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Die Frachtschifffahrtsindustrie findet langsam den Weg zu emissionsarmen Kraftstoffen, doch inzwischen ist die Windenergie einsatzbereit. Verschiedene Formen von High-Tech-Segeln tauchen auf den Schifffahrtswegen wieder auf, und um die Nachhaltigkeit zu unterstreichen, werden einige von ihnen aus recycelten Plastikflaschen hergestellt.

Die Windenergie ist startbereit

Natürlich können riesige Frachtschiffe nicht ausschließlich mit Windkraft betrieben werden. Wenn jedoch die neue Generation von starre, aerodynamische Segel In Kombination mit einer punktgenauen Planung optimaler Schifffahrtsrouten ist die Kraftstoffeinsparung erheblich.

Das behauptet beispielsweise die finnische Firma Norsepower eine Kraftstoffeinsparung von bis zu 28 % für seinen „Rotorsegel„Windkraftanlage, und sie haben die Zahlen, die es beweisen.

Im vergangenen August demonstrierte ein mit Rotorsegeln ausgestattetes Sumitomo-Tanker die Kraftstoffeinsparung auf einer Atlantiküberquerung zwischen New York City und Amsterdam. Norsepower berichtete, dass Windkraft 16 % der Kraftstoffeinsparungen beitrug, wobei die Routenoptimierung weitere 12 % bewirkte.

Das Unternehmen meldete außerdem eine durchschnittliche Einsparung von 19 % für sechs verschiedene Langstreckenrouten, wobei die Windkraft 9 % und die Routenoptimierung weitere 10 % beisteuerte.

Verrückt aussehende Segel sind doch gar nicht so verrückt

Starre Segel auf Frachtschiffen weisen typischerweise einige Ähnlichkeiten mit dem auf schlanke Aerodynamik der Segel moderner Rennyachten, aber der Beitrag von Norsepower auf diesem Gebiet kommt von einem anderen Ort. Anstatt Windenergie auf relativ flachen Flächen zu gewinnen, setzt Norsepower Flettner-Rotoren in langen, hohen Röhren ein, die an Schornsteine ​​erinnern.

„Das Rotorsegel nutzt den Magnus-Effekt, um Schub zu erzeugen und das Schiff voranzutreiben“, erklärt Norsepower. „Wenn der Wind auf die Oberfläche des sichtbaren, sich drehenden Rotorteils des Segels trifft, beschleunigt sich der Luftstrom auf einer Seite und verlangsamt sich auf der gegenüberliegenden Seite des Rotorsegels. Die Änderung der Geschwindigkeit des Luftstroms führt zu einem Druckunterschied.“

Wenn Sie einen Curveball werfen können, können Sie den Magnus-Effekt selbst sehen.

Windkraft, die kippt, jetzt mit recyceltem Kunststoff

Norsepower hat die Rotorsegel so konzipiert, dass sie sich neigen lassen bei Bedarf in eine flache Position gebracht werden, was die Frage beantwortet, wie sie unter niedrig hängende Brücken passen.

Im neuesten Nachhaltigkeitstrend hat Norsepower recycelte Plastikflaschen in seinen Windkraftmix aufgenommen.

Das ist in der Segelwelt nicht ganz beispiellos. Im Jahr 2009 beispielsweise ein Segelboot aus 12,500 recycelten Plastikflaschen Begeben Sie sich auf eine Forschungsreise.

Um die Dinge auf den neuesten Stand zu bringen: Erst letztes Jahr veröffentlichte das schwedische Windkraftunternehmen OceanBird eine Lebenszyklusanalyse seines neuen starren Segels „Wing 560“, in der es feststellte, dass der im Segel verwendete Verbundwerkstoff ist Teilweise aus recyceltem Kunststoff hergestellt.

In einer im vergangenen November veröffentlichten Fallstudie stellte Norsepower Nefco, der Nordic Green Bank, einige Details zu seiner eigenen Kombination aus Windkraft und recyceltem Kunststoff zur Verfügung. „Wir verwenden für unsere Rotorsegel einen Rohstoff, der auf recycelten PET-Kunststoffflaschen basiert“, sagte Tuomas Riski, CEO von Norsepower, gegenüber Nefco. „Ein typisches Segel kann 300,000 recycelte PET-Flaschen enthalten.“

Vorwärts und aufwärts für Segelfrachtschiffe

Neue Schiffe, die speziell zur Optimierung harter Segel gebaut werden, sind nur ein Markt für Norsepower. Der andere ist der Retrofit-Markt, und dort könnte sich die Lage schnell weiterentwickeln.

Anfang dieser Woche gab Norsepower bekannt, dass die Reederei Oldendorff Carriers wird drei Rotorsegel installieren auf ihrem Dietrich-Oldendorff-Massengutfrachter, einem Schiff, das für den Transport von Flüssigkeiten, Getreide und anderen unverpackten Stoffen konzipiert ist. Das Projekt wird voraussichtlich etwa Mitte des Sommers abgeschlossen sein.

„Die riesigen, sich drehenden Rotoren werden zum Teil aus etwa 342,000 Plastikflaschen hergestellt“, erklärte das Unternehmen, was einen deutlichen Anstieg gegenüber der im letzten Herbst genannten Zahl darstellt.

Anscheinend hat Norsepower bereits das Potenzial für Hunderte weiterer Nachrüstungen im Auge.

„Oldendorff ist in mehr als einer Hinsicht ein Traumkunde für Norsepower: ein legendäres Familienunternehmen mit über 100 Jahren Erfahrung in der Branche und heute etwa 700 Schiffen auf dem Wasser“, sagte Tuomas Riski in einer Pressemitteilung.

„Ich begrüße Oldendorffs Engagement für die Mission von Norsepower, die Schifffahrt zu dekarbonisieren, von ganzem Herzen und freue mich auf die nächsten Möglichkeiten der Zusammenarbeit!“ betonte er.

Windkraft für Tausende von Schiffen

Norsepower schätzt, dass fast 30,000 Schiffe verschiedener Typen, darunter auch Passagierschiffe, mit Rotorsegeln für Windkraft nachgerüstet werden könnten. Ein weiterer Hinweis darauf, dass Norsepower sich auf eine Vergrößerung vorbereitet, gab das Unternehmen am 31. Oktober bekannt, dass die Reederei IINO Kaiun Kaisha, Ltd. und die Mizuho Leasing Company bei einem Leasingprogramm für das Rotorsegel zusammenarbeiten. Ziel der Vereinbarung ist es, die Vorlaufkosten für die Installation zu senken.

„Diese Anfangsinvestition kann für kleine und mittlere Schiffseigentümer und -betreiber ein erhebliches Hindernis für die Technologieeinführung darstellen, trotz der erreichbaren Kraftstoffverbrauchs-, Treibhausgas- und anderen Emissionsreduzierungen“, erklärte Norsepower. „Dieser Ausfall bedeutet, dass Tausende von Schiffen heute auf dem Wasser die potenziellen Vorteile des Norsepower-Rotorsegels verpassen.“

Norsepower gehört zu denen, die davon ausgehen, dass alternative Treibstoffe in der Schifffahrt in naher Zukunft kaum einen Einfluss auf die Treibhausgasemissionen haben werden, sodass die Windkraft die Nase vorn hat.

„Das [Leasing-]Konzept wird vor dem Hintergrund der zunehmenden Erkenntnis entwickelt, dass die Reduzierung von Treibhausgasen und anderen Emissionen allein durch kohlenstoffarme oder umweltfreundliche Kraftstoffe vor 2030 minimal sein wird. Dies ist auf die begrenzte Verfügbarkeit alternativer Kraftstoffe zurückzuführen, weshalb Energieeffizienzlösungen wie Norsepower-Rotorsegel zur Maximierung der Energieeffizienzeinsparungen in der Pflicht sind“, stellte Norsepower fest.

„Schiffs- und Ladungseigentümer nutzen das Produkt bereits seit fast 10 Jahren und haben rund 300,000 Betriebsstunden an verifizierten Leistungsdaten gesammelt, die eine durchschnittliche Kraftstoffverbrauchseinsparung von 5 bis 25 % oder mehr unter guten Bedingungen belegen“, stellt Norsepower außerdem fest. „Diese Einsparungen wurden in verschiedenen Projekten von Lloyd's Register sowie ABB, NAPA, RISE, Chalmers University of Technology und VTT unabhängig gemessen und analysiert.“

Was ist mit alternativen Kraftstoffen?

Als mechanische Geräte unterliegen starre Segel nicht den gleichen Einschränkungen in der Lieferkette, die die Nutzung alternativer Kraftstoffe in großem Maßstab behindern können. Doch mit der Windkraft als Brücke wird sich die Schifffahrtsindustrie irgendwann von der fossilen Energie lösen.

Hier in den USA hat die Marine mit der Einführung von den Stein ins Rollen gebracht die Große Grüne Flotte, in dem Biokraftstoffe neben Kernenergie vorgestellt werden. Wenn eine solche Übung heute stattfinden würde, würden neben neuen alternativen Kraftstoffen und Technologien höchstwahrscheinlich auch harte Segel auftauchen.

Angesichts der Fortschritte in der Batterietechnologie seit Anfang der 2000er Jahre ist es keine Überraschung, dass das führende Schifffahrtsunternehmen Yara an den Start geht ein vollelektrischer Massengutfrachter In Norwegen. Das Schiff ist seit 2022 im Umlauf und Yara ist derzeit dabei, die autonome Steuerung des Schiffs zu aktivieren.

Grüner Wasserstoff ist eine weitere neue Entwicklung, die sich im Bereich der Nullemission abzeichnet Wasserstoff-Brennstoffzellen. Es ist auch der Hauptbestandteil von grüner Ammoniak, den die Schifffahrtsindustrie als emissionsärmeren Kraftstoff im Auge hat.

Abgesehen von finanziellen und Lieferkettenüberlegungen besteht das Risiko von Umwelteinflüsse verkompliziert das Bild der alternativen Kraftstoffe, sodass es vorerst an der Windkraft liegt, die Schwerstarbeit für die Dekarbonisierung des Seeverkehrs zu leisten.

Oder die Leute könnten einfach weniger Dinge kaufen, die rund um den Globus verschickt werden müssen. Das könnte auch funktionieren.

Bild: Frachtschiff ausgerüstet für Windkraft mit Rotorsegel (Mit freundlicher Genehmigung von Norsepower).

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• Quelle: https://cleantechnica.com/2024/02/07/wind-power-cargo-ships-recycled-plastic/