BS 11-2021

SCHIFFSTECHNIK
ZEM nimmt Kurs auf die Schweiz
Das norwegische Unternehmen ZEM ist ein Pionier auf dem Gebiet der Batterie-Technologie.
Schon 2016 lieferte es Batterien für eine der ersten Fähren mit Hybrid-Antrieb, die »Vision of
the Fjords«. Mit der »Heimat« haben die Norweger jetzt ein erstes Projekt in dem Alpenland
Die historische Passagierfähre »Heimat«, die auf dem Greifensee
verkehrt, wird das erste Schiff in der Deutschschweiz
sein, das mit ZEM-Batterien ausgestattet wird, teilt der norwegische
Batteriespezialist mit. Die Elektrifizierung der »Heimat«
wird in Zusammenarbeit mit der Shiptec AG erfolgen. Zuvor haben
die beiden Unternehmen an einer Ausschreibung erfolgreich
teilgenommen. Die Elektrifizierung der »Heimat«, die auf dem
Greifensee verkehrt, wird in Zusammenarbeit mit der Shiptec AG
erfolgen.
Die »Heimat«, die seit ihrem Bau im Jahr 1933 bereits zum
dritten Mal mit einem Dieselmotor ausgestattet wurde, ist ganzjährig
im Einsatz und befördert jährlich bis zu 55.000 Passagiere
zwischen Maur und Uster, unweit von Zürich. Die Greifensee
Schifffahrtsgenossenschaft (SGG) – Eigentümerin der »Heimat«
– entschied sich, das historische Schiff mit moderner Batterietechnologie
ausstatten. Sie beauftragte die Shiptec in Luzern mit
einer Machbarkeitsstudie für die Elektrifizierung und prüfte dabei
verschiedene Systeme, die von unterschiedlichen Anbietern
vorgeschlagen wurden. Die Shiptec führte Schlepptests sowie
hochdynamische Leistungsmessungen für den Antrieb und die
Hotellast durch, um Informationen über die am besten geeigneten
Abmessungen und die Platzierung von Motor und Batterien,
die voraussichtliche Lebensdauer sowie eine Schätzung der
voraussichtlichen Investitions- und Betriebskosten zu erhalten.
Den Angaben zufolge bestätigten die Ergebnisse die Durchführbarkeit
einer solchen Umrüstung, für die ZEM ausgewählt
wurde. Die SGG stimmte der Umstellung der Motorbarkasse auf
einen vollständig elektrischen Antrieb zu, wodurch die
CO 2 -Emissionen um etwa 10 t pro Jahr reduziert werden sollen.
Um die tägliche Fahrtstrecke von etwa 20 km zu bewältigen,
werden ZEM und Shiptec die »Heimat« mit einem 99 kWh-
Lithium-Ionen-Batteriesystem von Akazem nachrüsten. Dieses
System, das sich laut den Projektpartnern bereits in einer Vielzahl
kleinerer Schiffe und Fähren bewährt hat, darunter elektrische
Rettungsboote für die Offshore-Industrie und mehr als
30 Hybridschiffe für die Fischzucht, soll genug Energie für einen
normalen Tagesbetrieb liefern.
Es sei zwar geplant, die Batterien zu 100 % aus nachhaltigen
Quellen aufzuladen, einschließlich der Aufrüstung durch Photovoltaikanlagen,
aber auf dem Pier von Maur ist nicht genügend
Platz für eine solche Anlage, und die Anbringung von Solarpaneelen
auf dem Dach des Schiffes ist aus Gründen der Stabilität
und der Wahrung seiner äußeren historischen Authentizität
nicht möglich, berichten ZEM und Shiptec.
Wie die beiden Unternehmen weiter mitteilen, benötigte man
für dieses Vorhaben robuste Komponenten mit einem hohen Sicherheitsniveau.
»Dies passt perfekt zu den Werten von ZEM und
unserem Systemdesign«, sagte Sebastian Wang-Hansen, ZEM-
Projektleiter. »Gemeinsam mit Shiptec schlugen wir daher vor,
die Heimat mit einem 99-kWh-Lithium-Ionen-Batteriesystem
von Akazem und einem 40-kW-Elektroantriebsmotor von Danfoss
Editron nachzurüsten. Der Permanentmagnetmotor von
Danfoss liefert ein hohes Drehmoment und ist daher in der Lage,
die Propellerwelle ohne Untersetzungsgetriebe anzutreiben. Das
Ergebnis ist ein leichterer, effizienterer und weniger wartungsintensiver
Antriebsstrang.«
Das Motorschiff hat ein Leergewicht von 10,2 t und eine Transportkapazität
von 60 Personen, davon 20 Passagiere in der Kabine.
Die geforderte Geschwindigkeit muss weiterhin 15 km/h
betragen, und die Notbremsung darf dreieinhalb Schiffslängen
von 14,9 m nicht überschreiten. Das System benötigt pro Tag
84 kWh Energie, einschließlich einer 10 kWh-Reserve, dies beinhaltet
14 Rundfahrten über den See und zurück, zwei Transferfahrten
von Maur nach Greifensee und zurück sowie eine zusätzliche
Fahrt am Abend mit geringerer Geschwindigkeit. Für einen
Kilometer benötigt das Schiff 1,6 kWh.
Es wurden drei Batterien mit je 33 kWh ausgewählt, was eine
Gesamtkapazität von 99 kWh ergibt. Dies erfordert eine Auf-
20 Binnenschifffahrt 11 | 2021