Aufholjagd bei Ellen – der größten Elektrofähre der Welt

Im August 2019 gab Leclanché (Batteriesystemanbieter) bekannt, dass die weltweit größte Elektrofähre ihre erste kommerzielle Reise abgeschlossen hat.

Ellen verband die Häfen von Søby und Fynshav (Dänemark).

Sechs Monate später erzählt Halfdan Abrahamsen, ein Informationsbeauftragter des Ærø EnergyLab, dem BBC: „Der Fährverkehr ist generell ein sehr schmutziges Geschäft.“ Schiffe verwenden in der Regel Schiffsdiesel oder Schweröl, „was bei Produkten aus Raffinerien so ziemlich am unteren Ende der Nahrungskette steht“. Aber er sagt, das einzige Öl an Bord Ellen ist für das Getriebe und in der Küche zum Pommes Frites.

Komplett mit Batterien betrieben, Ellen ist so etwas wie ein Tesla unter den Fähren. Voll aufgeladen kann das 60-Meter-Schiff 22 Seemeilen mit bis zu 200 Passagieren und 30 Autos an Bord zurücklegen. Das sind ungefähr 40 km (25 Meilen) Hin- und Rückfahrt und siebenmal weiter als bei anderen Elektrofähren.

Die 840 Lithium-Ionen-Batterien der Schweizer Firma Leclanché sind in zwei Batterieräumen vom Boden bis zur Decke gestapelt.

Mit insgesamt 4.3 MWh ist dies die größte Batteriekapazität auf See und entspricht der durchschnittlichen Strommenge, die ein britischer Haushalt jedes Jahr verbraucht.

Nach einer 70-minütigen Reise, Ellen kommt am Hafen in Søby an und legt neben der Ladestation an. Ein mechanischer Arm wird eingesteckt und lädt die Batterien in weniger als 25 Minuten mit sauberer Energie, die von lokalen Windkraftanlagen geliefert wird.

Ellen ist noch nicht vollständig einsatzbereit, und es verlief nicht alles reibungslos. Ein Boot mit so vielen Batterien zu bauen ist komplex und seit dem Stapellauf wurden einige Batteriezellen ersetzt, sagt der BBC.

Batteriegewicht

„Sie werden [Batterien] leichter und energiereicher, aber sie sind immer noch schwer“, erklärt Trine Heinemann, die Projektkoordinatorin von E-Ferry.

„Je mehr Energie Sie benötigen, desto mehr Batterien benötigen Sie, desto mehr Gewicht fügen Sie hinzu. Sie müssen sich dann Gedanken darüber machen, wie wir andere Lasten vom Schiff nehmen können? Wie baut man das energieeffizienteste Schiff?“

Ein Design mit geringerem Widerstand und leichtere Materialien wurden verwendet, was zu den niedrigen Betriebskosten von Ellen beiträgt.

„Wir zahlen vielleicht 25 % dessen, was Sie für den Betrieb eines ähnlichen Dieselschiffs zahlen würden“, sagt Trine, „das ist also die erhebliche Einsparung.“

Die emissionsfreie Fähre soll die CO2-Emissionen um 2,000 Tonnen pro Jahr reduzieren. Es ist Teil eines EU-geförderten Projekts zur Entwicklung grüner Fähren für längere Strecken.

Die Fähre hat 21.3 Mio. € (23.6 Mio.

Batterieraum (Kredit: Adrienne Murray)

„Es ist vielleicht 40 % teurer als ein herkömmliches Dieselschiff“, sagt Trine dem BBC.

„Dann hat man noch den Transformator und die elektrische Infrastruktur. Bei der Errichtung eines Elektroschiffs erwarten wir also deutlich höhere Kosten.“

Batteriestrom ist zwar sicherlich umweltfreundlicher, aber ist er kommerziell rentabel? Das glaubt das Team.

„Manche sagen, dass man innerhalb von 14 Monaten die Gewinnschwelle erreicht und von da an spart es. Wir sind etwas konservativer und sagen vielleicht vier oder fünf Jahre“, sagt sie.

Kostengünstige Batterien

Batterien werden kostengünstiger, sagt Dr. Tristan Smith, ein Schifffahrts- und Energieexperte vom University College London, vor allem dank besserer Technologie und strengerer Emissionsvorschriften.

„Wenn Sie eine strenge Regulierung der Luftqualität haben, können Sie nicht die schlechtesten Schiffskraftstoffe verbrennen“, sagt er, „was die Batterie dann wettbewerbsfähiger macht, weil sie jetzt mit dem teureren fossilen Brennstoff konkurriert.“

Die Schifffahrt ist für rund 3 % der weltweiten CO2- und Treibhausgasemissionen verantwortlich. Im April 2018 hat sich die Internationale Seeschifffahrtsorganisation neue Ziele gesetzt, um diese Emissionen um „mindestens 50 % bis 2050 gegenüber 2008“ zu reduzieren.

Dies spornt die Akteure der Branche an, neue Maßnahmen zur Emissionsreduzierung zu untersuchen, einschließlich alternativer Kraftstoffe wie LNG, Biokraftstoff, auch Wasserstoff und Ammoniak, die laut Dr. Smith am vielversprechendsten sind.

Nachrüstung

Seit dem Start der ersten vollelektrischen Fähre in Norwegen vor vier Jahren mit Siemens-Technologie haben die nordischen Länder eine Verlagerung hin zu Hybrid- und Elektroantrieben vorangetrieben.

Betreiber Norled plant nun den Bau der weltweit ersten wasserstoffelektrischen Fähre.

„Die Technologie ist bereit“, sagt Kimmo Rauma von Danfoss Editron. „Die Frage ist, dass sich die maritime Industrie nicht am schnellsten verändert.“

Seine Firma hat Elektrotechnik für Patrouillenboote, Eisbrecher und Serviceboote für die Fischzucht geliefert.

Es entwickelte auch Asiens erste E-Fähre in Taiwan. Die Nachrüstung älterer Dieselschiffe mit Elektromotoren, insbesondere in städtischen Hafengebieten, sei eine „große Chance“, die Umweltverschmutzung zu reduzieren.

Aufladen im Hafen (Credit: Adrienne Murray)

Experten sagen jedoch, dass die Erhöhung der Batterieleistung für große Schiffe erhebliche Einschränkungen hat.

„Der gemeinsame Nenner für den erfolgreichen Einsatz von Batterien ist, dass die Schiffe in Küstennähe operieren“, sagt Maria Skipper Schwenn, Direktorin beim Branchenverband Danish Shipping.

„Die Reichweite ist allein durch die Kapazität des Akkus begrenzt. Es ist heute einfach nicht möglich, wenn Sie mehr als 10 oder 20 Tage auf See segeln. Außerdem braucht man im Hafen eine enorme Ladekapazität.“

„Mit der Technologie, die wir derzeit haben, scheint es keine praktikable Lösung für die Tiefseeschifffahrt zu sein. Aber für Fähren, Versorgungsschiffe und Schlepper ist es eine hervorragende Lösung.“

Den vollständigen Artikel finden Sie Online.

Die E-Fähre ist Teil des dänischen Natura-Projekts, das darauf abzielt, den Anwohnern umweltfreundliche Verkehrsmittel zu bieten. Dieses Projekt wurde 2015 initiiert und von der Europäischen Union im Rahmen des Horizon 2020 and Innovation Program gefördert.