Die Methode von John Deere Power Systems zur Entwicklung von Schiffsmotoren

Der John Deere JD18P Schiffsmotor. (Foto: John Deere Power Systems)

Auch wenn die tägliche Arbeit eines Landwirts und eines Fischers sehr unterschiedlich erscheinen mag, sind sie doch grundsätzlich auf leistungsstarke und zuverlässige Maschinen angewiesen. Der Verbrennungsmotor ist für beide Betriebe von entscheidender Bedeutung und beeinflusst direkt ihren Lebensunterhalt, ihre Sicherheit und ihre Fähigkeit, die Anforderungen der anstehenden Arbeit zu erfüllen. Der gemeinsame Bedarf an Leistung ist der Grund, warum Technologien, die für die Landwirtschaft und die Industrie entwickelt wurden, in der Schifffahrtsbranche hoch angesehen und gefragt sind.

Der Antriebsstrang, der es einem Mähdrescher ermöglicht, Hügel und unwegsames Gelände zu befahren, hat die gleichen technischen Eigenschaften wie das Antriebssystem eines Schiffes, das rauer See und Wind trotzt. Das eine System arbeitet an Land, wo es saisonal stark beansprucht wird, während das andere auf dem Wasser seine eigenen Herausforderungen mit sich bringt.

Ein Blick hinter die Kulissen offenbart eine faszinierende Geschichte gemeinsamer Ingenieurskunst. Die zentralen Herausforderungen – unerschütterliche Leistung, außergewöhnliche Haltbarkeit und absolute Zuverlässigkeit – sind für Motoren in anspruchsvollen landwirtschaftlichen Umgebungen und in rauen Meeresumgebungen ähnlich.

John Deere Power Systems stellt Motoren für Fähren her.... (Foto: John Deere Power Systems)

Gemeinsame Anforderungen in unterschiedlichen Umgebungen

...und Lotsenschiffe. (Foto: John Deere Power Systems)

Diese Überschneidung der betrieblichen Anforderungen erklärt, wie sich Technologien aus der rauen Landwirtschaft und Industrie an die ebenso raue Welt der Seefahrt anpassen können. Denken Sie an die Realität: Ein Landwirt in abgelegenen Gebieten benötigt Maschinen, die in kritischen Pflanz- und Erntezeiten einwandfrei funktionieren. Ebenso ist ein Schiffsbetreiber – sei es ein Berufsfischer auf hoher See oder ein Kapitän eines Arbeitsschiffs mit engem Zeitplan – auf die Zuverlässigkeit seines Motors angewiesen. Zwischen den Hafenanläufen können Tage oder sogar Wochen vergehen, sodass Autarkie und konstante Motorleistung unerlässlich sind.

In der Landwirtschaft und der Schifffahrt sind Langlebigkeit und Zuverlässigkeit unverzichtbar. Die Konstruktionsprioritäten für einen Motor, der den Belastungen der Landwirtschaft standhält, lassen sich hervorragend auf den Einsatz in der Schifffahrt übertragen. Dazu gehören:

■ Außergewöhnliche Leistung bei geringer Belastung, eine Eigenschaft, die auf die gemischten Arbeitszyklen landwirtschaftlicher Geräte abgestimmt ist.

■ Hohes Drehmoment bei niedrigen Motordrehzahlen, das die nötige Kraft zum Manövrieren stark beanspruchter Schiffe liefert.

■ Eine Hochleistungskonstruktion – ursprünglich entwickelt, um den harten Bedingungen an Land standzuhalten – die sich durch die Bewältigung erheblicher und plötzlicher Laständerungen auszeichnet.

Auch landwirtschaftliche und kommerzielle Schiffsnutzer erkennen in der Regel den Wert erstklassiger Qualität und sind oft bereit, darin zu investieren, um langfristige Leistung und Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Nutzung bewährter Plattformen

John Deere Power Systems (JDPS) verfügt über umfassende Expertise im Industriemotorenbau und hat diese Plattformen an die Herausforderungen des Schiffsmarktes angepasst. Das Industriemotorensortiment bietet OEMs in zahlreichen Branchen, darunter Landwirtschaft, Bauwesen, Forstwirtschaft und anderen Schwerlastanwendungen, vielseitige und zuverlässige Leistung.

JDPS bietet seit 1991 Lösungen für die Schiffsmotorenindustrie an und baut dabei auf jahrzehntelanger Erfahrung in der Herstellung von Motoren für schwere Off-Highway-Geräte auf. Der Ansatz besteht darin, bewährte Industriemotorenarchitekturen mit maritimen Besonderheiten und Leistungsmerkmalen zu kombinieren.

Ein Paradebeispiel für diese Strategie ist die Entwicklung der Schiffsmotoren JD14 und JD18 von John Deere, die auf der völlig neuen Motorenarchitektur der nächsten Generation des Unternehmens basieren.

Der 13,6-Liter-Sechszylinder-Schiffsmotor JD14 mit einem Leistungsbereich von 298 bis 599 kW (400 bis 803 PS) ist für Passagierschiffe, Lotsenboote und verschiedene Arbeitsboote konzipiert. Im Vergleich zum vorherigen 13,5-Liter-Schiffsmotor von John Deere bietet er ein reduziertes Paketmaß.

Obwohl diese Motoren für anspruchsvolle kommerzielle Anwendungen konzipiert sind, eignen sie sich perfekt für Freizeitkunden, die Wert auf dieselbe Haltbarkeit, dasselbe unnachgiebige Drehmoment und dieselbe Zuverlässigkeit legen und benötigen, wie beispielsweise Abenteueryachten, die Ozeane überqueren, und Trawler, auf denen man lebt.

Für Anwendungen mit höherem Leistungsbedarf bietet der 18-Liter-Schiffsmotor JD18 Leistungen von 410 bis 599 kW (550 bis 803 PS). Dies eröffnet neue Möglichkeiten für kommerzielle Fischereifahrzeuge, Passagierschiffe und Schlepper. Der JD18 liefert bis zu 522 kW (700 PS) Dauerleistung in der Leistungsklasse M1 und bis zu 599 kW (803 PS) in der Leistungsklasse M2.

Beide Motorreihen werden auch mit Hilfsmotoren mit variabler Drehzahl, Hilfsmotoren mit konstanter Drehzahl und Generatorenleistungen erhältlich sein.

Diese neuen Motoren verfügen über zahlreiche Merkmale aus ihrer industriellen Tradition, die nun für die Anforderungen der Schifffahrt optimiert wurden:

■ Ein Hochdruck-Common-Rail-Kraftstoffsystem (HPCR) optimiert die Verbrennungseffizienz und steigert den Kraftstoffverbrauch, der für gewerbliche Betreiber von entscheidender Bedeutung ist.

■ Ein hinterer Getriebezug bietet Kunden bis zu zwei hintere Zapfwellen und Kapazität für Zusatzantriebe, was die Vielseitigkeit erhöht.

■ Eine obenliegende Nockenwellenkonstruktion mit hydraulischen Spielausgleichern ermöglicht eine bessere Ventilbetätigung und einen damit verbundenen Gasfluss und macht die Wartung des Ventilspiels überflüssig.

■ Die Motoren sind für einen höheren Arbeitszyklus (im Vergleich zum John Deere 13,5 L 6135SFM85) ausgelegt und bieten ein verlängertes Flüssigkeitswechselintervall von bis zu 500 Stunden. Damit zielen sie auf eine maximale Betriebszeit auf dem Wasser ab.

Darüber hinaus sind die Schiffsmotoren JD14 und JD18 so konstruiert, dass sie die Emissionszertifizierungen IMO Tier 2, EPA Tier 3 und EU RCD II erfüllen und mit einem breiten Spektrum an erneuerbaren Dieselkraftstoffen und Biodieselmischungen kompatibel sind.

Der John Deere JD14X Schiffsmotor.

Schiffsantriebe aus industriellen Wurzeln

Die Entwicklung von Motoren wie dem JD14 und dem JD18 unterstreicht die wichtigsten Merkmale moderner Schiffsmotoren, von denen viele von robusten und zuverlässigen Industriekonstruktionen profitieren:

■ Zuverlässigkeit und Langlebigkeit: Unverzichtbar für Schiffsmotoren, die lange Betriebszeiten, hohen Belastungen und korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Die Widerstandsfähigkeit von Industriemotoren, die für raue, vibrationsintensive Bedingungen ausgelegt sind, bildet eine solide Grundlage.

■ Optimierte Leistung und Kraftstoffeffizienz: Entscheidend, da Kraftstoff einen großen Betriebskostenfaktor darstellt. Moderne Schiffsmotoren sind, wie ihre landwirtschaftlichen Pendants, auf optimalen Kraftstoffverbrauch ohne Leistungseinbußen ausgelegt. Dabei kommen häufig Technologien wie HPCR-Kraftstoffsysteme zum Einsatz, die in industriellen Anwendungen weiterentwickelt wurden.

■ Wartungsfreundlichkeit unter anspruchsvollen Bedingungen: Sowohl Land- als auch Schiffsmotoren arbeiten in anspruchsvollen, abgelegenen Umgebungen, in denen zuverlässiger Service unerlässlich ist. Dieser gemeinsame Bedarf unterstreicht die Bedeutung von Funktionen wie zugänglichen Wartungspunkten, intelligenter Diagnose und vereinfachter Wartung, beispielsweise durch den Verzicht auf Ventilspieleinstellungen.

■ Breite Kompatibilität mit erneuerbaren Kraftstoffen: Die Schiffsmotoren JD14 und JD18 nutzen umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsergebnisse aus dem Industriemotorenportfolio und bieten eine höhere Kraftstoffflexibilität. So können Betreiber ihre Schiffe mit erneuerbaren Kraftstoffen betreiben und so den steigenden Anforderungen der Schifffahrtsindustrie gerecht werden.

■ Nahtlose Hybridintegration: Um die Integration der Elektrifizierung in der Schifffahrtsindustrie zu unterstützen, wurden sowohl der JD14 als auch der JD18 mit Zusatzleistungen mit variabler und konstanter Drehzahl für Hybridanwendungen entwickelt.

Ein branchenübergreifender Imperativ

Schiffe mit angepassten Schiffsmotoren sind oft Teil anspruchsvoller kommerzieller Einsätze, die Leistung und Zuverlässigkeit erfordern. Durch den Einsatz bewährter Industriemotorplattformen können Hersteller robuste und zuverlässige Antriebslösungen für den Schiffsmarkt anbieten.

Dies bietet einen erheblichen Mehrwert für Kunden, die in einigen der anspruchsvollsten Gewässer der Welt tätig sind. Diese strategische Anpassung stellt sicher, dass Innovationen und Erkenntnisse aus einem anspruchsvollen Sektor spürbare Vorteile für einen anderen bringen. Das Ergebnis sind fortschrittliche, zuverlässige Antriebslösungen, die auch unter härtesten Bedingungen an Land und auf See bestehen.

Über den Autor: Vince Rodomista ist Manager für Marineprodukte bei John Deere Power Systems.

Dieser Artikel wurde ursprünglich in der August-Ausgabe 2025 von Power Progress veröffentlicht.