Klimaneutral auf Orkney-Inseln
Als Rendering der schottischen Ferguson-Werft existiert die geplante Brennstoffzellen-Fähre bereits, Grafik: Ferguson Marine
Foto: DLR, Dr. Thomas Vogt, DLR-Abteilungsleiter Energiesystemanalyse
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt sich an der Entwicklung der nach eigenen Angaben weltweit ersten wasserstoffbetriebenen Hochseefähre mit Brennstoffzelle für den Personen- und Fahrzeugtransport.
Ziel des von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojektes HySeas III mit acht Partnern aus sechs Ländern ist es, den Pendelverkehr zwischen den schottischen Inseln Orkney und Shapinsay ab dem Jahr 2021 mit einem neuartigen, ausschließlich mit Energie aus erneuerbaren Quellen betriebenen Schiffstyp zu realisieren. Das DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme aus Oldenburg beteiligt sich am Gesamtprojekt mit umfangreichen ökonomischen und ökologischen Analysen sowie mit der Ermittlung des Marktpotenzials im europäischen Raum.
Unter Leitung der im schottischen Port Glasgow ansässigen Ferguson-Werft wird die Fähre auf eine Kapazität von rund 120 Passagieren und 18 Fahrzeugen ausgelegt. Mit 35 Metern Länge, zehn Metern Breite und zwei Metern Tiefgang soll sie das derzeit eingesetzte dieselbetriebene Schiff ersetzen. Die technologische Besonderheit der neuen Fähre liegt im elektrischen Antrieb: Dafür werden Brennstoffzellen installiert, die an Bord Wasserstoff in elektrische Energie umwandeln. Für die Schiffbauer stellt das durchaus eine Herausforderung dar, weil der schwere Schiffsmotor und auch der Schornstein entfallen. Entsprechend muss die Stabilität der Fähre völlig neu konzipiert werden. Im Laufe des Projektes berechnen die Wissenschaftler und Ingenieure Position, Größe und Leistung der Energiespeicher und legen im Anschluss das endgültige Design der Fähre fest.
Keine Zweifel gibt es dagegen über die Herkunft des Treibstoffs: Bereits seit über fünf Jahren erzielen die Ork ney-Inseln vor der Nordküste Schottlands durch Wind-, Wellen- und Gezeitenkraftwerke einen Überschuss an erneuerbaren Energien. Aufgrund begrenzter Netzkapazitäten zum Festland entschloss man sich, die Überschüsse direkt vor Ort in Wasserstoff umzuwandeln. Parallel wurde mit der Errichtung einer Wasserstoff-Infrastruktur begonnen, so dass die Fähre mit einem mobilen Trailer betankt werden kann.
Ob das neue Schiffskonzept auch wirtschaftliche und ökologische Vorteile im Vergleich zu anderen innovativen Antriebskonzepten und der erforderlichen Infrastruktur bringt, untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR-Instituts für Vernetzte Energiesysteme. „Wir nehmen eine detaillierte Analyse der Kostenstrukturen vor, beginnend bei der voraussichtlichen Entwicklung der Rohstoffpreise über laufende Betriebs- und Wartungskosten bis hin zu den Kosten für die spätere fachgerechte Entsorgung“, erklärt Dr. Thomas Vogt, Abteilungsleiter Energiesystemanalyse. „Diese Aufstellung nehmen wir auch für vergleichbare Konzepte vor, zum Beispiel für Fähren mit Diesel-, Hybrid- oder reinem Elektroantrieb. Wichtig ist auch die Betrachtung der erforderlichen, teils netzgebundenen Infrastruktur. Erst im direkten Vergleich dieser Daten lassen sich Rückschlüsse auf die tatsächliche Wirtschaftlichkeit des Konzepts ziehen.“ bo
Die wissenschaftlichen Grundlagen für das EU-Projekt HySeas III wurden bereits in den Vorgänger-Projekten HySeas I und II gelegt. Projektpartner im auf 42 Monate angelegten dritten Teil sind neben dem DLR und der Ferguson-Werft die University of St. Andrews, das Orkney Island Council (beide Schottland), Ballard Power Systems (Dänemark), Kongsberg Maritime (Norwegen), Interferry (Belgien) und McPhy (Frankreich).
