Weniger Diesel Energiewende auf dem See – Elektro-Hybride sollen die Schifffahrt sauberer machen

Große Schiffe sind große Umweltverschmutzer. Ein Unternehmen aus der Schweiz setzt auf Hybrid-Antriebe – und will so die Energiewende einleiten.
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Shiptec entwickelt in Kooperation mit Siemens Schiffe mit hybridelektrischem Antrieb. Quelle: Shiptec
MS Diamant

Shiptec entwickelt in Kooperation mit Siemens Schiffe mit hybridelektrischem Antrieb.

(Foto: Shiptec)

LuzernAn seine Exotenrolle hat sich Martin Einsiedler gewöhnt. Bei einer Schifffahrtskonferenz in Italien wurde er kürzlich von anderen Teilnehmern wieder einmal mit einer Mischung aus Neugier und Skepsis beäugt. Denn der Manager ist bei den internationalen Branchentreffs für die Shiptec AG aus der Schweiz unterwegs – die nicht gerade als große Bootsbau- und Schifffahrtsnation bekannt ist.

Doch vielleicht gerade deswegen hat Shiptec technologisch eine Vorreiterrolle übernommen. Schließlich ist die Schweiz nicht gerade der kostengünstigste Standort. „Wir müssen Technologieführer sein, das ist unsere Daseinsberechtigung“, sagt Einsiedler.

Für ihn und alle Boots- und Schiffsbauer sind Antriebe derzeit das große Thema. Die Weltklimakonferenz hat die Energiewende auf hoher See ausgerufen. Viele träumen wie auf der Straße von Elektroantrieben. Doch da gibt es noch viele Herausforderungen. Daher spielen Übergangstechnologien eine große Rolle. Shiptec zeigt in der Binnenschifffahrt, was heute bereits möglich ist.

In Kooperation mit Siemens hat die Schweizer Firma in der idyllisch am Vierwaldstätter See gelegenen Werft neuartige hybridelektrische Antriebe entwickelt – in diesem Fall eine Mischung aus Diesel- und Elektroantrieb. Die neuen Systeme helfen, den Kraftstoffverbrauch um bis zu ein Viertel zu reduzieren. Zugleich sinken die Wartungskosten für die Dieselmotoren deutlich, weil sich die Laufzeiten reduzieren und die Spitzenbelastungen gekappt werden.

Zum Einsatz kommen die Antriebssysteme auf der neuen „Diamant“, auf der Firmenveranstaltungen und große Banketts abgehalten werden können, und dem Katamaran „Bürgenstock“, der seit Kurzem im Pendelverkehr von Luzern zur neuen Bürgenstock-Bahn unterwegs ist. Shiptec hofft, das Konzept nun auch verstärkt exportieren zu können.

Denn das Interesse an neuen Ideen ist in der sonst sehr konservativen Branche groß. „In den letzten fünf Jahren ist so viel Bewegung in den Markt gekommen wie in den 50 Jahren zuvor nicht“, sagt Einsiedler. Gerade große Containerschiffe sind oft Dreckschleudern auf See. In Sachen Kohlendioxid kann sich die Schifffahrt zwar rechnerisch sehen lassen: Der Kraftstoffverbrauch pro Tonne Transportgut ist bei großen Containerschiffen im Vergleich zu Lastwagen und Flugzeugen niedrig.

Anders sieht dies aber bei Ruß und Stickoxiden aus, die meist ungefiltert ausgestoßen werden. Lösungsansätze für das Problem gibt es mehrere. So setzt zum Beispiel die VW-Tochter MAN Energy Solutions stark auf LNG, also Flüssigerdgas. Das andere große Thema ist Elektro. „Alle gehen in Richtung elektrische Antriebe“, sagt Kay Tigges, Manager bei der Marine-Sparte von Siemens.

Doch die momentanen Lastanforderungen lassen einen rein elektrischen Antrieb in der Regel nicht zu. Ein Schiff wie die Bürgenstock müsste 22 Tonnen Batterie mit an Bord nehmen. Daher kommen verstärkt Hybridlösungen ins Spiel, vor allem in der Kombination von Diesel- und Elektromotor. Bei Eisbrechern zum Beispiel ist dies wegen des hohen Drehmoments des Elektroantriebs schon länger im Einsatz.

Zum Einsatz kommen die Antriebssysteme auf der neuen „Diamant“ und dem Katamaran „Bürgenstock“. Quelle: Shiptec
Schiffe mit Hybrid

Zum Einsatz kommen die Antriebssysteme auf der neuen „Diamant“ und dem Katamaran „Bürgenstock“.

