Ett ökande antal alternativa fordon transporteras via färjor. Rederier som Stena Line måste svara på denna utveckling genom att implementera nya säkerhetssystem ombord. Kredit:Stena Line GmbH &Co. KG
Elfordon blomstrar, med mer än en miljon på tyska vägar från och med i år. Detta innebär i sin tur att ett ökande antal alternativa fordon transporteras på färjor. Det finns dock särskilda förhållanden förknippade med resor till sjöss, såsom sjötillstånd, saltnivåer och luftfuktighet, trånga utrymmen och stängda fordonsdäck. Detta, i kombination med de särskilda egenskaperna hos och riskerna förknippade med alternativa fordon, gör att rederier och fartygsbesättningar måste vara beredda på vissa utmaningar.
I ALBERO, ett forskningsprojekt av det tyska förbundsministeriet för utbildning och forskning (BMBF), utformade ett forskarlag från Fraunhofer Institute for Communication, Information Processing and Ergonomics FKIE ett informationssystem. Dessutom samarbetade de med ett antal partners för att skapa åtgärder för att stödja säkra transporter och laddning av fordon under sjökorsningar, vilket även tog hänsyn till fordon som drivs av alternativa bränslen som naturgas och vätgas.
Den tyska federala regeringen främjar övergången till elektromobilitet. Andelen elfordon kommer att öka kraftigt genom innovationsbonusar, skattelättnader och utbyggnad av laddstationsinfrastrukturen. För närvarande siktar regeringen på att se 15 miljoner elbilar på vägarna i Tyskland år 2030. Och matematiken verkar fungera:År 2022, enligt Kraftfahrt-Bundesamt (Federal Motor Transport Authority, KBA), antalet elektriska motordrivna personbilar fördubblades jämfört med föregående år.
Svårigheter att släcka brinnande elfordon
Samtidigt pågår arbetet med att främja användningen av naturgas, flytande petroleumgas och väte som mer miljövänliga bränslen. Detta innebär att ett ökande antal alternativa fordon kommer att transporteras på roll-on/roll-off-färjor i framtiden. Fordon står ofta på stängda fordonsdäck under transport. Detta ger upphov till nya potentiella risker, vilket olika olyckor redan har visat:I februari 2022 fattade Felicity Ace, ett lastfartyg, eld och sjönk. Det fanns cirka 4 000 fordon ombord. Dessa inkluderade många laddhybrider och rent eldrivna bilar med inbyggda litiumjonbatterier, vilket komplicerade släckningsarbetet. Batterierna i ett okänt antal elfordon hade fattat eld ombord på detta roll-on/roll-off-fartyg.
Redan i november 2011 fattade en eldriven Nissan eld på fordonsdäcket på Pearl of Scandinavia-färjan. En undersökning visade att branden bröt ut medan bilen laddades. Som ett resultat av detta förbjöd rederiet att ta betalt vid överfarter. Incidenter som dessa inspirerade partnerorganisationerna att starta ett projekt som undersöker sätt att förbättra säkerheten vid transport av alternativa fordon.
"Utöver konventionella fordon har sedan en tid tillbaka gasdrivna och eldrivna fordon i allt högre grad behövt transporteras på roll-on/roll-off-fartyg. Detta kräver nya säkerhetsrutiner ombord. De unika förhållandena på färjorna skapar en särskilt behov av åtgärder; dessa inkluderar att bilarna parkeras tätt intill varandra, vilket gör dem svåra att komma åt, den ökade risken för brandspridning, oförutsägbara väderförhållanden, fartygets vibrationer och mycket mer, säger Lerke Thiele, forskare vid Fraunhofer FKIE. Det är därför hon och hennes kollegor, inklusive Nina Rößler, och de andra industri- och forskningspartnerna från ALBERO-projektet arbetar med att utveckla system och teknologier för att säkert integrera alternativa fordon i roll-on/roll-off färjetrafik.
"En analys av en projektpartner visade att risken för att en brand sprider sig till omgivningen är högre med elbilar än med konventionella fordon. Och det finns mer komplexa hälsorisker för räddningspersonal och åskådare. Om batteriet inte fungerar och fastnar. brand kan det släppa ut giftiga gaser", förklarar Rößler.
