Die Antriebsarchitektur von Azzam existiert, weil eine einzige Antriebstechnologie nicht alle Betriebsanforderungen einer 180 Meter langen Ultra-Hochgeschwindigkeitsyacht effizient erfüllen kann.

Das technische Problem war:

Eine der größten Yachten der Welt bauen und dennoch Eigenschaften erreichen, die an militärische Geschwindigkeit erinnern.

Das führt zu widersprüchlichen Anforderungen:

AnforderungTechnischer KonfliktHohe HöchstgeschwindigkeitErfordert enorme SpitzenleistungGroße ReichweiteErfordert KraftstoffeffizienzGeringe Vibration/LautstärkeKonflikt mit TurbinenbetriebZuverlässigkeitErfordert RedundanzManövrierfähigkeitAuf 180 m schwierigFlachwasserbetriebBegrenzt das konventionelle Propellerdesign

Die Lösung war eine hybride Antriebsarchitektur.

Grundlegende Antriebsarchitektur

Azzam verwendet Berichten zufolge:

• 2 × MTU-Dieselmotoren

• 2 × GE-LM2500-Gasturbinen

• Ein fortschrittliches Wasserstrahlantriebssystem

Dies ist im Wesentlichen eine CODAG/WARP-artige marine Antriebsphilosophie, angepasst für den Einsatz auf einer zivilen Superyacht.

(CODAG = Combined Diesel And Gas)

Warum Dieselmotoren benötigt werden

Die Dieselmotoren übernehmen:

• wirtschaftliches Reisen

• große Reichweite

• Betrieb bei niedrigerer Geschwindigkeit

• kraftstoffeffiziente Überfahrt

• stabile elektrische Versorgung des Hotelbetriebs

• Redundanz

Vorteile von Dieselmotoren

1. Kraftstoffeffizienz

Dieselmotoren sind deutlich effizienter bei:

• langsamer Fahrt

• Langstreckenpassagen

• stationärem Betrieb

Gasturbinen sind bei Teillast extrem ineffizient.

Ohne Dieselantrieb würden die Betriebskosten selbst im Maßstab eines Milliardärs irrational hoch werden.

2. Zuverlässigkeit

Marine-Dieselmotoren:

• können über lange Zeiträume kontinuierlich laufen

• haben bewährte maritime Zuverlässigkeit

• sind weltweit leichter zu warten

• tolerieren variable Betriebsbedingungen

Für die Fähigkeit zur Ozeanüberquerung bleibt Dieselantrieb unverzichtbar.

3. Geringere akustische Signatur

Luxusyachten benötigen:

• geringe Vibration

• reduzierte Kabinenlautstärke

• sanftes Fahrverhalten

Dieselmotoren, die mit optimierter Drehzahl laufen, sind für den Passagierkomfort leiser und stabiler als Turbinen bei dauerhaft hoher Leistung.

Warum Gasturbinen benötigt werden

Die GE-LM2500-Turbinen existieren aus einem Grund:

Hohe Leistungsdichte

Azzams Geschwindigkeitsziel (>30 Knoten) ist auf 180 Metern extrem schwer zu erreichen.

Eine konventionelle Diesel-only-Architektur würde erfordern:

• deutlich größere Maschinenräume

• enorme Maschinenmasse

• übermäßige Wellenbelastung

• geringere Beschleunigungsleistung

Gasturbinen lösen dieses Problem.

Vorteile von Turbinen

1. Enorme Leistung bei kleinem Volumen

Gasturbinen erzeugen im Verhältnis zu ihrer Größe und ihrem Gewicht extrem hohe Leistung.

Das ermöglicht:

• höhere Höchstgeschwindigkeit

• bessere Beschleunigung

• geringeren Maschinenraum-Bedarf

• bessere Rumpfintegration

Die LM2500 ist aus der Luftfahrttechnik abgeleitet und wird häufig in Marineschiffen eingesetzt.

2. Sprintfähigkeit

Turbinen sind ideal für:

• kurzzeitigen Hochgeschwindigkeitsbetrieb

• schnelle Beschleunigung

• Phasen mit maximaler Leistung

Sie sind im Wesentlichen „Boost-Motoren“.

