Herausforderungen beim Entwurfsprozess eines vollelektrischen Schubschiffes
Marcus Fiedler M. Sc., Robert Kutz M. Sc., Dipl.-Ing. Georgios Mitropoulos, Dipl.-Ing. Klaus-G. Lichtfuß, Prof. Dr.-Ing. Gerd Holbach, Technische Universität Berlin
Um die Emission von Luftschadstoffen im Bereich der Schifffahrt zu reduzieren rücken alternative Energietechnologien in den Fokus. Basierend auf den im BMVI geförderten Forschungsprojekt e4ships-RiverCell-ELEKTRA erzielten Erkenntnissen werden die speziellen Problemstellungen und deren Lösungen beim Entwurfsprozess eines vollelektrischen Binnenschubschiffes erläutert. Die Energieversorgung des Schiffes wird über Akkumulatoren und Brennstoffzellen gewährleistet. Infolge des Einsatzes von Akkumulatoren und Brennstoffzellen werden insbesondere die Themen bereitzustellende Energiemenge, Leistungsbedarf in Abhängigkeit der zu befahrenden Wasserstraßen, zur Verfügung stehender Bauraum sowie das Ladekonzept für die Akkumulatoren erörtert. Die Nutzung von wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen wirft gleichzeitig Fragen hinsichtlich geeigneter Wasserstoffspeichermöglichkeiten, deren Integration an Bord sowie der Wasserstoffinfrastruktur auf. Der Entwurf des vollelektrischen Schubschiffs ELEKTRA, welches in der Binnenfrachtschifffahrt einen Vorbildcharakter einnehmen soll, wird zusammenfassend vorgestellt.
Challenges at the design process of an all-electric pusher tug
To reduce the emission of air pollutants in the area of shipping, alternative energy technologies get into focus. Based on the gained knowledge from the research project e4ships-RiverCell-ELEKTRA, funded by BMVI, the specific problems and their solutions are explained in the design process of an all-electric pusher tug. The power supply of the vessel is ensured by batteries and fuel cells. As a result of the use of batteries and fuel cells, the topics to deploy amount of energy, power requirement as a function of to be traveled waterways, available space as well as the charging concept for the batteries are discussed in particular. The utilization of hydrogen-powered fuel cells raises questions regarding suitable hydrogen storage options, their integration on board and the hydrogen infrastructure. The design of the all-electric pushing tug ELEKTRA, which should be a function as a role model for the inland cargo shipping, will be summarized presented.
