Bild 01: Die Digitalisierung in maritimen Anwendungen macht die Prozesse an Bord wie im Hafen effizienter, erfordert aber neue Ansätze für die Schutz- und Verbindungstechnik der Elektronik. (Quelle: Werner Wirth/stock.adobe.com_Eugenia_mit KI generiert_1084459116)
Es ist bekanntermaßen schwierig, mit einem Frachter die Richtung zu ändern. Doch ganz so behäbig präsentiert sich die maritime Wirtschaft nicht. Die Branche befindet sich in einem technologischen Umbruch: Digitalisierung und Automatisierung machen die Prozesse an Bord wie im Hafen effizienter, nachhaltiger und im Idealfall reibungsloser (Bild 1). Dadurch wächst nicht nur der Bedarf an elektrischen Installationen mittels Kabeln und Steckverbindern. „Das erfordert auch neue Ansätze für die Umsetzung von Schutz- und Verbindungstechnik, die unter den maritimen Applikationsbedingungen ein hohes Leistungsvolumen erbringen müssen“, sagt Sven Höppner. Er ist Geschäftsführer von Werner Wirth [1], einem Hamburger Unternehmen für Verbindungstechnik und Komponentenschutz. Er beobachtet schon lange eine Diskrepanz in der Entwicklung und Fertigung elektronischer Produkte. „Vor dem Hintergrund der zunehmenden Vernetzung und Elektrifizierung wächst unter anderem der Bedarf für Verkabelung über alle Industriesegmente hinweg und platziert Elektronik in immer neuen Anwendungsumgebungen“, sagt der Unternehmer. „Gleichzeitig sorgen Outsourcing und Fachkräftemangel dafür, dass die hierfür notwendigen Entwicklungs- wie auch Fertigungskompetenzen überwiegend nur dezentralisiert verfügbar sind.“ Das Fazit, das er zieht: „Wenn Elektronikapplikationen komplexer werden, darf ihre Entstehung es nicht auch sein. Werner Wirth begleitet daher Elektronikkonzepte als strategischer Produktionspartner vom Engineering bis zur Serienfertigung.“
Technologischer Wandel durch Dekarbonisierung und Digitalisierung
Der Bedarf ist umfangreich wie vielseitig. Ein großes Thema ist das der Dekarbonisierung. Geht es nach der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation der Vereinten Nationen (International Maritime Organization, IMO), soll die globale Seeschifffahrt bis 2050 klimaneutral werden. Die FuelEU-Maritime-Verordnung (EU) 2023/1805 [2] schreibt bereits seit 2025 für Schiffe vor, den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren und den Einsatz sauberer, nicht fossiler Kraftstoffe zu steigern. Das hätte die Installation elektrischer oder hybrider Antriebe zur Folge, die den Bedarf an Hochvolt-Kabelsystemen, EMV-gerechten Kabelbäumen, Sensorik und mechatronischen Baugruppen zur Steuerung und für den hybriden Betrieb erhöhen.
Ein weiterer wichtiger Grund für den technologischen Wandel der maritimen Wirtschaft ist die Digitalisierung. Die Schifffahrt soll mit digitalen Assistenzsystemen sicherer werden. KI kann Routen optimieren, was Fahrten und Energieeinsatz effizienter gestaltet. Sie verringert auch Staus in Häfen, indem mit ihrer Hilfe Güter zwischen Schiffen verteilt werden. Automatisierte Hafentechnik sorgt für ein schnelles Löschen der Ladung und kurze Liegezeiten. Ein maritimes Internet of Things (IoT) vernetzt Systeme, Sensoren sowie Aktoren auf Schiff und am Kai, wodurch sich Prozesse optimieren und automatisieren lassen. Die digitalen Technologien lassen unter anderem die Nachfrage nach Sensorik, Daten-, Hybrid- und Sensorkabeln ansteigen. Allein der globale Markt für Technologien rund um das maritime IoT wird laut einer Studie von Fortune Business Insights [3] bis 2032 jährlich um im Schnitt 13,8 % wachsen. Aktuell soll er rund 7,8 Mrd. US-Dollar betragen.
Fertigung in Klein- und Mittelserien
Bei aller Technologievielfalt sind zwei Dinge für alle Elektronikkomponenten gleich, wie S. Höppner es zusammenfasst: „Elektronik muss in maritimen Anwendungen unter rauen Bedingungen sicher funktionieren.“ Typische Einflüsse sind Vibration, Korrosion, Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit. Dazu kommt, dass einzelne Anlagen oft spezifisch auszurüsten sind. „Im maritimen Segment geht in der Regel nichts in Großserie. Es wird eine hohe Variantenvielfalt in kleinen und mittleren Serien gefertigt“, so der Geschäftsführer. Schiff- und Anlagenbauer profitieren daher von Komplettanbietern, bei denen sie vollständige Verbindungs- oder Schutzlösungen sowie einbaufertige Baugruppen bis hin zu vollständig montierten Geräten aus einer Hand erhalten. Werner Wirth ist ein solcher Komplettanbieter. „Unser Schwerpunkt sind passgenaue Lösungen aus Verbindungstechnik und Komponentenschutz. Mit unserem Engineering-Know-how sind wir breit aufgestellt“, schildert S. Höppner. Das zeigt sich unter anderem im Angebot Kabelkonfektionplus, bei dem das Unternehmen über die reine Dienstleistung der klassischen Kabelkonfektion hinausgeht. „Wir sind beispielsweise in der Lage, Verkabelungskonzepte mit kundenspezifischen Gehäuseelementen oder Elektronikkomponenten zu kombinieren“, so der Geschäftsführer (Bild 2).
In der Verbindungstechnik verfügt der Hersteller über teilautomatisierte, ESD-gerechte Linien zur Kabelkonfektion. Hier entsteht alles von der Einzellitze bis zum komplexen Kabelsystem. Der Bereich Komponentenschutz umfasst Technologien wie Conformal Coating, Potting (Bild 3) und Hotmelt Moulding (Bild 4). Auch die Fertigung produktspezifischer Spritzgussteile und integrierter Elektronikkomponenten kann an den Produktionsstätten des Unternehmens erfolgen.