Antrieb für neuen Antrieb

Innovation und Umwelt

Die Schmierölkosten steigen - mit dem Pulse Lubricating System rüstet die Hansa Mare Reederei im laufenden Jahr die Maschinen ihrer 4.000 TEU-Schiffe nach. Die IMO erließ neue strengere Emissionsvorschriften, die großen Motorenhersteller reagieren darauf mit der Erforschung alternativer Technologien. Schiffsmaschinen sind seit jeher ständigen Veränderungen unterworfen.
Ging es früher in erster Linie darum, Schiffe schneller zu machen, so ist heute der geringe Energieverbrauch der entscheidende Antrieb für die Diskussion um neue Antriebe. Konventionelle Antriebsanlagen wie Dampfturbinen und Dieselmotoren wurden durch Gasturbinen - also extrem leichte und leistungsstarke Maschinen aus der Luftfahrt- und Kraftwerksindustrie - ergänzt. Diese "navalisierten" Gasturbinen benötigen als Brennstoff allerdings kostenintensivere Gas- oder Dieselöle.

Die seit 1911 in der Schifffahrt als Antrieb erprobten Gasturbinen wurden seit den 50er Jahren in Handelsschiffe eingebaut, in den 70er Jahren dann auch in Containerschiffe, die so genannten Containerjets einer englischen Reederei. Durchsetzen konnten sich die Gasturbinen nicht, waren sie doch im Betrieb zu teuer. Sparsame Dieselmotoren nahmen wieder ihren Platz ein.

Erfolgreicher waren dieselelektrische Antriebe, die in der Handelsschifffahrt ab den 20er Jahren eingesetzt wurden - unter anderem auf Kühlschiffen der United Fruit. Vier Dieselmotoren trieben dabei Generatoren an, ein elektrischer Fahrmotor den Propeller. Heute fahren alle grossen Kreuzfahrtschiffe mit dieselelektrischen Antrieben, da sie geräusch- und vibrationsarm sind, stark unterschiedlichen Leistungsbedarf für besondere Fahrprofile entwickeln und eine stufenlose Drehzahlverstellung der Antriebsmotoren bis zu kleinsten Werten bei höheren Drehmomenten erlauben.

Doch auch der Dieselmotor ist längst noch nicht am Ende seiner Entwicklungsfähigkeit.
Derzeit arbeiten die großen Dieselmotorenhersteller Wärtsilä und MAN Diesel gemeinsam mit Zulieferfirmen an Dieselmotoren mit möglichst geringen Emissionen und reduziertem Brennstoffverbrauch.

Was bringt die Zukunft?

Es bleiben nach heutigem Stand der Technik nicht viele Alternativen, um den Dieselmotor als Antrieb zu ersetzen.
Der Kernenergieantrieb konnte sich nicht durchsetzen. Noch in der Experimentierphase befindet sich der Antrieb mittels Wasserstoff und Brennstoffzelle - derzeit ausschließlich in U-Booten erprobt. Dabei werden die Brennstoffzellenmodule mit flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff gespeist. Als Abfallprodukt fällt chemisch reines Wasser an, das als Brauchwasser genutzt wird. Der Wasserstoff kann in Solar-, Wind- und Wasserkraftwerken erzeugt werden.

Auch zukünftig werden Schiffe in erster Linie mit Dieselmotoren oder Gas- und Dampfturbine ausgerüstet, werden dieselelektrisch oder mittels Brennstoffzelle angetrieben. Je nach Umweltszenario oder daraus resultierenden Emissionsrichtlinien könnten diese Antriebe vereinzelt durch zusätzliche Windenergie nutzende Segel-"antriebe" ergänzt werden. Erste mit großem Presse-Echo durchgeführte Versuche in diese Richtung gibt es inzwischen auch in der Handelsschifffahrt.
Ob der erwartete Nutzen den Aufwand rechtfertigt, bewerten Experten allerdings eher skeptisch.

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