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von Philipp Peuß

Zukunfts-weisende Technologie

Ampereship baut hochmoderne Elektro-Solar-Personenfähren

Ostseestaal in Stralsund verfolgt konsequent eine Diversifikationsstrategie. Ursprünglich ein reiner Zulieferbetrieb für große Werften gegründet hat sich Ostseestaal heute zu einem Systemlieferanten für verschiedene Industriebranchen entwickelt. So haben die Ingenieure schon 2012 damit begonnen über vollständig emissionsfreie Schifffahrt nachzudenken. Die Entwicklung wurde mit dem Ansatz verfolgt, das Schiff vollständig mit der Energie er Sonne zu betreiben. Natürlich sollte auch der Reeder mit dem Schiff in der Lage sein Geld zu verdienen. Da es sich hierbei ausschließlich um kommerziell genutzte Schiffe handelt, waren auch erheblich strengere Bau- und Sicherheitsvorschriften einzuhalten als sie zum Beispiel in der Sportschifffahrt bekannt sind.

Da sich das neu entwickelte Geschäftsfeld sehr vielversprechend für die Zukunft ist, wurde die Firma Ampership als spin off von Ostseestaal gegründet. Damit können sich die Ingenieure noch besser auf diesen Markt konzentrieren und gezielt zukunftsweisende Technologien entwickeln. 

Jüngstes Resultat ist der Auftrag zum Bau einer Fähre über die Warnow für die Hansestadt Rostock.

Die neue Elektro-Solar-Personenfähre ist für den Einsatz im Rostocker Stadthafen vorgesehen, wo sie ab Mitte 2021 auf einer Strecke von einem halben Kilometer zwischen Kabutzenhof und Gehlsdorf pendeln soll. Der Rumpf des Katamarans wird aus Stahl gefertigt. Die Fähre befördert bis zu 80 Personen und 15 Fahrräder auf einer Tour, vollelektrisch und komplett emissionsfrei. Den Antriebsstrom für die zwei 45-kW-Ruderpropeller liefern Hochleistungsbatterien, welche von insgesamt 36 auf dem Dach des Schiffes installierten Solarmodulen geladen werden. In den Sommermonaten kann so ein 12 Stunden Betrieb am Tage gewährleistet werden. Für die Wintermonate beseht zusätzlich die Möglichkeit die Batterien über einen Landanschluß zu laden. In der Regel erfolgt die Ladung über Nacht, so dass auch im Winter ein ganztägiger Betrieb sichergestellt werden kann.

Der von Ampereship designte Katamaran erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 14 km/h, wobei für die Realisierung des Fahrplanes eine Dienstgeschwindigkeit von 7 bis 8 km/h ausreichend ist. Durch den Einsatz der umweltschonenden Elektro-Solar-Personenfähre im innerstädtischen Verkehr auf der Warnow werden bis zu 36.000 Liter Diesel pro Jahr eingespart.

Bei der Entwicklung wird konsequent auf Leichtbau gesetzt. Die Antriebsanlage ist optimiert für die Einsatzbedingungen auf der Warnow sowie für die vorgesehen Fahrstrecke. Die elektrischen Verbraucher wurden nach Energiespargesichtspunkten ausgewählt. So ist die Beleuchtung ausschließlich in LED Technik installiert. Bei der Navigationselektronik wurden die energiesparenden Modelle gewählt. Zum automatischen Anlegen wurden Magnete eingebaut.

Der Fahrstand und alle zu bedienenden Einrichtungen sind so angeordnet, das ein „Einmann-Betrieb“ sichergestellt ist.  Weiterhin wird das Schiff mit einer außerordentlich hohen Betriebssicherheit entworfen. All wesentlichen Systeme und Anlagen sind redundant vorhanden. Der Ausfall einer Komponente führt nicht zum Ausfall des Schiffes, es kann weiterhin seinen Fahrplan erfüllen. Wartungsfreundlichkeit spielt auch eine große Rolle. Auch wenn auf einem Elektrosolarschiff nicht viele Teile verbaut sind, die Wartung benötigen, so sind diese jederzeit leicht erreichbar und austauschbar. So können z.B. die Antriebe mit den Propellern gewechselt werden, ohne dass das Schiff an Land gesetzt werden müsste. Damit reduzieren sich die Betriebskosten für den Kunden von Ampereship, den Reeder erheblich.

Besondere Erfahrungen mussten die Stralsunder Ingenieure mit der Zulassung der 10 bisher gebauten Eletro-Solar-Schiffe machen. Die Bauvorschriften wurden für klassische Dieselbetriebene Schiffe entwickelt. Bei Elektrosolarschiffen gibt es aber andere technische Gegebenheiten, die eine andere Herangehensweise erfordern. Nennenswert ist hier zum Beispiel der Brandschutz. Die Gefährdung der Motoren/Maschinenräume auf Dieselschiffen ist erheblich höher als bei Elektroschiffen. Trotzdem finden die gleichen Vorschriften Anwendung. Nur in enger Zusammenarbeit mit der Zentralen Schiffsuntersuchungskommission, der deutschen Zulassungsbehörde konnten neue Lösungen gefunden und umgesetzt werden. Gleiches gilt für die Auslegung der Batterieräume. Die Chemie moderner Lithium Akkumulatoren findet keine Berücksichtigung in den Vorschriften. Auch hier mussten neue Wege bezüglich Betriebssicherheit und Brandschutz gegangen werden.

Ampereship hat inzwischen 10 Elektrosolarschiffe gebaut. Auch die erste Elektro-Fahrzeugfähre auf europäischen Binnengewässern ist bei Ampereship entstanden. Dafür wurden die Ingenieure mit dem europäischen Solarpreis 2018 ausgezeichnet.

Die rasanten Entwicklungen bei den Batterien sowie in der Elektromobilität im Allgemeinen verfolgen die Stralsunder Ingenieure sehr aktiv.  Sie beteiligen sich unter anderem in verschiedenen Forschungsprojekten mit anderen Industriepartnern sowie Universitäten, Hochschulen und Forschungsinstituten. Brennstoffzellen sind möglicherweise der nächste technologische Schritt um die Reichweite der Schiffe zu erhöhen. Hier zeigt sich, dass die Infrastruktur für den Treibstoff an Bord und an Land eine mindestens so große Herausforderung darstellt, wie der Betrieb einer Brennstoffzelle an Bord eines Schiffes.

Aktuell verzeichnen wir eine stark zunehmende Nachfrage nach unseren Schiffen. Aktuelle Projekte in Deutschland, Österreich, der Schweiz und Italien werden bearbeitet.

Quelle: Ingenieur-Nachrichten Ausgabe Nr.5 (IN5-20)

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