Windantrieb als Alternative?

Kurzanalyse über Segelantriebe für die kleine Handelsschifffahrt

Seit einigen Jahren werden weltweit einige Projekte geplant und ausgeführt, aus denen kleinere Segelfrachter hervorgehen sollen. Die Auslegungen sind sehr unterschiedlich: Von sehr traditionell ausgelegten Entwürfen über eher modernen Segelyachten entsprechenden Designs bis zu Entwürfen mit alternativen Segelkonzepten (Starre Flächensegel oder Windrotoren) ist alles vertreten. In Costa Rica entsteht gerade ein nach alter Weise gebauter ca. 46 Meter langer Frachtschoner namens „Ceiba“. Das Sailcargo Projekt fertigt das Schiff in traditioneller Holzbauweise an. Sein Design entspricht Segelschiffen aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts.

Das ist sicher ein schon extrem nach ökologischen Gesichtspunkten geplantes Projekt. Ob dieses Schiff auch ökonomisch erfolgreich operieren wird, soll sich erst noch beweisen. Es ist jedoch erfreulich, dass sich Enthusiasten auf die alten Techniken und Designkonzepte von vor über 200 Jahren besonnen haben und ein solches Projekt starten konnten.

Doch stellt sich die Frage, ob in der Nord- und Ostseeregion des 21. Jahrhunderts nicht auch Raum für durch Segel betriebene Fahrzeuge besteht. Sicherlich ist dies keine Antriebsform, die Fähren oder großvolumige Frachter allein zu bewegen mag, aber auch Fischereibetriebe, Fischfarmer oder auch der Tourismus kann nachhaltiger Antriebsformen möglicherweise gut anwenden.

Die „kleine“ Fischereiindustrie an den Nordeuropäischen Küsten ist in großen wirtschaftlichen Schwierigkeiten, denn die Fangquoten sind in den letzten Jahren sehr verringert worden. In vielen Fällen müssen vor allem sehr kleine Betreiber ihren Betrieb einstellen. Sie könnten ihren Lebensunterhalt verdienen, wenn es erlaubt wäre, mehr zu fangen. Doch dies ist aufgrund der konkreten Gefährdung der Fischbestände in vielen Bereichen untersagt worden. Infolgedessen sind diese oft nur ein Boot unterhaltenden Betriebe nicht mehr in der Lage, Geld in neue Hardware zu investieren. Eine Kampagne für die Einführung neuer alternativer Antriebsformen wäre hier nur durch massive, aber unwahrscheinliche Subventionierungen denkbar.

Es gab bislang nur sporadische Versuche, in Nordeuropa Segelfrachtlinien einzuführen. Diese oft von Enthusiasten betriebenen Schiffe waren kleine Segelschiffe mit einem oft hohem Alter. Durch unglückliche Umstände oder eine einfach zu geringe Kapitaldecke haben die meisten dieser Versuche aber wirtschaftlich nicht überlebt.

Gegen die Verwendung von reinen Segelantrieben in der Nordsee spricht einiges aus der Sicht der Logistikindustrie:

  • Zu geringe Reisegeschwindigkeiten;
  • Stärkerer Einfluss von Außenbedingungen wie Wind und Gezeiten;
  • Die Bedienung größerer Segelsysteme erfordert heutzutage spezielle Erfahrungen und Kenntnisse, die normale Seeleute nicht mehr erlernen;
  • Der Schiffbau unterstützt diese Antriebsweise nicht mehr; Neubauten wären eher bei geeigneten Yachtbauern zu bestellen;
  • Es bestehen Probleme, neue Segelfrachter für den Betrieb zuzulassen und zu versichern;
  • Die geringe Zahl und die andersartige Technologie macht die Beschaffung von Neubauten teurer und schwieriger. Wer stellt so große Segel, Masten, Beschläge usw. kostengünstig her?
  • Es mangelt an einer Zulieferindustrie, die es im 19. Jahrhundert überall gab.
  • Banken und die Schiffsfinanzierer sind sehr wahrscheinlich eher nicht an solchen Projekten interessiert. Es werden neue Finanzierungsquellen benötigt.