(Foto: Shiptec)

Doch nun steigt die Verbreitung auch bei anderen Anwendungen. Dank der Hybridlösung fährt der Katamaran von Shiptec bei den Langsamfahrten in Stadtnähe, wo der Dieselmotor überdimensioniert wäre, im Batteriebetrieb. Wenn der Schiffsführer weiter draußen beschleunigt, schaltet der Antrieb automatisch auf Diesel um – dann werden auch die Batterien wieder aufgeladen, die das Bordnetz mitversorgen. Auf der Luxusjacht „Diamant“ können so bis zu 350 Bankettgäste verköstigt werden.

Solche Binnenschifffahrts-Lösungen sind für einen Anbieter wie Siemens, der von der Steuerung bis zu den Generatoren viele Komponenten beisteuert, nur eine Nische. Die Schiffe sind deutlich kleiner und billiger als auf hoher See, entsprechend sind auch die Auftragsvolumina kleiner. „Doch wir können viel daraus lernen“, sagt Manager Tigges. So analysiert die Shiptec AG sehr genau die Einsatz- und Lastprofile und schneidert dann exakt darauf passende Antriebslösungen. Das ist dann Big Data, das auch bei den großen Container- und Kreuzfahrtschiffen zunehmend Einzug hält.
Digitalisierung erlaubt Fernwartung

Für Siemens ist auch die Maritim-Sparte insgesamt nur eine Nische. Branchenkenner schätzen, dass der Konzern einen niedrigen dreistelligen Millionenbetrag mit Lösungen für Schiffe und U-Boote im Jahr macht. Doch wird der Bereich mit der Digitalisierung zunehmend interessant. Fernwartung zum Beispiel gibt es für große Schiffe heute genauso wie für Gasturbinen und Windräder. Auch an das Energiemanagement, eine der Stärken von Siemens, werden heute höhere technologische Ansprüche gestellt.

Zudem können die Marine-Aufträge helfen, die Auslastung in schwächeren Siemens-Werken zu verbessern. So werden Antriebe für die größeren Schiffe teilweise in Berlin hergestellt, die Generatoren für Shiptec in Nürnberg. Auch der Konkurrent ABB ist daher im Schifffahrtsbereich sehr aktiv. Die Schweizer entwickeln zum Beispiel gerade mit Ballard Power Systems ein emissionsfreies Brennstoffzellenkraftwerk für die Schifffahrt.

Mit einer Leistung von drei Megawatt sollen auch größere Schiffe mit Strom versorgt werden. „Die nächste Generation von Schiffen wird elektrisch, digital und vernetzt sein“, sagt Peter Terwiesch, der bei ABB die Division Industrieautomation leitet. Bis es so weit ist, sind Hybrid-Technologien eine Übergangslösung. Bei der „MS Diamant“ funktioniert das so: Im Normalbetrieb treiben zwei Dieselmotoren das Schiff an. Die daran gekoppelten Elektromotoren arbeiten als Generatoren und versorgen das Schiff mit elektrischer Energie oder laden die Batterien auf.

Bei großer Beschleunigung unterstützen die Elektromotoren die relativ kleinen Antriebsdieselmotoren. „Peak-shaving“ ist das Stichwort, Spitzenlasten werden elektrisch gebrochen. Erste Ergebnisse zeigen, dass der Dieselverbrauch um 18 bis 25 Prozent niedriger ausfällt, zusätzlich spart die Schifffahrtsgesellschaft Vierwaldstätter See laut Siemens 28 bis 36 Prozent Wartungskosten.

Shiptec stößt daher mit seinen Antriebslösungen auf viel Interesse. Vielleicht ist die Schweiz ja doch kein so schlechter Standort für einen Bootsbauer. Hier müssen die Schiffe besonders zuverlässig sein, da sie vor allem für die Schweizer Seen gebaut werden. Schließlich sind die öffentlichen Schifffahrtsgesellschaften in dem kleinen Alpenland gesetzlich verpflichtet, den Fahrplan pünktlich einzuhalten.

Mit den hybriden Antriebssystemen will Shiptec nun aber auch verstärkt ins Ausland vorstoßen. Jachtbesitzer sind an Hybrid-Lösungen interessiert, weil sie damit lautlos in den Hafen einfahren können. Auch in skandinavischen Fähren kommen vergleichbare Systeme zum Einsatz. So wächst die Schweizer Werft mit ihren zuletzt 20 Millionen Schweizer Franken Umsatz so langsam aus ihrer Exotenrolle heraus. „In einschlägigen Kreisen sind wir inzwischen bekannt“, drückt es Einsiedler aus.

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