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RiverCell: Brennstoffzellensysteme, hybrid-elektrisch angetriebenes Binnenfrachtschiff

In Städten und Ballungsräumen in Hafennähe zählen Schifffahrtemissionen zu den größten Schadstoffquellen. Um dieser Umweltbelastung entgegenzuwirken, wird in dem Verbundprojekt RiverCell ein hybrid-elektrisch angetriebenes Binnenfrachtschiff mit Batterien und Brennstoffzellen entwickelt und gebaut. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit einem Fördervolumen von rund 2,14 Millionen Euro unterstützt. / Foto: HB

Das NIP fördert die Marktvorbereitung von Brennstoffzellensystemen am Beispiel eines elektrischen Binnenfrachtschiffs.

(WK-intern) – Brennstoffzellensysteme in der stationären Anwendung wie Heizgeräte für Privathäuser oder in der industriellen Energieversorgung mit Kraft-Wärme-Kopplung erhöhen die Energieeffizienz, schonen das Klima und unterstützen die Energiewende.

Um die nächsten erforderlichen Entwicklungsschritte in Richtung Markt gehen zu können, wurden im Jahr 2015 weitere 11,3 Millionen Euro Fördermittel aus dem Nationalen Innovationsprogramm (NIP) Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie bewilligt, die in Projektvorhaben mit einem Gesamtumfang von 25,3 Millionen Euro geflossen sind.

Im geförderten Verbundvorhaben „RiverCell“ wird ein hybrid-elektrisch angetriebenes Schubschiff mit Batterien und Brennstoffzellen konzipiert und gebaut, um die Abgasemission der See- und Binnenschifffahrt zu reduzieren. Das Projekt mit ein Gesamtbudget von 4,47 Millionen Euro wird je zur Hälfte von den beteiligen Unternehmen sowie dem Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) finanziert. Das BMVI fördert „RiverCell“ über eine Laufzeit von zwei Jahren bis Ende 2016 mit rund 2,14 Millionen Euro (s. hierzu die Tabelle weiter unten). Am Projekt beteiligen sich von Unternehmensseite die MEYER WERFT GmbH & Co. KG, NEPTUN WERFT GmbH & Co. KG, Viking Technical GmbH, Serenergy A/S, fischer eco solutions GmbH, HADAG Seetouristik und Fährdienst AG, FSG Flensburger Schiffbaugesellschaft mbH & Co. KG, hySOLUTIONS GmbH, die BEHALA Berliner Hafen und Lagerhausgesellschaft mbH sowie die Technische Universität Berlin als Forschungsinstitution. Die ganzheitliche Koordination des Projektes obliegt der NOW GmbH, der Nationalen Organisation für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie.

Grundlage für die Auslegung des elektrischen Antriebs und der Bordstromversorgung bilden die Fahr- und Lastprofile konventioneller Binnenschubfrachtschiffe. Im Projekt ist definiert, dass der Strom für den Antrieb des Schubschiffes sowie die Versorgung aller elektrischen Verbraucher an Bord im regionalen Betrieb vollständig über Batterien bzw. Akkumulatoren abgedeckt wird. Im überregionalen Betrieb, also wenn das Schubschiff größere Distanzen zu einem weiter entfernten Hafen bewerkstelligen muss, werden Elektroantrieb und Energieverbraucher zusätzlich über eine mit Wasserstoff betriebenes Brennstoffzellensystem versorgt. Mit Hilfe eines Fahrerassistenzsystems kann der Schiffsführer jederzeit den Energieverbrauch an Bord und die Leistungsfähigkeit des Antriebs steuern. Das Projekt hat Pilotcharakter und soll demonstrieren, dass das voll-elektrische Antriebs- und Energieversorgungskonzept nicht nur umweltfreundlich ist, sondern auch wirtschaftlich konkurrenzfähig gegenüber konventionell betriebenen Binnenfrachtschiffen sein kann.

Zuwendungsempfänger Laufzeit von Laufzeit bis Projektbudget Fördermittel
BEHALA – Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbH 01.07.2015 31.12.2016 125.558 € 60.267 €
fischer eco solutions GmbH 01.01.2015 31.12.2016 144.101 € 69.168 €
Flensburger Schiffbau-Gesellschaft m.b.H.& Co. Kommanditgesellschaft 01.01.2015 31.12.2016 108.346 € 52.006 €
HADAG Seetouristik und Fährdienst Aktiengesellschaft 01.01.2015 31.12.2016 81.230 € 38.990 €
hySOLUTIONS GmbH 01.01.2015 31.12.2016 78.667 € 37.760 €
MEYER WERFT GmbH & Co. KG 01.01.2015 31.12.2016 1.192.158 € 572.236 €
NEPTUN WERFT GmbH & Co. KG 01.01.2015 31.12.2016 349.490 € 167.755 €
Serenergy A/S 01.01.2015 31.12.2016 1.846.552 € 886.345 €
Technische Universität Berlin 01.07.2015 31.12.2016 294.870 € 141.538 €
Viking Technical GmbH 01.01.2015 31.12.2016 247.232 € 118.671 €

Programmbereich Stationäre Energieversorgung mit Brennstoffzellen im NIP

Der Programmbereich Stationäre Energieversorgung umfasst die Anwendungsfelder Hausenergie und Industrie. Im unteren Leistungsbereich umfassen die stationäre Energieversorgung Anlagen von einem bis fünf Kilowatt elektrisch in der Hausenergie bis hin zu Anlagen von einigen Zehn Kilowatt bis wenige Megawatt im Industrieeinsatz. Die Anlagen in der Hausenergieversorgung arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung und verbrennen Erdgas aus den bestehenden Leitungen. Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme durch Brennstoffzellen ermöglicht hohe Gesamtnutzungsgrade von mehr als 85 Prozent bei gleichzeitig zwischen 25 und 35 Prozent Kohlendioxideinsparungen gegenüber modernen konventionellen Versorgungssystemen. Durch die Nutzung von Erdgas bedarf es keiner zusätzlichen Investitionen in den Ausbau der umliegenden Infrastruktur. Für die stationäre Nutzung von Brennstoffzellensystemen in der Hausenergie werden sowohl Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC) sowie Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) verwendet. Im Industrie- und Schiffsbereich wird hauptsächlich die SOFC-Technologie verwendet. Insgesamt sind heute weltweit bereits mehrere Hundert Brennstoffzellen-Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) ab 100 Kilowatt im Einsatz.

Marktvorbereitung seit 2006 – Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP)

Die Marktvorbereitung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie betreiben Bund, Industrie und Wissenschaft seit 2006 gemeinsam im Rahmen des gleichnamigen Nationalen Innovationsprogramms. Das Programm, mit den Schwerpunkten auf angewandter Forschung und Entwicklung sowie Demonstrationsvorhaben, läuft bis 2016. Zum Gesamtvolumen des Programms von 1,4 Milliarden Euro tragen öffentliche Hand und Industrie je die Hälfte bei. Seitens des Bundes tragen das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur 500 Mio. Euro, das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 200 Mio. Euro bei. Zur ganzheitlichen Koordinierung des Programms wurde 2008 die NOW gegründet.

PM: Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW)

In Städten und Ballungsräumen in Hafennähe zählen Schifffahrtemissionen zu den größten Schadstoffquellen. Um dieser Umweltbelastung entgegenzuwirken, wird in dem Verbundprojekt RiverCell ein hybrid-elektrisch angetriebenes Binnenfrachtschiff mit Batterien und Brennstoffzellen entwickelt und gebaut. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit einem Fördervolumen von rund 2,14 Millionen Euro unterstützt. / Foto: HB

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