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In Ballungsräumen und Großstädten belasten Binnenschiffe mit ihren Abgasen die Luft. Ein Pilotprojekt in Berlin soll jetzt die Trendwende in der Schifffahrt einleiten.

24. März 2016

Pionierarbeit. Die TU Berlin und die Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft (BEHALA) haben sich viel vorgenommen: Bis Ende 2018 haben die beiden Projektpartner Zeit, um ein vollelektrisches Binnenschiff zu planen und zu bauen. Dann soll das Schubschiff ›Elektra‹ in Berlin in Dienst gestellt werden. Voriges Jahr begannen die Arbeiten. Herz der ›Elektra‹ ist deren hybride Energieversorgung.

Ferner werden Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen und Marktanalysen für elektrisch angetriebene Binnenschubschiffe durchgeführt. Beides gibt es bislang nicht.

Der Binnenschiffbetrieb findet nahezu vollständig mit Verbrennungsmotoren statt, die mit Diesel oder Öl betrieben werden; aus Umweltschutzgründen drängt die EU auf eine Kehrtwende. LNG oder Elektroantriebe sollen dazu beitragen, dass die Schadstoffemissionen der Binnenschifffahrt zurückgehen.

Nach Berechnungen der Projektpartner könnten im Raum Berlin 40 % der CO2-Emissionen eingespart werden, wenn die Schiffe mit alternativen Antrieben fahren. Das Schubschiff soll nach der Indienststellung einen BEHALA-Schwergutleichter schieben und insbesondere sogenannte Projektladungen transportieren. Dazu gehört unter anderem der Transport von Turbinen aus dem Siemens-Werk in Berlin-Reinickendorf in den Berliner Westhafen; ›Elektra‹ wird auch auf große Fahrt gehen. Zum Beispiel von Berlin nach Hamburg. Konzipiert ist das Schiff für Fahrten mit Lasten bis 800 t.

Hybridantrieb

Die maximale Verdrängung des Verbandes liegt bei 1.400 t. Die nötige Antriebsenergie liefern Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren und eine Brennstoffzelle (NT-PEM).

Durch den Einsatz von Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren lassen sich an einem Arbeitstag Strecken von 65 km bei Geschwindigkeiten von 8 bis zu 10 km/h im vollbeladenen Groß-Verband realisieren«, heißt es in einer Projektbeschreibung. Die Akkus für den Fahrstrom haben eine Leistung von 3 MWh. Für den Fall einer überregionalen Fahrt beispielsweise nach Hamburg dient die Brennstoffzelle als Range Extender mit einer Leistung von rund 200 kW. »Die Brennstoffzelle übernimmt klassischerweise die Grundlast des Systems«, heißt es in der Projektbeschreibung weiter.

Mit Range Extender und Akkustrom soll das Schiff eine Reichweite von bis zu 140 km oder 16 h haben. »Für schnelle Wendemanöver oder kurzzeitiges Beschleunigen kommt der Akkumulator für die damit verbundene Spitzenlast zum Einsatz.«

Mit diesem Versorgungskonzept kann auch schonend Energie von der Brennstoffzelle in den Akkumulator bei einem abrupten Leistungssprung zurückgewonnen werden.

Reichweite bis zu 140 Kilometer

Zudem wird für ›Elektra‹ ein Fahrassistenzsystem entwickelt. Dieses System mit einer speziellen Fahrprofilauswahl dient als Unterstützung für einen optimierten Energieverbrauch.

Dadurch arbeitet das gesamte Antriebssystem laut Projektbeschreibung dynamisch bei einem geringen Energiebedarf. Die Akkumulatoren des Schubschiffes sollen nach einem Arbeitstag im Berliner Westhafen innerhalb von 8 h aufgeladen werden können. Bei überregionalen Fahrten sind feste Liegeplätze vorgesehen. Neben der Elektroladestation sind semimobile H2-Tankspeicher geplant.

Das Schiff soll ein Leitbild für die Binnenschifffahrt werden. »Mit diesem Vorhaben soll gezeigt werden, dass innovative Konzepte bei der Antriebs- und Energieversorgung technisch möglich sind und nicht nur einen ökologischen Vorteil haben, sondern auch wirtschaftlich konkurrenzfähig sein können«, so die Projektpartner.

Erschienen in Ausgabe: 03/2016