Emissionsfreie Stromversorgung für Schiffe am Liegeplatz
Der Ansatz von ABB ist, Offshore-Wind- oder Sonnenenergie zu nutzen, um in einer Elektrolyseanlage Wasserstoff zu erzeugen. Der Wasserstoff wird gespeichert, bis Strom benötigt wird, und bei Bedarf in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung eingespeist. Im letzten Schritt wird der von den Brennstoffzellen erzeugte Strom elektronisch verarbeitet und an die Schiffe geliefert. Eine solche Basislösung kann durch ein lokales Verteilernetz, einen Anschluss an das nationale Stromnetz und ein Strom- und Energiemanagementsystem ergänzt werden.
Der Vorteil für Häfen: Sie können die Umweltemissionen deutlich reduzieren und nachhaltiger arbeiten. Es entstehen keine schädlichen Emissionen, da Wind- und Sonnenenergie, Wasserstoff-Elektrolyse, Brennstoffzellen und Energieumwandlung emissionsfrei sind.
Geeignete Schiffstypen und -größen
Die Lösungen von ABB sind modular und sehr skalierbar. Entsprechend sie kann alle gängigen Schiffstypen bedienen. Die Brennstoffzellen können parallel geschaltet werden, um die gewünschte Leistung zu erreichen. Brennstoffzellen in einem einzigen Container können derzeit etwa 1,5 MW erzeugen, so dass vier bis fünf Brennstoffzellen-Container die 6,5 MW liefern könnten, die ein RORO-Schiff oder eine Fähre normalerweise benötigt. Transformatoren ermöglichen es dem System, die unterschiedlichen Spannungsanforderungen der Schiffe zu erfüllen.
Anwendbarkeit: am Liegeplatz und auf See
Der Hauptzweck der Lösung besteht darin, an Land Strom zu erzeugen und diesen den Schiffen am Liegeplatz zur Verfügung zu stellen. Es gibt jedoch Brennstoffzellen und Stromrichter, die für Schiffsanwendungen zugelassen sind, so dass diese Systeme auch an Bord von Schiffen eingesetzt werden könnten.
ABB beteiligt sich derzeit an einem Projekt, das die Machbarkeit von wasserstoffbetriebenen Frachtschiffen demonstrieren soll. Im Rahmen des von der EU finanzierten Projekts wird ein emissionsfreies, wasserstoffbetriebenes Binnenschiff gebaut, das in Paris eingesetzt werden soll. In diesem Fall wird der Wasserstoff durch Elektrolyse an Land erzeugt und dann an Bord des Schiffes gespeichert. Der Wasserstoff wird in zwei 200-kW-Brennstoffzellen eingespeist, um Strom zu erzeugen, der als Antriebsenergie dient.
Bedingungen an den Liegeplätzen und auf den Schiffen
Am Hafen ist die wichtigste Voraussetzung für das System eine Wasserstoffquelle, die von einer lokalen Elektrolyseanlage über einen Wasserstoffspeicher bereitgestellt wird. Für die Container, in denen die Brennstoffzellen und Stromrichter untergebracht sind, wird ausreichend Platz benötigt, und die Fundamente müssen das Gewicht der Ausrüstung tragen können. Die Brennstoffzellencontainer könnten in der Nähe des Wasserstoffspeichers aufgestellt werden, um lange Rohrleitungen zu vermeiden, während die Stromrichtercontainer überall dort aufgestellt werden könnten, wo Platz vorhanden ist.
Für die Brennstoffzellencontainer ist eine Kühlwasserversorgung erforderlich. Wenn sich der Hafen für ein flexibleres System entscheidet, kann ein Stromanschluss an das Stromnetz vorgesehen werden.
Schiffe, die die Landstromversorgung nutzen, benötigen eine schiffsseitige Installation, die es ermöglicht, die Energieladung des Schiffes sicher und ohne Unterbrechung der Borddienste an die Landstromversorgung zu übertragen. Die erforderliche bordseitige Elektro- und Automatisierungsinfrastruktur ist schlüsselfertig erhältlich und eignet sich sowohl für die Nachrüstung bestehender Schiffe als auch für den Einbau in neue Schiffe.
