um. Eine metrische Pferdestärke (PS) entspricht 0.7355 kW und eine mechanische Pferdestärke etwa 0.746 kW. „300 hp“ kann daher zwei unterschiedliche Werte bedeuten.
  3. Prüfen Sie das Propellergesetz. Der Leistungsbedarf des Propellers steigt ungefähr mit der dritten Potenz der Wellendrehzahl. Eine geringe Drehzahlerhöhung erfordert daher eine erhebliche Leistungssteigerung.
  4. Planen Sie eine Reserve für den Einsatz ein. Viele Betreiber streben bei normaler Fahrt eine Last von etwa 70–85 Prozent der Nennleistung an. Dadurch bleibt eine Reserve für Bewuchs, Wetter und Zuladung.
  5. Stimmen Sie das Getriebe ab. Das Untersetzungsverhältnis muss den Propeller bei Motornenndrehzahl auf seine Auslegungsdrehzahl bringen. Außerdem muss das Getriebe für die Leistung und das Drehmoment des Motors ausgelegt sein.
  6. Prüfen Sie die Einbaumaße. Vergleichen Sie Länge, Breite, Höhe, Gewicht und die Lage der Kurbelwellenachse mit dem Motorfundament und der Wellenanlage.

Eine Überdimensionierung bleibt nicht ohne Folgen. Bei einem Motor, der überwiegend mit sehr geringer Last betrieben wird, können unvollständige Verbrennung, Kohlenstoffablagerungen und eine Verdünnung des Öls durch Kraftstoff auftreten. Dieses Problem wird häufig als Wet Stacking bezeichnet.

Diesel-Innenbordmotor oder Benzin-Innenbordmotor?

Für gewerblich genutzte Schiffe und die meisten Boote mit mehr als etwa 10 m Länge ist ein Diesel-Innenbordmotor die übliche Wahl, da er einen geringeren Kraftstoffverbrauch, ein höheres Drehmoment bei niedriger Drehzahl und ein geringeres Brandrisiko bietet. Benzin-Innenbordmotoren sind leichter und günstiger in der Anschaffung, verbrauchen jedoch mehr Kraftstoff pro kWh und benötigen zündgeschützte elektrische Komponenten sowie eine sorgfältig ausgelegte Belüftung.

Kraftstoffeffiziente Schiffsmotoren sind in der Praxis gut abgestimmte Dieselmotoren, die bei einer sinnvollen Last betrieben werden. Moderne schnelllaufende Schiffsdieselmotoren verbrauchen nahe der Nennlast typischerweise etwa 200–240 Gramm Kraftstoff pro kWh. Den genauen Wert finden Sie in der Kraftstoffverbrauchskennlinie des Herstellers. Die Wahl des richtigen Propellers und ein sauberer Rumpf sparen häufig mehr Kraftstoff als der Wechsel zu einem anderen Motormodell.

Welche Emissionsvorschriften gelten für Schiffsmotoren?

Für Schiffe, die den IMO-Übereinkommen unterliegen, legt Regel 13 von MARPOL-Anlage VI NOx-Grenzwerte für Schiffsdieselmotoren mit mehr als 130 kW fest. Tier II gilt für Schiffe, die ab dem 1. Januar 2011 gebaut wurden. Tier III mit etwa 80 Prozent niedrigeren Grenzwerten als Tier II gilt innerhalb der NOx-Emissionsüberwachungsgebiete: Nordamerika und die US-Karibik für ab 2016 gebaute Schiffe sowie Ostsee und Nordsee für ab 2021 gebaute Schiffe.

Motoren mit mehr als 130 kW auf solchen Schiffen benötigen ein EIAPP-Zeugnis (Internationales Zeugnis über die Verhütung der Luftverunreinigung durch Motoren). In US-Gewässern teilen die Schiffsmotorenvorschriften der EPA Motoren nach dem Hubraum pro Zylinder ein: Kategorie 1 umfasst für Tier 3 und Tier 4 weniger als 7 Liter pro Zylinder, Kategorie 2 reicht von 7 bis unter 30 Liter und Kategorie 3 umfasst 30 Liter und mehr. Tier 4 gilt für gewerblich eingesetzte Motoren mit mehr als 600 kW. Klären Sie vor der Bestellung stets die Emissionsstufe, das Zeugnis und alle vom Flaggenstaat geforderten Klassenzulassungen.

Sollte ich einen neuen, industriell generalüberholten oder gebrauchten Schiffsmotor kaufen?

Neue Motoren bieten eine vollständige Werksgarantie, aktuelle Emissionszertifikate und eine bekannte Vorgeschichte. Daher sind sie die übliche Wahl für klassifizierte Schiffe und die Vereinheitlichung von Flotten. Industriell generalüberholte Motoren können für einen baugleichen Austausch sinnvoll sein. Gebrauchte Schiffsdieselmotoren sind am günstigsten, bergen jedoch das größte Risiko.