Die Chancen für eine breiter ausgelegte Einführung von Segelschiffen in der kleineren Schifffahrt und der Fischerei stehen somit eher schlecht. Das ist schade, denn der Wind als Antriebsquelle bietet in Nordeuropa ein gutes Potential für die CO2-neutrale Seefahrt. Es werden aber neue Konzepte benötigt, die von den bisherigen Wegen der motorisierten Handelsschifffahrt abweichen. Diese sind nicht in der Lage, die Einführung von Segelfrachtern und windgetriebene Fischereifahrzeugen zu unterstützen. Eher wird diese Industrie alternative Energieträger angehen wie den Wasserstoff, LNG oder aus Wasserstoff erzeugte Brennstoffe, was ja gegenwärtig auch geschieht.

Die Anzahl von Designbüros, die funktionsfähige reine Segelschiffe entwickeln können, ist gering. Das dazu notwendige Know-how ist einfach verloren gegangen und wird auch an den Hochschulen kaum noch gelehrt. Segeln mit „Tall Ships“ verlangt sehr viel Können und Erfahrung. Wer nicht gerade bei einer Marine als Offizier auf einem der segelnden Schulschiffe längerfristig gedient hat, kann sich diese Kenntnisse nur noch bei einigen touristischen Segelschiffbetreibern aneignen, deren Zahl aber sehr begrenzt ist.

Die einzige realistische Möglichkeit sind radikal von den Traditionen abweichende Designs, bei denen völlig andere Segelkonzepte, Rumpfbauweisen und Kontrollsysteme zum Einsatz kommen. So geschieht dies gegenwärtig mit der Einführung von Flettner-Rotoren auf einigen größeren und kleineren Handelsschiffen. Der Einsatz von automatisierten Kontrollsystemen für die Windantriebe ist dabei die entscheidende Lösung. Es gibt sogar Vorschläge für Schiffe, die durch den von Windturbinen erzeugten Strom angetrieben werden sollen.

Indirekt kann Wind auch durch die Speicherung von Strom an Bord eingesetzt werden. Vor allem für Schiffe, die ohnehin ständig in Offshore-Windparks operieren ist dieses schon heute geplant. Doch auch Treibstoffe, die durch die Wasseraufspaltung gewonnen werden können, sind ein Konzept, den Wind als Energielieferanten einzuplanen. Die damit betriebene Schiffe können sogar herkömmliche Dieselmotoren verwenden. Fazit ist, das die Einführung von kommerziellen traditionellen Segelschiffen eher ein Wunschtraum ist. Es werden immer nur spezielle Anwendungen in besonderen Gebieten sein, in denen wieder Segel auf Frachtern gehisst werden dürften.

Größe ist nicht alles

Mit einem kleinen Offshore-Schiff erfolgreich Service leisten

Selbst das sparsamste Offshore-Schiff kann nicht ohne Treibstoff auskommen. Schiffe, die den Strom des von ihnen betreuten Windparks nutzen (Die „maritime Ladesäule“) sind zwar in Planung aber noch nicht verfügbar.

Der Verbrauch eines Dieselmotors ist an leicht nachrechenbare Gesetzmäßigkeiten gekoppelt. Es werden 190 bis 220 Gramm Dieselkraftstoff je nach Bauart und Alter des Motors pro Kilowattstunde verbraucht. In den vergangenen Jahren sind viele Optimierungen an den Aggregaten vorgenommen worden, die vor allem bei schnelllaufenden und bei mittelschnellen Dieseln zu signifikanten Brennstoffersparnissen geführt haben. Doch irgendwann ist auch hier das Ende der Möglichkeiten erreicht worden. Der Kohlenstoffanteil des Kraftstoffs wird als Kohlendioxid, Ruß und in anderer Form wieder an die Umwelt abgegeben. Dies an einem Motor zu reduzieren ist nicht möglich, die Gesetzmäßigkeiten lassen das nicht zu.