LoMoSS-informationssystemets användargränssnitt. Kredit:Fraunhofer FKIE
Parkeringsplatser och lastdäck med innovativa riskdetekterings- och säkerhetssystem
Ett gemensamt projekt mellan Institut für Sicherheitstechnik und Schiffssicherheit e. V. (tyska institutet för säker teknik och fartygssäkerhet), yrkeshögskolan i Bonn-Rhein-Sieg, forskningsinstitutet för fordonsteknik och drivsystem Stuttgart, GTE Industrieelektronik GmbH och Lloyd's Register fokuserade på både batteridrivna fordon och alternativa bränslen som naturgas (flytande och komprimerad naturgas), flytande petroleumgas och väte. I detta projekt, finansierat av BMBF som en del av dess område "Civil säkerhet—Transportinfrastruktur", utvecklade forskare tekniska, strukturella och organisatoriska åtgärder för att förbättra säkerheten vid transport av fordon och – för elfordon – när de laddas under resan.
Förutom lämpliga metoder för försortering under ombordstigning, designade de speciella parkeringsplatser och lastdäck som har innovativa riskdetekterings- och säkerhetssystem. Till exempel införlivades bokningssystemet, försorteringsprocessen och trafikledningssystemet i parkeringsplatsens design. Rekommendationer utvecklades också för placering av fordon ombord och visuella representationer av deras lägen och körtyper skapades för besättningen på bryggan. Planerna för att upptäcka och släcka bränder tog hänsyn till branddetekteringssystem som gassensorer, temperaturvakter och olika brandbekämpningsutbildningar speciellt utvecklade för alternativa fordon. Riktlinjerna kompletteras med strukturella brandskyddsmetoder (t.ex. skiljeväggar, ventilation, explosionsskydd), rekommendationer för lämpliga åtgärder som ska vidtas vid en olycka och krav på säker lastning med hänsyn till de särskilda omständigheterna ombord.
LoMoSS informationssystem med planer för parkeringsplatser och laddstationer
Det fanns otaliga faktorer att ta hänsyn till när designerna skapades:Hur kan alternativa fordon identifieras om det inte finns någon standardiserad märkning i hela Europa? Hur kan fordonens körtyper identifieras före överfarten? Vilka unika egenskaper har de? Hur mycket kraft finns tillgänglig? Hur många laddstationer kan installeras? Vilken effekt kan dessa ge? Vilken typ av riskdetekteringssystem passar för varje enhetstyp? Vilka fördelar och nackdelar innebär de olika däcken när det gäller förebyggande åtgärder och brandbekämpning?
"Att ordna optimal placering och brandförebyggande för fordon med alternativa bränslen är en komplicerad fråga. Vår uppgift var att designa en ombordstigningsprocess och utveckla en försorteringsmetod i hamnen med hänsyn till dessa variabler. Ombord överförs relevant information till LoMoSS (Load). Monitoring Support System) informationssystem som vi utvecklade en prototyp för. Detta lägesrapporteringssystem ger också stöd i beslutsfattande; vi implementerade och utvärderade systemet med hjälp av låg- och högtrohetsprototyper. Det låter oss visuellt representera fordons exakta parkeringspositioner En viktig del av LoMoSS är att, efter att passagerare avslöjar sitt fordons körtyp vid bokning, registreras denna information i bokningssystemet och kopplas till fordonets registreringsskylt. Vid omedelbar fara kan den också identifiera ägaren eller hytten antal lastningsofficerare förklarade att detta var ett särskilt viktigt krav", förklarar Lerke Thiele. Forskarna tog ett människocentrerat tillvägagångssätt för att designa användargränssnittet; de potentiella slutanvändarna var nära involverade i denna iterativa metod. "I våra försök har testarna (färjekaptener och officerare) alla betygsatt systemet högt när det gäller användbarhet. Det betyder att de var nöjda med att de kunde använda systemet för att utföra sina tilldelade uppgifter fullt ut, med liten ansträngning", säger Thiele.
Därefter hoppas forskarna kunna använda LoMoSS för att automatiskt registrera fordons exakta parkeringspositioner. En branschpartner har redan visat intresse för att utveckla en modul för detta ändamål. + Utforska vidare