Azzam muss die Turbinen beim normalen Reisen nicht dauerhaft laufen lassen.

3. Gewichtsreduzierung

In diesem Maßstab gilt:

• jedes Tonnengewicht zählt

• das Maschinengewicht beeinflusst die Stabilität

• die Rumpfdynamik wird kritisch

Gasturbinen bieten im Vergleich zu Marine-Dieselmotoren ein überlegenes Leistungsgewicht.

Warum Wasserstrahlantriebe statt konventioneller Propeller

Dies ist eine der wichtigsten technischen Entscheidungen.

Grenzen konventioneller Propeller

Bei sehr hohen Geschwindigkeiten:

• nimmt Kavitation zu

• steigt die Vibration

• sinkt die Effizienz

• wird der Propellerdurchmesser problematisch

Für eine Yacht, die auf 180 m >30 Knoten erreichen soll, werden große konventionelle Propeller zunehmend ineffizient.

Vorteile von Wasserstrahlantrieben

1. Effizienz bei hoher Geschwindigkeit

Wasserstrahlantriebe werden vorteilhaft bei:

• hochgeschwindigkeitsfähigen Gleitfahrzuständen

• extremen Antriebsbelastungen

• schnellen Manövern

Sie verringern die Kavitationseffekte bei Geschwindigkeit.

2. Geringer Tiefgang

Azzam musste Berichten zufolge in relativ flachen Gewässern des Golfs betrieben werden.

Wasserstrahlantriebe ermöglichen:

• weniger Unterwasseranbauten

• geringere Empfindlichkeit gegenüber dem Tiefgang

• sichereren Betrieb in Flachwasser

3. Geringere Vibration

Wichtig für Luxus-Anwendungen.

Wasserstrahlantriebe erzeugen:

• sanftere Fahreigenschaften

• geringere übertragene Vibration

• ein leiseres Erlebnis für Passagiere

4. Manövrierfähigkeit

Wasserstrahlantriebe ermöglichen:

• vektorisierte Schubsteuerung

• engere Manöver

• bessere Hafenmanöver

Wichtig für ein Schiff dieser Größe.

Warum dieses System technisch ungewöhnlich ist

Die meisten Superyachten optimieren auf:

• Komfort

• Innenraumvolumen

• Effizienz

Azzam optimierte gleichzeitig auf:

• extreme Geschwindigkeit

• gewaltige Größe

• luxuriösen Komfort

• Flachwasserfähigkeit

• geringe Vibration

• ozeanübergreifende Reichweite

Diese Kombination ist außerordentlich schwierig.

Die Antriebsarchitektur ähnelt eher:

• maritimer Ingenieurtechnik

• militärischen Schnellreaktionsschiffen

• fortschrittlichen maritimen Verteidigungsplattformen

als der traditionellen Yachttechnik.

Geschätzte Betriebseigenschaften

ParameterSchätzungGesamtleistung~94.000 PSHöchstgeschwindigkeit30–34 KnotenKraftstoffverbrauch bei Maximalgeschwindigkeitbis zu ~13 Tonnen/StundePrimärer ReisemodusDieselSprintmodusDiesel + TurbinenAntriebsartWasserstrahlantrieb

Technisches Fazit

Das Antriebssystem von Azzam ist im Wesentlichen ein Kompromiss-Optimierer zwischen:

• Geschwindigkeit

• Luxus

• Reichweite

• akustischem Komfort

• Rumpfeffizienz

• Betrieb in Flachwasser

• Maschinenraum-Bedarf

Keine einzelne Motortechnologie könnte all diese Ziele gleichzeitig erreichen.

Deshalb verwendet die Yacht:

• Dieselmotoren für Effizienz und Ausdauer

• Gasturbinen für extreme Spitzenleistung

• Wasserstrahlantriebe für hydrodynamische Hochgeschwindigkeitsleistung

Das Ergebnis bleibt eines der ausgefeiltesten zivilen maritimen Antriebssysteme, die je gebaut wurden.