Ein typischer Versorger wie der weit verbreitete UT-755 benötigt meist um die 15 Tonnen Dieselkraftstoff pro Tag in Reisefahrt. Es ist eine Menge Stahl, die dabei mit einer Verdrängung von ca. 4.500 Tonnen durch das Wasser bewegt werden. Moderne OSV in einem Windpark sind nicht wesentlich kleiner und haben auch kaum schwächere Antriebsanlagen. Sie treten allerdings eher auf der Stelle und benötigen dabei etwas weniger Energieeinsatz. Doch Masse bleibt Masse. Wer weniger Energie verbrauchen möchte, muss an dieser Stelle tätig werden.

Doch in der Serviceschifffahrt werden diese Schiffsgrößen oftmals gar nicht benötigt, um ein paar Techniker, Taucher oder ROV-Piloten mit ihrer Ausrüstung zum Ort des Geschehens zu befördern. Ein viel kleineres Schiff kann das ebenfalls sehr gut erledigen und benötigt nicht tausende von Kilowatt Leistung und hohe Investitionen für seinen Bau.

Entsprechend werden viele Ersparnisse möglich: Die Kraftstoffausgaben, die Charterraten und die Personalkosten sinken entsprechend. Dem Klimaschutz wird durch einen geringen CO2-Ausstoß geholfen.

Der neue Katamaran „CC-ONE“ kann all dies durch sein Gesamtkonzept und seine Kompaktheit bieten, ohne dass die Serviceleistungen zu wünschen übrig lassen. Größe allein zählt eben doch nicht. Man würde ja an Land auch nicht mit einem schweren Truck zu einer kleinen Baustelle fahren.

Neuer Offshore-Servicekatamaran

„CC-ONE'“ ist der Name des neuen Projekts von ELBE-SEA-SERVICES. Der 38 Meter lange und 12,2 Meter breite Katamaran ist speziell für die Bedürfnisse der Offs-Windkraftindustrie und anderer Branchen wie den Fischfarmen oder dem Küstenschutz geplant worden. Das Schiff soll durch vier unabhängige Azimut-Antriebe eine einzigartige Manövrierfähigkeit und die Fähigkeit zum Dynamic Positioning (DP 3) erhalten.

Zur Sicherheit tragen die drei eingeplanten Dieselgeneratoren und ein zusätzliches Energiesystem bei. Das Schiff soll einen 12 t-Kran, zwei kleinere faltbare Hydraulikkräne sowie einen A-Rahmen am Heck erhalten. Das große Arbeitsdeck kann mehrere Container sowie ein Ampelman L-Type Gangway-System aufnehmen. Anschlüsse zur Versorgung mit Strom, Druckluft und Druckwasser sind vorgesehen.

„CC-ONE“ soll eine schwimmende Werkstatt für jegliche Art von Offshore-Arbeiten in Nord- und Ostsee werden. Sogar das Trockenfallen im Watt wird möglich sein.

Alle Dieselaggregate sind für die Umweltnorm TIER III ausgelegt und können . sobald es der technische Fortschritt zuläßt – gegen neuartige Stromerzeuger wie Brennstoffzellen o.Ä. ausgetauscht werden, denn „CC-ONE“ wird vollkommen modular geplant.

ELBE-SEA-SERVICES sucht derzeit Partner, die sich für den Betrieb eines solchen Schiffs interessieren.

