Maritime 'Path to Zero': Der Fall für Fähren

Bild mit freundlicher Genehmigung von Maid of the Mist Corp.

Fähren haben aus gutem Grund Pionierarbeit im Bereich der emissionsfreien Technologie geleistet. Kurze Strecken und regelmäßige Hafenbesuche bieten Möglichkeiten für die Technologie der gespeicherten Energie an Bord von Schiffen, und es ist der kommerzielle Fall, der das Blatt in Richtung emissionsfrei dreht, wenn es um den Fährmarkt geht. Unterstützt von einer Infrastruktur zum Laden an Land kann ein voll aufgeladener Akku verwendet werden, um ein Schiff auf einer vorhersehbaren Route mit relativ geringen Betriebskosten und geringem Verschleiß anzutreiben, wobei das Schiff am Kai leise wieder eingeschaltet wird.

Der Appetit auf Elektrifizierung von Fähren wurde kürzlich vom Maritime Battery Forum geweckt, das 177 vertraglich vereinbarte Fähren (Auto- und / oder Passagierschiffe) mit Batterien zählt. Unter diesen sind heute 101 Fähren in Betrieb und 76 befinden sich im Bau

Wegweisende Veränderung
Die ersten vollelektrischen Schiffe, die in den USA gebaut werden, sind zwei neue Touristenfähren von Maid of the Mist, die über ein Antriebssystem von ABB verfügen. Diese Tourboote für die Niagarafälle werden von zwei Batteriepacks mit einer Gesamtkapazität von 316 kWh angetrieben, die gleichmäßig auf zwei Katamaranrümpfe verteilt sind und zwei unabhängige Stromversorgungssysteme für vollständige Redundanz schaffen. Die Schiffe werden zwischen jeder Fahrt aufgeladen, während die Passagiere aussteigen und an Bord gehen. Das Laden an Land dauert nur sieben Minuten, sodass die Batterien elektrische Antriebsmotoren antreiben können, die selbst eine Gesamtleistung von 400 kW (563 PS) erreichen. Dies alles wird durch das integrierte Energie- und Energiemanagementsystem (PEMS) von ABB gesteuert, das den Energieverbrauch an Bord optimiert.

Bestehende Schiffe, nachhaltige Zukunft
Ob klein oder groß, die meisten Kurzstreckenfähren und -routen können jedoch elektrifiziert werden. So wurden 2018 zwei ForSea-Fähren, die zwischen Dänemark und Schweden verkehren, nach einer von ABB geführten Umrüstung zu den größten in Betrieb befindlichen batteriebetriebenen Fähren. Ein weiteres bemerkenswertes ABB-Projekt ist der Umbau der 1965 gebauten Fähre San Cristoforo im Lago Maggiore in Italien, bei der ein komplettes Kraft- und Antriebssystem installiert wird, um den Betrieb des Schiffes im Hybrid- und emissionsfreien Modus zu ermöglichen. Die schlüsselfertige Modernisierung nutzt die Lösungen von ABB, einschließlich Batterien und Energiespeicher-Steuerungssystem.

Kosten sparen und Emissionen senken
In einer jüngsten Aussage vor einem Unterausschuss des US-Kongresses hat ABB dargelegt, wie die Wirtschaft die Argumente für die Elektrifizierung von Fähren unterstützt. Das Erreichen von Null Emissionen bedeutet zwar einen höheren Aufwand, aber auch die Betriebskosten würden gesenkt. ABB hat die Kosten für Fähren mit verschiedenen Antriebsaufbauten modelliert. Ein vollelektrisches System könnte sich in nur sechs Jahren auszahlen.

Wie bei Elektroautos senken ein breiterer Einsatz sowie weitere Forschung und Entwicklung nur die Kapitalkosten der emissionsfreien Option im Voraus.

Das Emissionsargument ist nach wie vor überzeugend: Die batteriebetriebene Modellfähre von ABB sieht eine erhebliche Reduzierung der jährlichen CO2-Emissionen im Vergleich zu einem herkömmlichen Aufbau vor.

Mit freundlicher Genehmigung von ABB Beyond Ferries
Im weiteren Sinne ist es fair, darauf hinzuweisen, dass sich die meisten „alternativen“ Antriebsanordnungen heutzutage auf ein elektrifiziertes System konzentrieren, unabhängig davon, ob es sich um Diesel- oder LNG-Elektro-Hybride, volle Batterieleistung oder brennstoffzellenbasierte Lösungen handelt.

Wenn eine Größe selten für alle passt, geht ABB davon aus, dass die Zukunft der Seeschiffe mit Sicherheit elektrisch, digital und vernetzt sein wird. Unabhängig davon, ob es sich bei der Stromquelle um Brennstoffzellen, Batterien, mit Ammoniak betriebene Generatoren oder ein Wellenenergie-Erntesystem handelt, können elektrische Antriebe diese integrieren.

Dies bedeutet, dass ein elektrischer Antriebsstrang zukunftssicher ist, wenn neue Energiequellen entwickelt werden. Dies ist ein Merkmal von besonderer Bedeutung hier in den USA, wo Schiffe des Jones Act damit rechnen können, über ihre manchmal über 50-jährige Lebensdauer mehrere Repower zu erhalten.

Autor: Bruce Strupp, Senior Account Manager, Neubau, ABB Marine & Ports
Bruce Strupp ist seit kurzem bei ABB Marine & Ports tätig und verfügt über umfangreiche Erfahrung in vielen Bereichen der maritimen Industrie. Bruce Strupp ist bei ABB Marine & Ports verantwortlich für die Leitung aller Aktivitäten in Nordamerika, einschließlich des Market Intelligence-Berichts, der regionalen Strategie und der Initiativen.

Bruce Strupp