Magnus-effekt på skibsfarten

6. august 2008

Magnus-effekten har navn efter den tyske fysiker Heinrich Gustav Magnus, som i 1852 beskrev det fænomen, at når en vindstrøm passerer en roterende cylinder, opstår der en fremdrift. Magnus-effekten bruges også til at forklare det fænomen, at en roterende (’skruet’) fodbold, tennis- eller bordtennisbold kan få en buet bane. PÅ NASAs hjemmeside findes der en introduktion til Magnus-effekten med en animation af fænomenet.¹

I 1924 ombyggede den tyske fysiker Anton Flettner et 680 ton skib, hvor han erstattede mast og sejl med to roterende tårne udformet til at udnytte Magnus-effekten. To år efter krydsede han Atlanten med skibet drevet af de to 20 m høje tårne med 120 omdrejninger pr. minut.

De undertryk, som dannes ved rotationen og producerer fremdriften, er for et givet areal op til 15 gange større end ved et almindeligt sejl, og sammenlignet med gammeldags sejl var det langt enklere at betjene. Men med rigelige mængder af billige fossile brændstoffer slog Flettner-rotoren aldrig an.

I 1985 byggede Jacques-Yves Cousteau imidlertid et ekspeditionsskib, Alcyone, med to rotortårne (se billedet herunder til højre). Rotorerne var computerstyrede og de to 10 m høje rotorer sparede Alcyone 35% af sit fossile brændstofforbrug.

I Ingeniøren i dag kan man så læse, at et nyt tysk skib er på vej, som udnytter Magnus-effekten.² 2. august blev skibet navngivet E-ship 1, og efter den sidste montering vil det blive leveret til den tyske vindmøllegigant Enercon, som står bag projektet. Det 130 meter lange og 22,5 meter brede skib skal meget passende bruges til at levere havvindmøller på deres blivende sted. Man forventer ifølge pressemeddelelsen, at E-ship 1 med de fire 25 m høje rotortårne kan sejle 16-17 knob ved en vindhastighed på 7 knob og give en besparelse i brændstofforbruget og dermed CO2-udledningerne på 30-40%.

Kunne man med de stigende energipriser og den voksende erkendelse af skibsfartens omfattende luftforurening forestille sig, at fremtidens containerskibe systematisk blev udstyret med sådanne Flettner-rotorer? – i hvert fald kunne man ønske sig, at mulighederne for at drive handelsflåden på vedvarende energi blev grundigt afprøvet.

Skibsfarten står i dag for omkring 4½ % af verdens samlede udledning af drivhusgasser. Tidligere i år kom det frem, at alene Mærsk udleder op imod 50 mio. ton fra sin offshore- og shipping-virksomhed (se: Mærsk producerer lige så meget CO2 som hele Danmark). At reducere 40% af disse udledninger ved hjælp af Flettner-rotorer er nok den største enkelte CO2-reduktion, man kan pege på i Danmark. Så det var i den grad værd at undersøge systematisk.

Det canadiske firma Magenn Power arbejder i disse år tilsvarende på at udnytte Magnus-effekten i vindturbiner, som sættes op luften som gigantiske drager.

indlæg oprettet af Jens Hvass

Lift of Rotating Cylinder, (med animation af Magnus-effekten) NASA.¹

Mads Nyvold: Roterende rør skærer 40 procent af fragtskibs brændstofforbrug, Ingeniøren 06.08.2008.²

Christening and launch of “E-Ship 1” in Kiel, (pressemeddelelse) Enercon 01.08.2008 (pdf).

Are cylinder ships a dead-end invention? Learning Space.

 

Share