Handelsschifffahrt 15.11.2019, 12:01 Uhr

Die „Elektra“ ist das erste rein elektrische Schubschiff

Sie wird von einem mächtigen Batterieblock und Brennstoffzellen mit Strom versorgt. Die Elektra soll ab Ende 2020 zwischen Hamburg, Berlin und Stettin pendeln und Kohle, Kies, Schrott, aber auch Gasturbinen transportieren.

Fluss vor Landschaft mit Sonnenschein

Auf den großen Flüssen dieser Welt soll die Elektra verkehren.

Foto: panthermedia.net/zatvor

Auf der Schiffswerft Barthel in Elbe-Parey im Landkreis Jerichower Land in Sachsen-Anhalt hat der Bau des weltweit ersten Elektro-Schubschiffs begonnen, das seinen Strom ausschließlich aus Batterien und Brennstoffzellen bezieht. Es soll bereits 2020 in Betrieb genommen werden. Die Elektra wird ein sogenannter Leichter, also antriebslose Kähne, über Flüsse und Kanäle von Hamburg nach Berlin und zurück schieben. Sie soll auch zwischen Berlin und Stettin pendeln. Zu den Transportgütern gehören Kohle für Berliner Kraftwerke, Kies, Schrott, aber auch technische Güter wie Gasturbinen, die Siemens in Berlin herstellt. Die Größte wiegt stolze 520 Tonnen und wird auf einem Spezialleichter namens „Ursus“ zum Export nach Hamburg geschoben.

Mit Batterien schafft die Elektra 65 Kilometer

Das Schubschiff ist 19 Meter lang und 8,2 Meter breit. Mit dem geringen Tiefgang von 1,25 Metern kann es auch schwierige Routen befahren. Bei reinem Batteriebetrieb – installiert werden Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus – kommt die Elektra innerhalb von 8  Stunden 65 Kilometer weit. Wenn auch die 3 Brennstoffzellen, die eine Leistung von 300 Kilowatt haben, genutzt werden, verdoppeln sich Reichweite und maximale Fahrzeit. Die beiden Motoren, die die Schrauben antreiben, haben eine Leistung von jeweils 200 Kilowatt. Sie lassen sich um 360 Grad drehen, sodass die „Elektra“ äußerst gut zu manövrieren ist. Die Akkus speichern 2,32 Megawattstunden, mehr als die Hälfte des jährlichen Stromverbrauchs eines Normalhaushalts.

Kleines Solarkraftwerk unterstützt die Akkus

Ein weiterer Akku mit einer Kapazität von 230 Kilowattstunden speist das Bordnetz. Er wird von einer Fotovoltaikanlage unterstützt, die eine Spitzenleistung von 2,5 Kilowatt hat. Die Ladezeit für den mächtigen Batterieblock liegt bei 7 Stunden. Er kann mit zwei Mal 240 Kilowatt oder elf Mal 44 Kilowatt geladen werden.

Als Stromlieferanten sind Niedrigtemperatur-Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen vorgesehen, die bei einer Temperatur von 60 bis 80 Grad Celsius arbeiten. Sie werden aus 6 Druckbehältern versorgt, die insgesamt 750 Kilogramm Wasserstoff bei einem Druck von 500 bar speichern. Um das Schubschiff mit Strom und Wasserstoff zu versorgen werden mehrere Bunkerstationen aufgebaut. Zwei entstehen an den „Endhaltestellen“ Hamburg und Berlin, eine in Lüneburg.

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Schiffe emittieren 940 Millionen Tonnen Kohlendioxid

Geplant und konzipiert worden ist die Elektra von Professor Gerd Holbach, Leiter des Fachgebiets Entwurf Maritimer Systeme am Institut für Schiffs- und Meerestechnik an der Technischen Universität Berlin, und einem Team von inner- und außeruniversitären Partnern. Auftraggeber ist die Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft. Die Kosten liegen im niedrigen zweistelligen Millionen-Euro-Bereich, von denen einen Teil das Bundesverkehrsministerium trägt. Auf der Schiffswerft Hermann Barthel in Derben wurde Anfang November das erste Bauteil der Elektra feierlich auf Kiel gelegt.

Die Batterien liefert EST-Floattech aus Hoofddorp in den Niederlanden. Für die Brennstoffzellen ist Ballard Power Systems aus dem kanadischen Burnaby zuständig, die Weseler Anleg GmbH für die Wasserstoff-Betankungstechnik.

„Mit diesem Kanalschubboot können wir erstmals dieses hybride Energiekonzept aus Elektro-Akkumulatoren und Wasserstoff-Brennstoffzellen demonstrieren und das dynamische Zusammenwirken der Energietechnologien im laufenden Betrieb erforschen und optimieren“, so Holbach. Wenn die Testfahrten mit der Elektra erfolgreich verlaufen soll geprüft werden, ob auch andere Schiffstypen elektrifiziert werden können. Ziel ist es, die Emissionen von Ruß, Stickoxiden, Schwefeldioxid, Kohlendioxid und Lärm auf Null zu reduzieren, jedenfalls entlang des Fahrwegs. Schiffe emittieren pro Jahr weltweit 940 Millionen Tonnen Kohlendioxid, deutlich mehr als alle Verursacher in Deutschland.

In Skandinavien sind auf Kurzstrecken bereits mehrere große Fähr- und Hybridschiffe in Betrieb, jedoch noch keins im Frachtverkehr. Kleinere fahren unter anderem in Hamburg und Stralsund. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Artikel „Nachhaltigkeit: Die Schifffahrt wird elektrifiziert“.

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Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

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