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Leuchtturmprojekt:
Kanalschuboot ELEKTRA

Bei der Realisierung des Kanalschubbootes „ELEKTRA“ durch die BEHALA (Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbH) und der TU Berling (Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme (Prof. Gerd Holbach) standen die klimapolitischen Ziele der Bundesrepublik Deutschland im Fokus. Ziel war es, aufzuzeigen, dass es möglich ist, die Binnenschifffahrt insbesondere in Ballungsräumen CO2-neutral zu machen.

Unter der Projektleitung der TU Berlin waren die Unternehmen BEHALA (Hafen und Logistikdienstleister), Schiffswerft Herrmann Barthel, BALLARD Power Systems (Brennstoffzellen), Argo-Anleg (Wasserstoffversorungsanlage), Schiffsselektronik Rostock, EST-Floattech (Akkumulatoren) und Imperial logistics (Reederei) an der Entwicklung und am Bau der ELEKTRA als Partner beteiligt.

Hierbei nimmt die ELEKTRA eine Vorbildfunktion als emissionsfreies Schiff hinsichtlich ökologischer Anforderungen insbesondere innerhalb sensibler Regionen (z.B. Ballungsräumen wie Berlin/Brandenburg, Hamburg, Rhein-Ruhr-Region) ein.

Parallel zum Bau und der Erprobung der ELEKTRA wurden begleitende infrastrukturelle Maßnahmen im Bereich der Strom- und Wasserstoffversorgung (Logistik) im Fahrgebiet der ELEKTRA für die Binnenschifffahrt durchgeführt

Mit einem Gesamtprojektvolumen von ca. 14,6 Mio. Euro wurde das Projekt durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit ca. 9,1 Mio. Euro gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) und der Nationalen Organisation für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) betreut und koordiniert.

Bei der ELEKTRA ging es nicht nur um die Energiebereitstellung für den Schiffsantrieb und das Schieben von Schubverbänden, sondern auch um die Energie für die Besatzung, die an Bord wohnt, kocht und wäscht. Weiterhin muss Energie für die Temperierung der Räume und des Steuerhauses bereitgestellt werden. Auch die Akkumulatoren benötigen eine bestimmte „Wohlfühltemperatur“ für einen effizienten Betrieb und eine lange Lebensdauer. All das muss bei begrenzter mitgeführter Energiemenge und ohne Reichweitenverlust funktionieren.

Um dies zu gewährleisten, wird beispielsweise die Abwärme der Brennstoffzellen durch eine konsequente Wasserkühlung genutzt und über eine Sole-Wärmepumpe werden die Räume beheizt. Dabei ist es von Vorteil, dass das Schiff immer Wasser mit Temperaturen von über 0° C unter dem Kiel zur Verfügung hat.

Mit 750 kg nutzbarem gasförmigem Wasserstoff bei einem Druck von 500 bar an Bord und einer Batteriekapazität von ca. 2.500 Kilowattstunden hat das Schiff im Schubverband mit dem beladenen Schwergutleichter URSUS eine Reichweite von ca. 400 Kilometern. Daher wird in den Fahrtgebieten von Berlin Richtung Rhein/Ruhr, Hamburg und Stettin neben dem Westhafen unterwegs nur jeweils eine weitere Landstation zur Versorgung der ELEKTRA mit Wasserstoff und Strom benötigt. Insgesamt können Verbände bis 150 m Länge gefahren werden.

Sowohl im Berliner Westhafen als auch im Hafen Lüneburg werden die ersten Stationen für den Wechsel der Wasserstofftanks und elektrische Ladestationen in der benötigten Leistungsklasse von 500 Kilowatt in 2023 in Betrieb genommen. 

Mit dem Industrie- und Gewerbepark Mittelelbe/H2 Green Power & Logistics GmbH hat die TU Berlin einen Liefervertrag zur Befüllung und zum Transport der von Argo-Anleg entwickelten Tanksysteme (Multiple Element Gas Container – MEGCs) mit grünem Wasserstoff bis zum Ende der Projektlaufzeit Ende 2024 abgeschlossen.

Einweihung in Berlin

Am 16. Mai 2022 wurde die ELEKTRA im Berliner Westhafen durch die Bürgermeisterin von Berlin Franziska Giffey getauft.

Bundesverkehrsminister Dr. Volker Wissing übernahm gerne die nicht minder ehrenwehrte Aufgabe, die Laudatio zu dem wichtigen Projekt zu halten und wohnte der Taufe bei.

Nach fast zweijähriger Bauzeit auf der Schiffswerft Hermann Barthel GmbH in Derben und der Überführung in den Berliner Westhafen wurde damit die Langzeiterprobung dieses einzigartigen, innovativen und emissionsfreien Schubbootes begonnen.

Wechselcontainer-H2-Tanksystem (MEGCs)

Die Wechselcontainer-Tanksysteme (MEGC) können mit einem bordeigenen Kran getauscht werden und der Stromanschluss erfolgt über einen Ladegalgen, an dem die Kabel landseitig geführt werden. Für die Schiffsbesatzung ist somit der Umgang mit den armdicken Kabeln sehr einfach und das Schiff ist in kurzer Zeit an der Ladestation angeschlossen und die Pier ist frei von Kabeln.

Um die notwendige elektrische Antriebsleistung der ELEKTRA von 420 kW bereitstellen zu können, sind 3 wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen mit je einer Leistung von 100 kW vorgesehen. Ferner ist das Schubboot mit Akkumulatoren mit einem Gesamtspeichervermögen von 1.325 kWh ausgestattet, wobei 1.025 kWh für den Antrieb sowie 300 kWh für das Bordnetz vorgesehen sind. Des Weiteren ist auf dem Führerhausdach der ELEKTRA eine Photovoltaikanlage mit einer Maximalleistung von 2,7 kWp installiert.