Nicht nur auf dem Land oder in der Luft, sondern auch auf dem Wasser gelten elektrische Antriebe als zukunftsfähig. Mit ihnen wird sowohl die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen als auch der CO2-Ausstoß verringert. Lesen Sie im Magazin von Türkiye Elektrik, wie weit die E-Mobilität in der Schifffahrt bereits ist, wo sie hin will und welche Herausforderungen es dafür noch zu bewältigen gilt.

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Welche Vorteile bietet die E-Mobilität in der Schifffahrt?

Während Schiffe über viele Jahrhunderte lang vom Wind angetrieben wurden, übernahmen seit dem 19. Jahrhundert überwiegend Motoren diese Aufgabe, zuerst Dampf- und später Dieselmaschinen. Letztere nutzen je nach Bauart verschiedene Kraftstoffe: Hierzu zählen sowohl Diesel, als auch Schwer- und Gasöl. Durch die Verbrennung der Treibstoffe treibt der Motor eine Welle und darüber die Schiffsschraube an. Gleichzeitig wird ein Generator betrieben, welcher den Strom für die Bordelektronik erzeugt.

Doch bereits seit den letzten Jahrzehnten bedient sich die Schifffahrt teilweise der E-Mobilität. Etwa 80 Prozent aller Hochseeschiffe verfügen heutzutage über einen sogenannten dieselelektrischen Antrieb. Hierbei bewegt ein Elektromotor die Schiffsschraube. Die dafür benötigte Energie liefert ein Dieselgenerator. Dadurch werden nicht nur bis zu 20 Prozent Kraftstoff eingespart, die Maschinen sind auch weniger anfällig für Verschleiß oder Störungen. Allerdings handelt es sich hier noch um keinen Hybridantrieb, da die Schiffe den Dieselgenerator jederzeit benötigen und keinen Streckenabschnitt im rein elektrischen Betrieb zurücklegen können. Hierfür sind, wie auch beim vollelektrischen Antrieb, Batterien vonnöten, welche den Elektromotor allein versorgen können.

Die Umstellung auf elektrische oder teilelektrische Antriebssysteme bringt viele Vorteile mit sich. Zum einen reduzieren sie die Umweltverschmutzung immens. Zurzeit werden die Abgase aus dem verfeuerten Diesel oder Schweröl meist ungefiltert in die Luft abgegeben. Bei einem E-Antrieb entfallen diese logischerweise. Auch der Wirkungsgrad eines Elektromotors ist weitaus höher als der eines Verbrennungssystems. Dies hat geringere Energieverluste zur Folge. Außerdem ergeben sich aus der einfacheren Bauweise hohe Kosteneinsparungen im Hinblick auf die Wartung. Nicht zuletzt ist Strom weitaus günstiger als fossile Brennstoffe, kann umweltfreundlich gewonnen werden und steht bei den erneuerbaren Energien im Grunde unbegrenzt zur Verfügung.

 

Die Probleme der E-Mobilität in der Schifffahrt

Wie auch im Straßen- und im Luftverkehr steht die E-Mobilität in der Schifffahrt vor einer Vielzahl von Herausforderungen, die noch gemeistert werden müssen, bevor eine echte Verkehrswende auf dem Wasser erzielt werden kann. Auch hier liegt das größte Problem noch immer in den Batteriesystemen. Hochseeschiffe müssen in der Regel lange Strecken zurücklegen und diese natürlich mit einer Akkuladung bewältigen können. Hierfür sind die Energiespeicher jedoch noch nicht effizient genug. Das Verhältnis von Kapazität zu Größe und Gewicht müssen Ingenieure daher deutlich verbessern, bevor ein rein elektrischer Antrieb bei großen Container-Frachtern umsetzbar ist.

Ein weiteres Problem ergibt sich aus der Schaffung der nötigen Ladeinfrastruktur in den Häfen. Diese muss ebenfalls ausgebaut werden. Die Ladezeiten fallen hierbei allerdings weniger ins Gewicht, da Containerschiffe oder Fähren ohnehin eine gewisse Zeit benötigen, um be- oder entladen zu werden. Auch der Hotelbetrieb von Kreuzfahrtschiffen erfordert konstant Strom, welcher selbst oft noch im Hafen mit Verbrennungsmotoren oder anderen kraftstoffbetriebenen Hilfsaggregaten erzeugt wird. Hier wäre es ebenfalls weitaus günstiger, vor allem für die Umwelt, wenn die Energie rein elektrisch direkt am Anlegepunkt bezogen werden könnte. Doch bisher sind längst nicht alle Häfen mit sogenannten „Landstrom“-Anschlüssen ausgerüstet. Auch die Reedereien müssen die Schiffe mit der entsprechenden Landstrom-Technik nachrüsten. Das ist teuer, da die Schiffe in die Werft müssen. Daher wird das Landstrom-Konzept derzeit nur bei Schiffsumrüstungen oder Schiffsneubauten umgesetzt.

 

E-Mobilität in der Schifffahrt: Aktueller Stand und Zukunft

Obwohl noch viel Arbeit bezüglich der Forschung und Entwicklung besteht, kommt reine E-Mobilität in der Schifffahrt bereits zum Einsatz. Vor allem Fähren und Ausflugsschiffe können die Technologie schon problemlos nutzen, denn sie müssen für gewöhnlich nur kurze Strecken zurücklegen und legen häufig an. Somit können sie regelmäßig neue Energie tanken, folglich genügt ein kleinerer Energiespeicher. Auch in der Binnenschifffahrt wird allmählich vermehrt auf E-Mobilität gesetzt: So transportieren elektrische Schiffe in den Niederlanden Container aus dem Hinterland zu den großen Häfen in Rotterdam oder Antwerpen.

Für den Gütertransport in großem Stil eignen sich Elektro- oder Hybridantriebe zurzeit zwar noch nicht, allerdings sind sie weiterhin in der Erprobung. So versuchen sich China und Norwegen bereits am Bau und Betrieb elektrischer Frachtschiffe. Diese sind zwar im Vergleich zu Containerschiffen mit Dieselmaschinen recht klein und ihre Reichweite ist ebenfalls gering, dennoch ist ihr Einsatz ein erster Schritt in Richtung emissionsfreier Schiffsverkehr und liefert viele nützliche Erkenntnisse über die Potenziale der E-Mobilität in der Schifffahrt. Dadurch könnten in Zukunft auch größere Frachter mit elektrischen Antrieben und höherer Reichweite ausgerüstet werden.

 

Die E-Mobilität in der Schifffahrt entwickelt sich stetig weiter

Mit dem elektrischen Fährbetrieb und der Elektrifizierung der Binnenschifffahrt ist der erste Schritt bereits getan. Doch um die komplette Schifffahrt mithilfe der E-Mobilität zu revolutionieren, muss noch viel getan werden. Leichtere und energiedichtere Batterien sowie leistungsstärkere Antriebe könnten dieser Revolution jedoch in den nächsten Jahrzehnten den Weg ebnen. Damit würde nicht nur ein Großteil der globalen Schadstoffemissionen wegfallen, die Abhängigkeit von endlichen Ressourcen sinkt dann ebenfalls stark.

 

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