ABB liefert Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antriebssysteme für Containerschiffe

Emissionen von Hochseeschiffen sind ein ernstes Problem. Der Seeverkehr trägt fast 3 % zu den jährlichen Kohlendioxidemissionen bei und es wird prognostiziert, dass dieser Anteil bis 2050 auf 17 % ansteigen wird, wenn keine Änderungen vorgenommen werden. laut ABB, ein internationales Ingenieur- und Nachhaltigkeitsunternehmen mit Hauptsitz in Zürich, Schweiz. Einer der Schwerpunkte von ABB ist die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie.

Das Unternehmen erklärt, dass Brennstoffzellen Energie durch eine elektrochemische Reaktion erzeugen. Es findet keine Verbrennung statt, da die Brennstoffzelle den Brennstoff direkt in Strom und Wärme umwandelt. Es stehen mehrere Brennstoffzellentechnologien zur Verfügung. Eine der vielversprechendsten emissionsfreien Technologien ist die Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEM). Die PEM-Brennstoffzelle wandelt die chemische Energie von Wasserstoff durch eine elektrochemische Reaktion mit Sauerstoff in Elektrizität um und gibt dabei nur sauberes Wasser und Wärme ab.

Brennstoffzellen haben einen höheren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren und die Technologie ermöglicht eine dichtere Energiekonzentration als bei Erdölkraftstoffen. Wenn zur Herstellung des Wasserstoffkraftstoffs erneuerbare Energien genutzt werden, wird die gesamte Energiekette sauber sein und ein wirklich emissionsfreier Kraftstoff bereitgestellt.

Brennstoffzellenbetriebene Schiffe für Samskip

Diese Woche kündigte das Unternehmen eine Zusammenarbeit mit an Samskip-Gruppe, ein multimodales Schifffahrtsunternehmen mit Sitz in den Niederlanden, das bis 2040 Netto-Null erreichen will, und die indische Werft Cochin bauen zwei 135 Meter lange Containerschiffe, die jeweils von einem 3,2-MW-Wasserstoff-Brennstoffzellensystem von ABB angetrieben werden. Es wird erwartet, dass jedes Schiff jährlich 25.000 Tonnen Kohlendioxidemissionen einspart.

Die maritime Industrie steht unter starkem Druck, den Kohlendioxidausstoß zu reduzieren und andere Nachhaltigkeitstechnologien zu fördern. Um strengere Emissionsziele zu erreichen, werden alternative Energiequellen wie Batterien und Wasserstoff-Brennstoffzellen benötigt. Da es sich bei der Ausgabe sowohl von Batterien als auch von Brennstoffzellen um ungeregelte Gleichspannung handelt, kann der Anschluss an das elektrische System des Schiffs mithilfe vieler Konfigurationen erfolgen, von denen jede ihre spezifischen Merkmale wie maximale Quelle-Last-Effizienz, Gesamtsystemleistung, Größe und Gewicht aufweist und Kosten, ABB sagt.

Die beiden neuen Containerschiffe werden die ersten ihrer Art sein, die ein umfassendes Wasserstoff-Brennstoffzellen-Stromverteilungssystem von ABB nutzen. Die 135 Meter langen Schiffe werden von Cochin Shipyard Ltd, der größten Schiffbau- und Wartungsanlage in Indien, gebaut und sollen im dritten bzw. vierten Quartal 2025 ausgeliefert werden. Beide Schiffe werden zwischen dem Oslo-Fjord und Rotterdam verkehren, einer Entfernung von etwa 700 Seemeilen.

Neben der Integration von Wasserstoff-Brennstoffzellen umfasst das Gesamtpaket von ABB auch die neue, kompaktere Version des Onboard DC Grid-Stromverteilungssystems, das für eine optimale Energienutzung an Bord sorgt. Die Schiffe werden außerdem mit der Steuerungs- und Automatisierungstechnologie für Energiespeicherlösungen von ABB ausgestattet sein, um einen reibungslosen Betrieb der Bordausrüstung zu gewährleisten. Durch den Einsatz der Ferndiagnosesysteme ABB Ability profitieren die Schiffe von optimierter Sicherheit und Leistung durch Fernunterstützung rund um die Uhr.

Brennstoffzellen wandeln die chemische Energie von Wasserstoff durch eine elektrochemische Reaktion in Elektrizität um. Durch den Einsatz erneuerbarer Energien zur Herstellung des Wasserstoffs wird die gesamte Energiekette sauber. Die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie gilt als eine der vielversprechendsten Lösungen zur Unterstützung der Dekarbonisierungsagenda der Schifffahrtsindustrie mit dem Potenzial, die Treibhausgasemissionen erheblich zu reduzieren und die Energieeffizienz zu steigern. ABB sagt.

