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Schiff mit Akku-Antrieb : Null Abgase, zero, einfach nichts

  • -Aktualisiert am

Wasser marsch: Norwegen bezieht seine Energie aus dem kühlen Nass, die Fähre lädt am Anleger auf. Bild: Norled

Eine Weltpremiere: Norwegen will eine Akku-Fähre einsetzen, die keinerlei Abgase produziert. Da das Land seinen Strom aus Wasserkraft gewinnt, entstehen beim Betrieb somit keine Emissionen.

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          Allmählich werden Akkumulatoren auch in der Schifffahrt eingesetzt, als Hilfsenergiequelle. Das Prinzip ist einfach: Man lässt den Dieselgenerator in seinem bestmöglichen Modus laufen, bei Umdrehungen, die gute Ergebnisse bei Leistung, Verbrauch und Emissionen garantieren. Braucht das Schiff mehr Leistung, wird ein Akku dazugeschaltet, fordert der Schiffsbetrieb weniger Strom, läuft der Dieselgenerator trotzdem in seinem idealen Bereich weiter und lädt mit der nicht verwendeten Energie den Akku auf. Siemens hat mit diesem System eine Anzahl Schiffe ausgerüstet, die sogar streckenweise nur mit dem Akku fahren können, zum Beispiel beim Einlaufen in einen Hafen.

          Insofern war es nur ein kleiner Schritt, ein Schiff mit einem ausreichend dimensionierten Akku-Pack als einziger Energiequelle auszustatten. Anlass zu dieser radikalen Akku-Lösung war ein Wettbewerb, den das norwegische Transportministerium im Jahr 2011 für eine umweltfreundliche Fähre ausschrieb. Der Preis: eine neu zu vergebende Lizenz für eine Fährlinie zwischen den Ortschaften Lavik und Oppedal am Sognefjord. Das Rennen machte ein Schiffskonzept vollkommen ohne Abgase – ohne CO2, ohne Schwefelemissionen, keine Rußpartikel, kein NOx. Nicht irgendwelche schöngerechneten Null-Komma-irgendwas-Emissionen, nein: null Abgase, zero, einfach nichts. Eine Weltpremiere.

          „Wir mussten uns etwas einfallen lassen“

          Die Gewinner sind der Fährbetreiber Norled, die norwegische Werft Fjellstrand in Omastrand und Siemens. Der Elektrokonzern unterhält in Trondheim in Mittelnorwegen ein Labor für elektrische Antriebssysteme, wo die Idee entstand: ein Schiff mit zwei Elektromotoren, die von einem zehn Tonnen schweren Lithium-Ionen-Akku gespeist werden. Da Norwegen seinen Strom aus Wasserkraft gewinnt, entstehen beim Betrieb der Akku-Fähre keine Emissionen.

          Die geplante Fähre ist mit 80 Metern Länge im Vergleich zu Containerschiffen eher klein, kann aber immerhin 360 Personen und 120 Fahrzeuge transportieren. Die sechs Kilometer lange Strecke wird das Schiff pro Tag 34 Mal befahren. Mit einem dieselelektrischen Antrieb würden pro Jahr etwa 900 Tonnen Treibstoff, 2680 Tonnen CO2 und 37 Tonnen Stickoxide (NOXe) entstehen, die der Umwelt bald erspart bleiben werden.

          So einfach das radikale Akku-Konzept scheint, die Details bereiteten den Ingenieuren doch einige Kopfschmerzen, vor allem die Dimensionierung des Antriebs und das regionale Stromnetz, das in der gering besiedelten Gegend relativ schwach ausgebaut ist. „Schlösse man den Bord-Akku mit einer Kapazität von 1000kWh an das Stromnetz an, bräche die regionale Stromversorgung zusammen“, sagt Odd Moen, Leiter des Siemens-Labors für elektrische Antriebe in Trondheim. „Wir mussten uns etwas einfallen lassen.“ Die Lösung bestand darin, auf der Landseite je einen kleinen Akku mit 260 kWh als Puffer zu installieren, die ständig am Stromnetz hängen und im Schongang geladen werden. Legt die Fähre an, wird der Bord-Akku an den Land-Akku angeschlossen. Kleiner Akku lädt großen Akku, das ist das Prinzip. Etwa acht Minuten stehen zum Laden zur Verfügung, dann legt die Fähre wieder ab. Auf der anderen Landseite geht die Prozedur von neuem los. Der Bord-Akku mit einer Kapazität von 1000 kWh und die beiden Elektromotoren mit je 450 Kilowatt Leistung sind keineswegs überdimensioniert, da aus Sicherheitsgründen genügend Energie bereitstehen muss, falls das Schiff einmal nicht sofort anlegen kann.

          Zehn Tonnen wiegt der LithiumIonen-Akku vom Typ NMC (LithiumNickel-Mangan-Kobalt) des amerikanischen Herstellers Corvus Energy. Trotz dieser Last ist die Gewichtsbilanz positiv, weil außer den Dieselgeneratoren Treibstoff, Tanks, Pumpen und Leitungen entfallen. Die größte Gewichtsreduzierung erzielten die Ingenieure jedoch mit der Aluminium-Konstruktion des Katamarans, die im Vergleich mit einem Stahlbau um die Hälfte leichter ist. Anfang 2015 soll die Fähre ihren Betrieb aufnehmen, sie könnte Schifffahrtsgeschichte schreiben.

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