Wenn Sie diese Optionen abwägen, lesen Sie Industriell generalüberholte, instandgesetzte und neue Dieselmotoren im Vergleich. Fragen Sie bei jedem gebrauchten Motor nach den Betriebsstunden, einer Ölanalyse, einer Kompressionsprüfung oder einem Blow-by-Test sowie einem Nachweis des Emissionszertifikats.

Welche Angaben sollte ich einem Schiffsmotorenlieferanten senden?

Eine aussagekräftige Angebotsanfrage liefert dem Anbieter genügend Daten, um Motor, Belastungsklasse und Getriebe ohne Vermutungen aufeinander abzustimmen. Geben Sie Folgendes an:

  • Schiffstyp, Länge, Verdrängung, Betriebsgeschwindigkeit und tägliche Betriebsstunden.
  • Modell, Leistung und Nenndrehzahl des bisherigen Motors sowie Getriebemodell und Übersetzungsverhältnis.
  • Propellerdurchmesser, Steigung und Blattzahl sowie Wellendurchmesser.
  • Kühlungsart (Wärmetauscher oder Kielkühler) und nasse oder trockene Abgasanlage.
  • Abmessungen des Maschinenraums und Fotos der vorhandenen Installation.
  • Flagge, Klasse und Anforderungen an die Emissionsstufe sowie Lieferhafen und Liefertermin.

MARS, ein Exportlieferant mit Sitz in Shanghai, stimmt Motor und Getriebe vor der Angebotserstellung aufeinander ab und führt vor dem Versand einen Probelauf des Aggregats mit schriftlichem Bericht und Video durch. Die Lieferung erfolgt FOB oder CIF Shanghai. Für einen abgestimmten Vorschlag senden Sie uns Ihre Schiffsdaten.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Schiffsdieselmotor ist der beste?

Es gibt kein einzelnes Modell, das für alle Anwendungen das beste ist. Der beste Motor ist für Ihr Lastprofil richtig eingestuft, auf Ihr Getriebe und Ihren Propeller abgestimmt und verfügt im Einsatzgebiet des Bootes über eine gesicherte Ersatzteil- und Serviceversorgung. Die Verfügbarkeit von Ersatzteilen in Ihrer Region ist häufig wichtiger als kleine Unterschiede in den technischen Daten.

Welche Leistung muss der Schiffsdieselmotor für mein Boot haben?

Gehen Sie von der Leistung aus, die der bisherige Motor bei seiner Nenndrehzahl abgegeben hat, oder von einer Leistungsabschätzung durch einen Schiffbauingenieur. Wählen Sie anschließend einen Motor, dessen Belastungsklasse diese Last mit etwa 15–30 Prozent Reserve abdeckt. Rechnen Sie vor dem Vergleich alle Angaben in kW um.

Welcher kleine Schiffsdieselmotor eignet sich gut für ein Segelboot?

Dieselmotoren für Segelboote sind meist kleine Zwei- bis Vierzylinderaggregate mit etwa 10–60 kW, die anhand von Rumpflänge und Verdrängung ausgewählt werden. Achten Sie besonders auf geringes Gewicht, Wärmetauscherkühlung, ein passendes Saildrive- oder Wellenantriebsgetriebe und eine gute Ersatzteilversorgung vor Ort.

Was ist ein kompletter, einbaufertiger Schiffsmotor?

Ein kompletter, einbaufertiger Schiffsmotor wird vollständig für den Schiffseinsatz angepasst und ausgerüstet geliefert. Kühlsystem, Abgaskomponenten, Anlasser, Lichtmaschine, Instrumente und häufig auch das Getriebe sind bereits montiert, sodass er mit nur wenigen zusätzlichen Teilen eingebaut werden kann. Dennoch muss seine Kompatibilität mit den vorhandenen Motorlagern, der Wellenanlage und der Abgasanlage geprüft werden.

Wie lange hält ein Schiffsdieselmotor?

Die Lebensdauer hängt hauptsächlich von der Betriebsklasse, dem Lastfaktor und der Wartung ab; Hersteller veröffentlichen die voraussichtlichen Überholungsintervalle in ihrer Dokumentation. Ein gut gewarteter Motor mit der richtigen Betriebsklasse läuft in der Regel viele tausend Stunden, bevor eine Generalüberholung erforderlich wird.

Wie viel kostet ein Schiffsdieselmotor?

Der Preis hängt von Leistung, Betriebsklasse, Marke, Emissionsstufe, Klassenzertifizierung und Lieferumfang ab, etwa Getriebe, Bedienpanel und Ersatzteilen. Fordern Sie aufgeschlüsselte Angebote auf derselben Grundlage an, da die Preise je nach Markt und Jahr variieren.

MARS Technik- & Vertriebsteam

Verfasst vom Technik- und Vertriebsteam der Shanghai Mars Industrial Co., Ltd., das jede Woche Schiffs- und Industrieantriebsausrüstung in Shanghai spezifiziert, prüft und versendet.

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