In Norwegen wurde die weltweit erste batterieelektrische Fähre in Betrieb genommen. Ihr Verbrauch liegt pro Strecke bei lediglich 150 Kilowattstunden, so viel wie ein norwegischer Standardhaushalt in drei Tagen benötigt. Siemens hat für diese Zusammenarbeit mit dem Schiffbauer Fjellstrand das elektrische Antriebssystem sowie Ladestationen mit Lithium-Ionen-Batterien geliefert. Geladen werden sie mit Strom aus Wasserkraft.
Der Schiffseigner Norled betreibt die Fährverbindung über den Sognefjord zwischen Lavik und Oppedal in Norwegen. Die elektrische Fähre fährt im Abstand von jeweils etwa 20 Minuten 34 Mal am Tag. Eine Route beträgt sechs Kilometer.
Durch den Wechsel zum Batterieantrieb senkt der Schiffseigner Norled die Treibstoffkosten um bis zu 60 Prozent. Die Norled-Fähre zählt als Meilenstein. Geplant ist, alle Fähren entlang der norwegischen Küste auf emissionsfreie Antriebe umzustellen. Kurzfristig könnten auf mindestens 50 weiteren Strecken batteriebetriebene Schiffe eingesetzt werden.
Bedingt durch das relativ schwache Stromnetz in der Region haben Siemens und Norled entschieden, drei Batteriepakete einzusetzen: eines an Bord und jeweils eines als Zwischenspeicher in jedem Hafen. Diese 260-Kilowattstunden-Einheiten versorgen die Fähre während der Wartezeit mit Elektrizität. Anschließend wird die abgegebene Energie langsam aus dem Netz ersetzt, bis das Schiff zurückkommt, um Passagiere abzusetzen und erneut zu laden.
Die Ladestationen befinden sich in kleinen Gebäuden, jeweils etwa so groß wie ein Zeitungskiosk. Nachts, wenn die Fähre nicht in Betrieb ist, werden die Batterien auf dem Schiff direkt aus dem Netz aufgeladen. Jedes Batteriepaket entspricht der Leistung von 1.600 Standardautobatterien. Der Verbrauch der Norled-Fähre liegt bei etwa zwei Millionen Kilowattstunden im Jahr. Eine konventionelle Dieselfähre hat einen Verbrauch von mindestens einer Million Liter Diesel im Jahr, bei einem Ausstoß von 570 Tonnen Kohlendioxid sowie 15 Tonnen Stickstoff.
Komplettes System geliefert
Auf dem Schiff hat Siemens das elektrische Antriebssystem Bluedrive Plus C installiert. Es umfasst unter anderem ein Batterie- und Steuersystem, Strahlruder- und Propellersteuerungen, das Energiemanagement und ein Warnsystem.
Anders als viele Elektroautos wurde die emissionsfreie Fähre von Grund auf neu entwickelt. Die 80 Meter lange und 20 Meter breite Fähre wird von zwei elektrischen Motoren angetrieben, von denen jeder 450 Kilowatt leistet. Statt dem normalerweise im Schiffbau verwendeten Stahl kam als Material für den Schiffsrumpf ausschließlich leichtes Aluminium zum Einsatz.
Dadurch wurde das Gewicht im Vergleich zu konventionellen Fähren um die Hälfte reduziert, trotz der zehn Tonnen Gewicht der Batterien und der Ladekapazität von 360 Passagieren und 120 Fahrzeugen. Gegenüber einem Schiffsrumpf aus Stahl verdoppelt sich bei einem Schiffsrumpf aus Aluminium außerdem die Lebensdauer. Die Wartungskosten sinken.
Elektrifizierung zu Wasser
Generell laufen Schiffsantriebe langsamer als die Motoren von Autos, auch erfolgen die Lastwechsel weniger schnell. Dauert die Fahrt nicht zu lange, wie am Beispiel der neuen Fähre gezeigt, eignen sie sich ideal für Elektroantriebe.
In der Schifffahrt könnte die Elektrifizierung noch schneller erfolgen als bei Lkw oder Pkw. Denn die meisten Häfen verfügen über ausgezeichnete Stromnetze, an den Kais sind leistungsstarke Steckdosen vorhanden. Auch gehen immer mehr Häfen dazu über, im Hafenbereich nur noch elektrische Hilfsantriebe zu erlauben.
Auf der diesjährigen Fachmesse Electric & Hybrid Marine Ende Juni in Amsterdam hatten sich rund 150 Firmen aus dem Schiffsbau und der Elektromobilität versammelt, um Innovationen für den Systemwandel auf Flüssen und Weltmeeren zu präsentieren. Im kommenden Jahr werden in Amsterdam mindestens doppelt so viele Aussteller erwartet.
Der Sognefjord ist der größte und schönste Fjord an der norwegischen Atlantikküste. Zwischen Lavik und Oppedal ist er sechs Kilometer breit. Jede Fahrt der Fähre dauert 20 Minuten, 34 Mal am Tag setzt dasflache Schiff über.
Jedes Batteriepaket entspricht 1.600 Autobatterien. Der Ladeprozess am Pier dauert nur zehn Minuten.
Das Energiemanagement ist mit Kurven für den Elektroantrieb vorprogrammiert, je nach Manöver.
Weil das Netz in der Region zu schwach ist, wird der Strom zunächst in stationären Batterien gepuffert. Die Ladestation für das Schiff ist sehr leistungsstark (kleines Foto). Diese Kombination erlaubt sehr kurze Ladezeiten.
Die Ladetechnik war die größte Herausforderung bei der eigens entwickelten Elektrofähre.
Voll aufgeladen kann die Fähre ihre nächste Überfahrt beginnen.
