Wie klimafreundliche Schifffahrt funktioniert, demonstriert das Team der Lux-Werft mit seiner herausragenden Ingenieursarbeit. Bereits zwei Mal erhielt die Werft den Innovationspreis der Fachzeitschrift Binnenschifffahrt. Unter anderem für den Bau des derzeit größten Elektro-Fahrgastschiffes EMS Berg sowie für die Entwicklung des vollelektrischen Schiffes MS St. Nikolaus, dessen Batterien nachts als Pufferspeicher für das angrenzende Stromnetz einspringen.

Landstrom deckt den Energiebedarf der Schiffe

Dabei ist die ausreichende Stromversorgung für einen rein elektrischen Schifffahrtsbetrieb grundsätzlich schon eine herausfordernde Aufgabe. Denn ein „normaler“ Stromanschluss reicht nicht aus, um die Schiffsbatterien über Nacht vollständig aufzuladen. Hier kommen die sogenannten Landstromanlagen ins Spiel. Diese Anlagen verbinden die Schiffe mit dem Stromnetz an Land. Über einen Hochleistungstransformator kann der hohe Strombedarf gedeckt und die Batterien während der nächtlichen Anlegezeit komplett aufgefüllt werden.

Die Landesregierung unterstützt die Lux-Werft bei ihren ambitionierten Plänen für einen klimaschonenden Schiffsbetrieb. Anlässlich des Baus von vier Landstromanlagen hat das Land eine Fördersumme von 700.000 Euro für das Unternehmen bereitgestellt. Damit sind die Tage des Dieselantriebs auf dem Bigge-, Henne- und Sorpesee im Sauerland gezählt – und das in absehbarer Zeit. Am Sorpesee etwa ist die Umstellung auf einen reinen Elektrobetrieb für April 2023 angesetzt, weshalb die dortige Landstromanlage bereits im März fertiggestellt sein soll. Die Lux-Werft erkennt in der Elektrifizierung großes Potential, um die branchenspezifischen CO₂-Einsparziele zu erreichen.

Mit der Brennstoffzelle über Gewässer mit starker Strömung

Auch die Erprobung einer anderen Antriebsart hat Aleksander Farkas, mittlerweile Unternehmenssprecher der Lux-Werft & Schifffahrt GmbH, im Rahmen eines Forschungsprojekts in Essen bereits intensiv begleitet. Dort wurde mit der MS Innogy das erste Methanol-betriebene Brennstoffzellen-Fahrgastschiff in Europa gebaut. Die technische Erprobung der Antriebsart, die mit Methanol eine gebundene Form des Wasserstoffs nutzt, hat sich als erfolgreich erwiesen. Das Schiff kann etwa sechs Stunden lang im Brennstoffzellen-Betrieb fahren.

Als größere Herausforderung hatte sich dabei der Energieträger selbst herausgestellt: Abgesehen von den relativ hohen Kosten hatten die späteren Betreiber erhebliche Schwierigkeiten, überhaupt an ausreichende Mengen grünen Methanols zu gelangen. Gleichwohl kommt man in der klimafreundlichen Schifffahrt auf Gewässern mit starker Strömung um den Brennstoffzellen-Antrieb nicht herum. Denn die Batterien von Elektroschiffen bringen aktuell (noch) nicht die erforderliche Leistung, um zum Beispiel den Rhein einen ganzen Betriebstag entgegen seiner Strömung zu befahren. Die Frage ist nur: Wie an den dafür notwendigen Wasserstoff kommen?

Technologieoffenheit und ihre Tücken

Genau dort ergibt sich allerdings eine Herausforderung: Aktuell ist nicht klar, welcher Antriebsstrang sich auf Wasserstraßen mit starker Strömung durchsetzen wird. Technisch möglich sind einige Optionen: Wasserstoff, Methanol, Ammoniak, Natriumborhydrid oder auch Strom – falls die Batterieforschung zeitnah eine große Steigerung der Leistungskapazität hervorbringt. Die notwendigen Versorgungsstrukturen für all diese Optionen parallel bereitzustellen, wäre wirtschaftlich betrachtet jedoch kaum darstellbar. Zudem ist die Entscheidung für eine Technologie mit hohen Investitionskosten sowie einer langfristigen Perspektive verbunden. Ein neu gekauftes Schiff ist beispielsweise bis zu 60 Jahre lang im Einsatz. Doch die Branche zeigt sich engagiert, einen vielversprechenden Pfad auszumachen, um die Vorgaben zur Reduzierung der CO₂-Emissionen zu erfüllen.

Visualisierung des geplanten Duisburg Gateway Terminal, das auf einer ehemaligen Kohleninsel als Modellprojekt für die Zukunft der Logistik entsteht. © duisport | Visualisierung des geplanten Duisburg Gateway Terminal, das auf einer ehemaligen Kohleninsel als Modellprojekt für die Zukunft der Logistik entsteht.

Klimaneutralität als ganzheitliche Systemlösung

Zahlreiche Möglichkeiten, vielfältige Technologien und diversifizierte Strukturen: Wie hilfreich wäre da ein übertragbares Konzept für die Energieversorgung von Binnenhäfen?

Diesen Gedanken hat das Projektteam von enerPort II am Duisburger Hafen zu Ende geführt und in die praktische Umsetzung gebracht: Im März 2022 war der Spatenstich für das erste klimaneutrale Containerterminal Europas. Das Terminal soll bereits 2024 in Betrieb gehen und im Endausbau zum Umschlagplatz für 850.000 Container pro Jahr werden. Auf 235.000 Quadratmeter entsteht dort aktuell ein nachhaltiges Energiesystem, das mit Hilfe von Wasserstoff vollkommen klimaneutral betrieben wird.

Das neuartige Energiekonzept sieht eine intelligente Kopplung von Erzeugung und Verbrauch vor: Photovoltaikanlagen, Brennstoffzellen und Blockheizkraftwerke mit Wasserstoffantrieb erzeugen grüne Energie, die in elektrischen und thermischen Energie- sowie in Wasserstoffspeichern vorgehalten wird. Landstromanlagen, Ladesäulen, Krananlagen und angrenzende Quartiere sind als Verbraucher an das intelligente Energienetz angeschlossen. Auf diese Weise sollen Energiewirtschaft, Produktion, Logistik, urbaner Raum und Mobilität bestmöglich voneinander profitieren und sich gegenseitig optimieren.

Stand: März 2023