Ökologische Innovationskraft

„Grüne“ Frachter können Umweltbelastung um mehr als 15 % senken

An der Fachhochschule Kiel gibt es einen von weltweit 5 Twistflow-Windkanälen. Hier erforschen Professor Dr.-Ing. Kai Graf und sein Team die Eigenschaften von Segeln. In Strömungsexperimenten testen sie mit Entwicklern aus der ganzen Welt und Segelmacher aus der Region ihre Innovationen für den Profisport. Doch Segel können noch mehr: Handelsschiff mit Segeln als Sekundärantrieb sind ein wichtiger Schritt in Richtung Klimaschutz. Sie können den jährlichen Kohlendioxydausstoß laut einer Beispielrechnung um 3.750 t CO2 reduzieren – pro Jahr und pro Schiff! Und die Reeder würden mit dem Sekundärantrieb entsprechend Antriebskosten sparen.

Am Fachbereich Maschinenwesen erforschen die Wissenschaftler in Studien Ideen von deutschen, französischen und kanadischen Erfindern und tragen zur Weiterentwicklung bei. Drei Systeme konkurrieren um die höchste Effizienz: Segel, Rotoren und Kites. Ein Containerschiff der Schiffsklasse 400 m verbraucht im Schnitt 300 t Schweröl pro Tag. Die Yacht Research Unit des F&E-Zentrums der FH Kiel hat eine Beispielrechnung zur erwarteten Brennstoffeinsparung aber erstmal für einen Massenguttransporter, einen sogenannten Bulker, gemacht. So ein Schiff verbraucht täglich 31,6 t des Schweröls IF380. Bulker eignen sich besonders gut, mit Segelantrieben ausgerüstet zu werden.

Minus x Minus = Plus für die Umwelt                          

Das Segel-System Autares z.B. würde dessen Brennstoffverbrauch um 15,3 % senken. Das bedeutet ein Minus an Schadstoffen von rund 3.750 t Kohlendioxyd sowie ein Minus an Brennstoffkosten von rund 447.825 US-Dollar pro Jahr und Schiff. Denn für das Schweröl IF380 zahlt man (Stand 12. Januar 2018) in Rotterdam 370,50 $ je t, für den Sprit eines Tages also rund 11.708 $ und bei 250 Seetagen rund 2,93 Mio. $ pro Jahr. 

Der Schadstoffausstoß hängt dabei natürlich unmittelbar mit dem Brennstoffverbrauch zusammen: Pro kg IF380 entstehen 3,1 kg CO2 (Quelle: Statoil) ­– das macht 3,1 t CO2  je t Brennstoff, pro Tag also dann 97,96 t CO2. Das erzeugt bei 250 Seetagen rund 25.000 t Kohlenstoffdioxid, das sich in der Erdatmosphäre festsetzt und als Treibhausgas wirkt.

Die angestrebten umweltfreundlichen Reduktionen könnten z.B. in einem “Slow Steaming-Betrieb” noch weiter deutlich verbessert werden, ist Prof. Kai Graf überzeugt. Als „grüner“ Hybrid aus Segelschiff und Motorfrachter könnten die Kolosse dann die Entwicklung weiterer Schadstoffabsenkungen im wahrsten Sinne des Wortes „erfahren“.

Übrigens:

  • Schon 2008 erkannte die WELT den globalen „Trend zum Riesenschiff: Während das Handelsvolumen auf Überseerouten und die Ausmaße der Containerschiffe größer werden, steigen auch der Schwerölverbrauch und damit die Umweltbelastung.“

Ihre Fotos: Live im Twistflow-Windkanal der FH Kiel – einer von insgesamt fünf weltweit

Termin: Donnerstag, 07.06.18, 17 Uhr in der Yacht Research Unit des F&E-Zentrums der FH Kiel GmbH

Kiel ist seit Langem internationale Spitzenadresse in der Meeres- und Geoforschung. Experten aus zahlreichen Ländern erforschen am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel die Weltmeere und ihre Veränderungen von der Atmosphäre bis in die Tiefsee. Weltweit einzigartig ist in Kiel die Verflechtung der Meeres- und Geowissenschaften mit den Rechts- und Wirtschaftswissenschaften, ebenso zu mariner Medizin und Genetik. Das Forschungs- und Entwicklungszentrum der Fachhochschule Kiel betreibt zahlreiche weitere Projekte – hier die Forschungs-plattform FINO3, 80 Kilometer vor Sylt, zur Energiegewinnung durch Offshore-Windparks. 
Kiel beherbergt zudem das gößte deutsche universitäre Segelzentrum im Olympiahafen Kiel-Schilksee und der Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“ der Uni Kiel.

Ihr Ansprechpartner

Professor Dr.-Ing. Kai Graf

Fachbereich Maschinenwesen der FH Kiel