Brandbekämpfung rettet die Natur und das Klima

Die Brandkatastrophen in Ostaustralien, in Brasilien und sogar in anderen Teilen der Welt werden nicht nur durch eine Periode heißer Sommersaisonen ausgelöst – sie sind eine direkte Folge der globalen Erwärmung. Glaubt man den Aussagen, dass die menschliche Zivilisation nicht der Verursacher dieser Situation ist oder dass nicht etwas geschieht. Das Ergebnis ist, dass Tausende Hektar Wald, Büsche etc. abgebrannt sind. Die Wälder könnten sich selbst erholen, wenn sie genug Zeit hätten. Aber die nächste Feuersaison steht bevor, und das spärlich wachsende Grün in den abgebrannten Gebieten wird wieder zerstört werden.

Wir haben keine Chance, die Wälder vor Feuerschlägen oder anderen natürlichen Ursachen für Brände zu schützen. Aber wir können verhindern, dass Menschen die Brandstifter sind. Kein offenes Feuer, keine Zigarette oder ein anderes unvorsichtiges Verhalten. Wir können auch gegen Kriminelle vorgehen, die Brände für ihre eigenen Geschäftsziele nutzen oder Brände nur zum Spaß legen.

Die Arial-Brandbekämpfung ist ein wichtiger Teil der Aktionen gegen Waldbrände. Nur Flugzeuge können so schnell wie nötig reagieren und eine große Menge an Flammschutzmitteln in die Flammen transportieren. Das heißt nicht, dass jede andere Art der Brandbekämpfung falsch ist – ganz im Gegenteil, die gesamte Truppe ist ein Team. Bodeneinheiten blockieren das Feuer, legen Feuerschneisen an und löschen eventuelle Brandreste oder verhindern eine Rückzündung. Die Hubschrauber unterstützen dies durch eine gezielte, präzise Wasserbombardierung, und die Starrflügelkräfte löschen größere Flächen in kurzer Zeit. Auch in unwegsamem Gelände ist diese Mischung der Kräfte unerlässlich.

Bild: Our Mission – AERIAL-FIREFIGHTING 110628-O-ZZ999-001 A California Air National Guard C-130 Hercules aircraft equipped with a modular airborne firefighting system drops fire retardant near Hondo, N.M., on June 28, 2011. DoD photo by Jennifer Myslivy, U.S. Forest Service. (Released)

SO2 und NO2 – Rauchzeichen auf See

SO2 (Schwefeldioxid) und NO2 (Stickstoffdioxid) sind sehr schädliche Gase für die Natur und für Menschen. Sie werden von Dieselmotoren ohne jede Rauchgasfilterung ausgestoßen. Besonders die Schweröle verbrennenden Schiffsdiesel sind schädlich. Sie stoßen schließlich pro Minute viele Kubikmeter der Gase aus. Nur die Verbannung des Schweröls kann hier helfen.

NO2 ist schädlich für Menschen und andere Lebewesen. Man merkt es schon am stechenden Geruch und am Kratzen in der Kehle. SO2 entwickelt im Kontakt mit Wasser Schwefelsäure. Es tut sicher nicht gut, mit ihr ständigen Kontakt zu haben. Beide Gase wirken in Dauerbelastung sehr schädigend und verkürzen das Leben.

Die Schifffahrt ist für ca. 13 % aller SO2 und 15 % der NO2 Austöße weltweit verantwortlich. Es gibt Häfen, in denen jeder Atemzug schon krank macht.

Die „Highways“ der Weltschifffahrt lassen sich durch ihre SO2-Emissionen leicht nachverfolgen. Unter „www.windy.com“ lassen sich bei entsprechender Einstellung der Weltkarte die Routen leicht finden. Breite braungefärbte Pfade, die sich quer über die Ozeane erstrecken. Es wird Zeit, etwas dagegen zu unternehmen.

Durch flüssiges Erdgas kann in einem ersten Schritt die Abgasabgabe eine Schiffs wesentlich reiner werden. Im zweiten Schritt kann dann dazu übergegangen werden, nur noch gespeicherten Strom oder sauberen Wasserstoff zu verwenden. Die Technologien sind entwickelt und verfügbar. Es fehlen nur noch die Kaufentscheidungen der Schiffsbetreiber.

(Bild von Roberto Venturini)