Klimaneutral unterwegs mit dem Wassertaxi

Wassertaxi, Solarpark, klimafreundliche Bahn - welche vielfältigen Möglichkeiten es gibt, Wasserstofftechnologien in einer Beispiel-Region zu nutzen, ist in den vergangenen beiden Jahren im Projekt „H2Watt“ untersucht worden. Koordiniert vom Maritimen Kompetenzzentrum (MARIKO) in Leer und unter Beteiligung der Hochschule Emden/Leer wurden für die Nordseeinseln Ameland und Borkum verschiedene Teilprojekte erarbeitet und im Dezember bei einer Abschlusskonferenz in Leer präsentiert.

Im Fokus der zweijährigen Projektarbeiten standen Verfahren und Systeme zur effizienten Produktion und Speicherung sowie zu Transport und Nutzung von Wasserstoff. Die Hochschule Emden/Leer beteiligte sich unter anderem mit der Entwicklung eines so genannten Range Extenders für ein batterie-elektrisches Wassertaxi. Die Entwicklung des Prototyps soll dem Wasserfahrzeug mehr Reichweite und somit Einsatzflexibilität verleihen und gleichzeitig die Anforderungen eines klimaneutralen Betriebs im Wattenmeer erfüllen, wie Prof. Kapt. Michael Vahs vom Fachbereich Seefahrt und Maritime Wissenschaften erläuterte.

Ausgangslage und Aufgabenstellung war die Lösung des Reichweitenproblems batterie-elektrischer Antriebe. „Die Installation von großer Batterieleistung ist kostenintensiv und führt zu einer erheblichen Gewichtserhöhung bei Fahrzeugen“, so Vahs. Ein Wasserfahrzeug müsse jedoch leicht gebaut werden, um höhere Geschwindigkeiten in Gleitfahrt realisieren zu können.

Kann das Problem nicht durch eine entsprechende Ladeinfrastruktur in den Häfen gelöst werden, so bietet ein Range Extender eine Alternative: Er erzeugt aus einem Kraftstoff elektrische Energie zum Aufladen der Batterien. Als Anforderung an die Klimaneutralität muss dieser Kraftstoff entsprechend erzeugt werden, etwa auf Basis von Wasserstoff aus Windstrom. „In künftigen Verfahrensschritten kann ein Kraftstoff produziert werden, der die Logistik und Tanktechnologie an Bord wesentlich vereinfacht“, so Vahs. So gelte das flüssige und wasserlösliche Methanol als sehr praktikabel in diesem Zusammenhang. 

In vorausgegangenen Studien wurden verschiedene technische Optionen betrachtet und bezüglich der technischen Umsetzbarkeit, einer praktikablen Kraftstofflogistik und einer akzeptablen Kosteneffizienz bewertet. Für den angestrebten Leistungsbereich zwischen 15 kW und 30 kW fiel die Wahl auf einen Generator, der mit grünem Methanol betrieben werden soll. Nach der Prüfung aller Bestandteile des Zweizylinder-Benzinmotors auf Methanolverträglichkeit wurden die Kraftstofffördermenge und der Zündzeitpunkt angepasst – mit Erfolg: Auf dem Prüfstand im Motorenlabor der Hochschule bestand der Motor alle erforderlichen Tests. Der Praxistest wurde mit der als Projektpartner beteiligten Reederei Norden Frisia auf der Strecke von Norddeich nach Norderney umgesetzt.

„Das Konzept hat alle Beteiligten durch den einfachen technischen Aufbau und Betrieb überzeugt“, zog Vahs eine positive Bilanz. Das Wassertaxi stelle somit eine schnell umsetzbare Lösung für kleine klimaneutral zu betreibende Wasserfahrzeuge dar, die keine hohen Anforderungen an Infrastruktur, Sicherheitstechnik und Kraftstofflogistik stellt. Das Antriebskonzept sei zudem für eine spätere Umrüstung auf die zurzeit noch relativ kostenintensive Brennstoffzellentechnologie geeignet, die den Wirkungsgrad noch erhöhen könne. Das Wassertaxi soll zukünftig für weitere Entwicklungen und Erprobungen auf dem Gebiet der nachhaltigen klimaneutralen Antriebstechnologie betrieben werden und den Studierenden als experimentelles Reallabor zur Verfügung stehen. 

Das Projekt H2Watt wird im Rahmen des INTERREG V A Programms Deutschland-Nederland mit Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen (Niedersächsischen Ministerium für Bundes- und Europaangelegenheiten und Regionale Entwicklung) sowie der Provinzen Drenthe, Friesland und Groningen kofinanziert. Es wird begleitet durch das Programm-Management INTERREG bei der Ems Dollart Region (EDR).

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Technische Daten des klimaneutralen Wassertaxis der Hochschule Emden/Leer: