Auf dem Ausbildungsschiff Ab Initio erleben Sie die Zukunft der Binnenschifffahrt
Mit mehr als 8.000 Binnenschiffen haben die Niederlande die größte Flotte in Europa. Gut ausgebildete Mitarbeiter, die sich mit den neusten Technologien für eine nachhaltige Binnenschifffahrt auskennen, sind die Voraussetzung, um diese Spitzenposition auch künftig zu halten. Das Schulungsschiff Ab Initio der STC-Gruppe tritt an, genau diese Voraussetzung zu schaffen. Schon jetzt – wenige Monate nach dem Stapellauf – gehört es zu den maritimen Wahrzeichen im Rotterdamer Hafen. Kommen Sie mit uns auf Schiffstour! Gemeinsam mit den Lehrern und Schülern des Schulungsschiffs und den Experten für nachhaltige maritime Antriebstechnik von Oechies Elektrotechniek und Danfoss Drives erkunden Sie das Schiff und erhalten Einblick in die Zukunft der nachhaltigen Binnenschifffahrt.
Ab Initio: Pionier für nachhaltige Binnenschifffahrt
Als Feldlabor und Schulungsschiff tut die Ab Initio der STC-Gruppe seit Herbst 2022 im Rotterdamer Hafen Dienst. Auf dem Binnenschiff bildet Richard van der Straaten Schüler und Studenten in verschiedenen Disziplinen aus. Je nach Schwerpunkt der maritimen Ausbildung lernen die Schüler auf der Ab Initio, das Schiff zu segeln, zu warten oder an neuesten Techniken zu forschen. Der Lehrer weiß, warum das Schiff ein Paradebeispiel für Nachhaltigkeit ist. Bereits beim Bau wurden recycelbare Materialien verwendet, die jederzeit ausgewechselt und wiederverwendet werden können. Der Berufsschullehrer hat ein Beispiel: "Normalerweise werden ausgemusterte Türen oder aus dem Mode gekommene Holzpaneele aus den Kabinen verbrannt. Metall kommt zum Schrott. Das ist aus Sicht des Umweltschutzes und der Nachhaltigkeit verbesserungswürdig. Und genau das machen wir auf unserem Schiff anders: Die Ab Initio ist modular aufgebaut. Sie können sich die Ab Initio wie ein Lego-Schiff vorstellen. Holz- und Metallmodule werden so ausgebaut, dass man sie wiederverwerten und weiter nutzen kann – beispielsweise auf anderen Schiffen, oder für Fahrräder oder Rasierklingen."
Auch im Betrieb überzeugt das Schiff mit einem nachhaltigen Antriebskonzept, das Stück für Stück modular erweitert werden kann. So stellt Betreiber STC sicher, dass das Schiff auch in Zukunft alle Umweltauflagen erfüllt. Dafür verfügt das Schulungsschiff über ein diesel-elektrisches Hybridantriebssystem. Es kann sogar teilweise seine eigene Energie erzeugen und verwenden. Die Generatoren sind austauschbar, so dass die Betreiber das Schiff problemlos auf den Betrieb mit Brennstoffzelle und Wasserstoff umrüsten können. "Es geht nicht darum, komplett auf Wasserstoff umzusteigen. Wir wollen in einem der nächsten Schritte eine Wasserstoffbrennstoffzelle in unser Antriebssystem einbinden, um dann noch ein paar Stunden länger emissionsfrei segeln zu können", erklärt Lehrer Richard van der Straaten.
Fit für die Zukunft: Ausbilden und Lernen auf der Ab Initio
Schüler William Bezuijen ist begeistert von der Möglichkeit, seine Ausbildung zum Kapitän Binnenschifffahrt auf der Ab Initio zu machen: "Als ich mich für den Kurs anmeldete, wusste ich noch gar nicht, dass die STC ein neues Schiff baute. Ich kannte die beiden Dieselschiffe, die Prinzessinnen Beatrix und Christina. Diese beiden Schiffe waren bislang der Stolz und die Freude des STC gewesen.
Dann hörte ich, dass man die Schiffe nach 60 Jahren außer Dienst stellen und stattdessen ein neues Schiff anschaffen würde. Ich war sehr neugierig, was für ein Schiff, das sein würde. Es wurde ein modernes diesel-elektrisches Schiff, das auch mit Wasserstoff segeln kann. Ich bin jetzt 8- oder 9-mal mit der Ab Initio gesegelt, und wenn man die Entwicklung in so kurzer Zeit sieht, ist es unglaublich. Es segelt so leise. Es ist wie ein schwimmendes Hotel, in dem Studenten unterrichtet werden. Auf unserem Plan sind Tagesausflüge und Wochenausflüge. Alles mit dem Schwerpunkt auf Bildung. Man kann währenddessen etwas über das Schiff lernen: wie man segelt, wie man das Schiff sichert usw. Und man kann hier übernachten, in sehr schönen Kabinen."
Aus erster Hand: Interaktiver Einblick in das nachhaltige Schulungsschiff
Was macht die Ab Initio insgesamt zu einem Primus der Nachhaltigkeit? Das 67 Meter lange und 8,2 Meter breite Schiff mit einem maximalen Tiefgang von 1,8 Metern verfügt über mehrere Generatoren, ein Lithium-Ionen Batterierack, ein 50 kW Brennstoffzellenmodul, das mit Wasserstoff betrieben werden kann, 200 m² Solarpanels und eine Windkraftanlage. Außerdem hat es eine Abwasserbehandlungsanlage an Bord. Das Schiff kann 4 Stunden am Stück emissionsfrei fahren und 39 Passagiere transportieren.
Die STC-Gruppe ist eine niederländische Bildungs- und Wissenseinrichtung für die Schifffahrts-, Transport- und Hafenbranche. Sie ist der Träger des Schulungsschiffs Ab Initio. STC-Lehrer Richard van der Straaten und Kapitänsschüler William Bezuijen sprechen über Aufgaben und Besonderheiten der Ab Initio: Machen Sie mit ihnen den virtuellen Rundgang durch ein besonderes Schiff.
Interaktiver Technikrundgang: Welche Technologie treibt die Ab Initio an?
Pauschal lässt sich nicht sagen, welches Antriebssystem das Richtige für Binnenschiffe ist. Dick Kant von Danfoss Drives formuliert es so: "Das Antriebssystem und die Stromversorgung an Bord hängen vom Fahrprofil eines Schiffes ab. Schiffe mit fester Route können austauschbare Batteriepacks verwenden. Entlang der Fahrtroute gibt es Ladestationen, an denen das Schiff seinen Batteriebehälter austauschen kann. Andere Schiffstypen können saubere Kraftstoffe oder Wasserstoff in Kombination mit einem Batteriepaket verwenden. Das muss man sich von Fall zu Fall genau ansehen."
Die STC-Gruppe hat sich auf der Ab Initio für eine Kombination fast aller verfügbaren Technologien in einem kombinierten DC-Bus- und AC-Bus-System entschieden. Gemeinsam mit Pieter de Vos vom Systemintegrator Oechies Elektrotechniek war der Danfoss-Experte Dick Kant an der Ausrüstung der Ab Initio beteiligt. Dick Kant spricht davon mit Begeisterung: „Wir haben auch die neuste Entwicklung im Filterbereich von Danfoss verwendet: den CMS-Filter. Mit ihm können wir Gleichspannung aus den Batterien ohne einen Transformator in eine Wechselspannung wandeln. Das spart enorm viel Platz und reduziert das Gewicht im Schiff.“
Auf dem 770V DC-Bus der Ab Initio kommen zwei VACON® NXP Liquid Cooled DC-DC-Wandler zum Einsatz. Einer wandelt die von der Brennstoffzelle kommende variable Gleichspannung in eine konstante Gleichspannung um. „Aus dem DC-Bus erzeugen wir mit einem VACON® NXP Liquid Cooled microGrid Converter mit dem CMS-Filter einen AC-Hauptbus von 480V/60Hz, an den die Frequenzumrichter des Schiffsantriebs angeschlossen sind. Zwei kleinere Grid Converter erzeugen eine saubere Spannung von 400V/50Hz für die Versorgung der Kabinen etc.“ Der zweite DC-DC-Wandler dient zum Laden und Entladen des Batteriespeichers im Schiff. Eine genaue Übersicht über die verbauten Produkte finden Sie hier.
Wussten Sie, dass Danfoss Ihnen auch bei der Entwicklung, Simulation und Validierung Ihrer Schiffsprojekte im Danfoss Drives Application Development Center in Gorinchem in den Niederlanden hilft? Wir laden Sie ein, die vielfältigen Möglichkeiten der Unterstützung durch die Danfoss ADC-Ingenieure kennenzulernen, indem Sie einen virtuellen Rundgang durch das ADC machen. "Das Danfoss Drive Application Development Center war auch in das Ab Initio Projekt involviert, da wir den Verifizierungstest für den neuen CMS-Filter gemeinsam mit unseren F&E-Kollegen in Finnland durchgeführt haben. Im ADC in Gorinchem in den Niederlanden haben wir einen ähnlichen CMS-Filter getestet, wie er im Ab Initio verwendet wird", erläutert Danfoss-Experte Dick Kant.
Oechies Elektrotechniek kümmerte sich um den Bau der elektrischen Schalt-und Steueranlagen, das Energiemanagementsystem und die Kontrollsysteme des Schulungsschiffs. Die Zusammenarbeit zwischen Oechies Elektrotechniek und Danfoss Drives ist eingespielt und effizient: Die beiden Unternehmen realisieren seit langem gemeinsame Elektrifizierungsprojekte für die Binnenschifffahrt. Erfahren Sie beim virtuellen Technik-Rundgang mehr über die technischen Besonderheiten des Schiffs.
Wie wird die Binnenschifffahrt nachhaltiger?
Konventionelle Schiffsantriebe sind umstritten: Der weltweite Schiffsverkehr ist für knapp 2,5 Prozent der gesamten Emissionen von Treibhausgasen verantwortlich, so die Internationale Seeschifffahrts-Organisation. Er verursacht eine Milliarde Tonnen CO2 – jährlich. Darunter leiden besonders Bewohner von Hafenstädten wie Hamburg oder Rotterdam. Eine Lösung in der Binnenschifffahrt sind Schiffe mit Elektro- oder Hybridantrieb wie die Ab Initio.
Mittlerweile zeigt der Marktrend eine Zunahme hybrid- und ein elektrisch betriebenen Schiffen. Das hat mit der Gesetzgebung zu tun. In der EU müssen beispielsweise alle Binnenschiffe – dazu gehören Frachtschiffe, Kreuzfahrtschiffe und Passagierfähren – im Jahr 2050 klimaneutral sein. Und bis 2030 soll der Anteil an elektrisch betriebenen Schiffen bereits 30 % betragen.
"Das bedeutet, dass alternative Energieformen wie Biokraftstoffe, Batterien und Wasserstoff benötigt werden", sagt Dick Kant, Business Development Manager bei Danfoss Drives. "Und das bedeutet auch, dass mehr batterie- und brennstoffzellenbetriebene Schiffe gebaut werden. Wir sehen auch, dass die Zahl der Ladestationen an Land zunimmt, da diese Batteriecontainer aufgeladen werden müssen. Der Vorteil der Landstromversorgung ist, dass die Batterien auch an Land für die Netzstützung und Netzstabilität verwendet werden können."
Eine Herausforderung bleibt weiterhin die Nachrüstung älterer Binnenschiffe, die immer noch den Großteil der Flotte in der EU ausmachen. Ein gelungenes Beispiel ist der Binnencontainerfrachter MS Nadorias. Die Hybrid-Nachrüstung hat diesem Schiff Einsparungen von 15 % beim Treibstoff und eine deutliche Verminderung der CO2-Emissionen ermöglicht. Lesen Sie die Case Story.
Besuchen Sie Danfoss Drives auf der Maritimen Industrie 2024
Danfoss-Frequenzumrichter unterstützen alle Facetten der elektrischen Energieumwandlung im Schiffsbereich. Mit Hilfe einer speziellen Software können Sie denselben Frequenzumrichter als sogenannten DC-DC-Wandler zum Laden und Entladen von Batterien und zur Umwandlung einer variablen Batteriespannung in eine konstante Gleichspannung oder umgekehrt verwenden. Wir möchten Ihnen auch unsere neuesten Familienmitglieder, die iC7-Marine-Antriebe, vorstellen. Wir freuen uns darauf, Ihnen die Möglichkeiten dieser intelligenten Antriebe auf der Maritime Industry in den Niederlanden zu demonstrieren. Besuchen Sie uns vom 28. bis 30. Mai auf der Evenementenhal in Gorinchem, Stand C.103.