Brennstoffzellen und Systemeffizienz

Damit wir uns verstehen. Gemessen an der Gesamtsystemeffizienz treten Wasserstoff-Brennstoffzellen gegenüber Batterien in den Hintergrund, wenn es darum geht, Dinge von einem Ort zum anderen zu bewegen. Es gibt einen Grund, warum Elon Musk sie als „Narrenzellen“ bezeichnet. Konzeptionell macht es weniger Sinn, Strom aus erneuerbaren Quellen zu erzeugen und daraus grünen Wasserstoff herzustellen, der unter enormem Druck in schweren Tanks gespeichert werden muss, um ihn dann in einer Brennstoffzelle wieder in Strom umzuwandeln, um die Elektromotoren anzutreiben, die Autos bewegen , Lastkraftwagen, Schiffe und andere Transportgeräte vorwärts.

Jede Energieumwandlung ist mit gewissen Verlusten verbunden. Je mehr Conversions, desto mehr Verluste; Daran führt kein Weg vorbei. Mit Batterien wird erneuerbare Energie gespeichert und später zum Antrieb der funktionierenden Motoren verwendet. Weniger Conversions bedeuten geringere Verluste. Aber … genug Batterien in ein Containerschiff einzubauen, um es für 700 Seemeilen mit Strom zu versorgen und über eine ausreichende Energiereserve zu verfügen, um Notfälle während der Fahrt zu bewältigen, wäre mit der heutigen Batterietechnologie eine Herausforderung.

Das Ideal mit den praktischen, mit Brennstoffzellen betriebenen Schiffen in Einklang zu bringen, scheint ein kluger Plan zu sein, um die Emissionen der Schifffahrt zu senken. Brennstoffzellen sind sicherlich LNG, Methanol, Ethanol oder Ammoniak vorzuziehen, die ebenfalls als Mittel zur Reduzierung der CO2-Emissionen angepriesen werden. Und sie sind dieselbetriebenen Schiffen, die teerartiges schweres Bunkeröl verbrennen, deutlich überlegen.

Das Wasserstoff-Brennstoffzellenprojekt steht im Einklang mit der überarbeiteten Strategie der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation zur Reduzierung von Treibhausgasen, die das Erreichen von Netto-Treibhausgasemissionen aus der internationalen Schifffahrt bis 2050 fordert und sich dazu verpflichtet, bis 2030 den Einsatz kohlenstoffarmer Kraftstoffe zu erhöhen.

Presseerklärungen

ABB-Energiemanagementsystem für das gesamte Schiff. Bildnachweis: ABB

„ABB freut sich über die Zusammenarbeit mit Samskip und Cochin Shipyard Limited bei diesem Projekt, das dazu beitragen wird, Emissionen zu vermeiden und die Betriebskosten zu senken“, sagte Juha Koskela, Präsident der Division Marine & Ports von ABB. „ABB steht an der Spitze der ehrgeizigsten Pläne zur Dekarbonisierung der Schifffahrt und setzt neue Standards für einen umweltfreundlichen Seetransport.“

„Samskips ehrgeizige Emissionen erfordern Partner wie ABB mit ähnlichen Innovationszielen und der Bereitschaft, in die Zukunft zu investieren“, sagte Erik Hofmeester, Leiter des Flottenmanagements der Samskip Group. „Diese Schiffe sind ein Meilenstein für die maritime Industrie und liefern Wasserstoff-Brennstoffzellen als saubere und erneuerbare Technologie.“

„Cochin Shipyard ist stolz darauf, mit ABB zusammenzuarbeiten, um unsere Position als Vorreiter im Bereich nachhaltiger Technologien zu stärken und Indiens Vision zu unterstützen, ein globales Zentrum für den Bau umweltfreundlicher Schiffe zu werden“, sagte Madhu Nair, Vorsitzender von Cochin Shipyard Limited.

Das Projekt wird vom norwegischen Staatsunternehmen mitfinanziert ENOVA. ENOVA ist dem norwegischen Ministerium für Klima und Umwelt unterstellt und fördert einen Wandel hin zu einem umweltfreundlicheren Energieverbrauch und einer umweltfreundlicheren Energieerzeugung sowie die Entwicklung von Energie- und Klimatechnologie.

Das wegnehmen

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass Norwegen mit seinem Reichtum an Wasserkraft einer der Hauptlieferanten von grünem Wasserstoff weltweit ist. Wenn der Wasserstoff, der zum Betanken von Schiffen mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb verwendet wird, auf herkömmliche Weise durch die Reformierung von Methangas gewonnen wird, geht der gesamte Zweck dieser Maßnahme verloren – oder je nach Fall aufs Meer hinaus.