Binnenschifffahrt

Alternative Antriebe werden den Binnenschiffsverkehr in den nächsten Jahren dekarbonisieren

Im Industrieland NRW sind Binnenhäfen zentrale Knotenpunkte für den Im- und Export – und mit ihnen die Binnenschifffahrt. Um bis 2045 klimaneutral zu werden, muss die Schiffsflotte möglichst schnell dekarbonisiert werden.

Schiffe gehören zu den Verkehrsträgern mit den höchsten Antriebsleistungen – und haben somit auch den größten Energiebedarf. Eine weitere Herausforderung für die Dekarbonisierung: Aufgrund ihrer langen Nutzungsdauer von mehreren Jahrzehnten dauert die Antriebsumstellung der Flotten länger als bei anderen Fahrzeugarten. Doch auch hier sind die alternativen Antriebe auf dem Vormarsch. Je nach Energiebedarf kommen Batterien, Wasserstoff oder – in der Seeschifffahrt – auch synthetische Kraftstoffe zum Einsatz. 

Elektrifizierung der Binnenschifffahrt – sinnvolle Option bei Kurzstrecken 

Emissionsfreie, elektrische Antriebe sind in Fährverkehr und Binnenschifffahrt auf kurzen Strecken eine gute Option, da eine regelmäßige Lademöglichkeit besteht. Für die Antriebswahl gelten ähnliche Kriterien wie bei Landfahrzeugen. Allerdings ist hier eher der Platzbedarf als das Gewicht der Energiespeicher ausschlaggebend.  

Aktuell sind Batterie-elektrische Antriebe eher für und als Fähre in  Diskussion. Auf Kanälen gelten Brennstoffzellen als beste Lösung, aber auf Flüssen führt kaum ein Weg an Wasserstoff vorbei, wie dieses Beispiel eindrücklich zeigt: Ein Containerschiff würde für die Strecke Rotterdam–Duisburg stromaufwärts rund 20 MWh Strom verbrauchen! Und auch stromabwärts wäre es immer noch etwas weniger als die Hälfte.  

Wasserstoff als Antrieb für Binnenfrachtschiffe 

Bislang erschwert das komplexe Regelwerk der „International Maritime Organisation“ (IMO) den Einsatz von Wasserstoff: Er ist (noch) nicht als Schiffskraftstoff zugelassen. Zu diesen regulatorischen Hindernissen gesellen sich Platzprobleme, denn der Wasserstoff nimmt viel Platz ein, anstelle der Fracht. Und auch die lange Tankdauer per Schlauchbetankung wäre eine Herausforderung in einer Branche, in der Zeit Geld bedeutet.  

Standardisierte TankTainer erleichtern die H2-Betankung 

Die Lösung: Multiple-Element Gas Container (MEGC), auch „H2-TankTainer“ genannt. Diese Wasserstoff-Wechselbehälter können innerhalb von 30 Minuten getauscht werden und behindern das parallellaufende Löschen der Ladung nicht. Verschiedene europäische Regierungsbehörden treiben zusammen die EU-weite Standardisierung dieser Technologie voran und mehrere europäische Partnerunternehmen der Initiative RH₂INE (siehe Infokasten) entwickeln derzeit gemeinsam standardisierte TankTainer-Formate für verschiedene Schiffstypen.  

Vielversprechende Pilotprojekte der RH2INE-Initiative

Das 2023 vom Stapel gelaufene „Flaggschiff“ der HTS-Group wurde unter intensiver Begleitung durch das Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (ZBT) in Duisburg konzipiert. Mit seinen sechs 200-kW-Brennstoffzellen in Containern spart es rund 2.800 Tonnen CO2 pro Jahr ein. Als Backup wurde Dieselelektrik mit gleicher Leistung integriert.

Unter der Leitung des europaweit tätigen Befrachters NPRC entwickelt, kann der Schüttgutfrachter mit seinem hybriden Antriebssystem aus einer 400-kW-Brennstoffzelle und einer 1-MWh-Batterie sowohl emissionsfrei als auch mit konventionellen Energiequellen betrieben werden. Bei emissionsfreier Nutzung spart der Frachter 880 Tonnen CO2 sowie 8 Tonnen Stickstoffoxide pro Jahr ein.

Auch die beiden von der niederländischen Reederei Future Proof Shipping (FPS) entwickelten Containerbinnenschiffe kombinieren eine Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie mit Batteriesystemen. Ihre drei 275 kW-Brennstoffzellen und die 274-kW-Batterien sparen rund 2.000 Tonnen CO2 pro Jahr und Schiff ein.

Bei diesen Schiffen setzt Rhenus Logistics auf einen Antrieb aus 400-kW-Brennstoffzellen, 840-kW-Batterien und dieselelektrischen Generatoren als Backup. Dadurch sparen sie jeweils 72 Prozent CO2 und Stickstoffoxide ein.

 

RH2INE

2019 hat das NRW-Wirtschaftsministerium zusammen mit der Provinz Zuid-Holland (PZH) die Initiative RH₂INE gestartet. Ihr Ziel: eine nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen für den Gütertransport auf dem Rhein schaffen – mit Wasserstoff als zukunftsfähigem Energieträger. Mittlerweile hat sich RH₂INE zu einem internationalen Netzwerk aus öffentlichen und privaten Akteuren entwickelt.

Ihr Kontakt

Stefan Garche

Stefan Garche

Projektmanager Wasserstoffmobilität