Technologie

Klimafreundlich auf der Nordsee

09.06.2021 - Neuer Forschungskutter wird mit grünem Methanol angetrieben.

Das Alfred-Wegener-Institut setzt in der deutschen Seeschifffahrt Maßstäbe für Nachhaltigkeit. So fand gestern die Kiellegung für das Nachfolge­schiff des Forschungskutters Uthörn auf der Fassmer-Werft im nieder­sächsischen Berne statt. Als erstes deutsches Seeschiff erhält der 35 Meter lange Neubau einen umwelt­schonenden und besonders emission­s­armen Methanol-Antrieb. 

Viele Forscher haben ihr praktisches wissenschaftliches Handwerk auf Schiffen wie der Uthörn gelernt. Der 1982 gebaute, dreißig Meter lange Forschungs­kutter des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeres­forschung AWI läuft regelmäßig mit Studierenden der Meeres­wissenschaften in die Nordsee aus. Auf den Fahrten lernen diese den sicheren Umgang mit schwerem Forschungsgerät. Doch die Uthörn – benannt nach einer kleinen Nebeninsel der Nordseeinsel Sylt – ist viel mehr als ein Ausbildungs­schiff: Als zentrale Säule in der Küstenmeer­forschung des AWI misst sie rund um den AWI-Standort Helgoland regelmäßig den physikalischen, chemischen und biologischen Zustand der Nordsee und liefert so wertvolle Langzeitdaten. Nun hat die Uthörn das Ende ihrer Dienstzeit erreicht und macht Platz für eine Nachfolgerin, die in der deutschen Seeschiff­fahrt Maßstäbe setzt.

Die neue Uthörn wird derzeit auf der Fassmer-Werft im nieder­sächsischen Berne gebaut und soll im Oktober 2022 an das AWI übergeben werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das neue Küstenforschungs­schiff mit 14,45 Millionen Euro. Bei 35 Metern Länge kann es mit fünf Personen Besatzung und vier Forschern an Bord bis zu fünf Tage auf See bleiben und dabei 1.200 Seemeilen zurücklegen. Auf Tagesfahrten bietet die Uthörn bis zu 25 Studierenden und Betreuenden Platz. Die technische Ausstattung ist dabei hochmodern. So verfügt der neue Forschungs­kutter neben einem großen Arbeitsdeck mit Trocken- und Nasslabor über zwei Kranausleger für Schlepp­netze und Wasserschöpfer, ein Multi-Frequenz-Fischerei-Echolot zum Aufspüren und Identifizieren von Fischschwärmen sowie über einen Anti-Roll-Tank, der das Schiff bei Seegang stabilisiert. Der Clou jedoch ist die Antriebs­technik. Denn als erstes deutsches Seeschiff wird die Uthörn mit einem umwelt­schonenden und besonders emissions­­armen Methanol-Antrieb ausgestattet. 

„Ich bin froh, dass wir mit dem Uthörn Nachfolgebau den Weg der klima- und umwelt­freundlichen Energieversorgung einschlagen“, sagt Antje Boetius. „Der größte Vorteil ist die Möglichkeit, grünes Methanol zu verwenden. Sobald dessen Produktion mit erneuer­baren Energien gekoppelt wird, lässt sich das Schiff nahezu CO2-neutral betreiben. Außerdem löst sich Methanol sehr gut in Wasser, Bakterien vertilgen es sofort, so dass es im Falle eines Unfalls keine große Umweltgefahr darstellt“, erläutert die AWI-Direktorin. Marius Hirsekorn, logistischer Koordinator der AWI-Forschungs­­schiffe und Michael Klages, der den Neubau von Seiten der Wissenschaft koordiniert benennen weitere Vorteile: „Bei der Verbrennung des Alkohols Methanol gelangen deutlich weniger Rußpartikel in die Luft als bei Benzin, Diesel oder Schweröl. Eine Heraus­forderung ist allerdings die im Vergleich zum Diesel nur halb so hohe Energie­­dichte des Alkohols. Die neue Uthörn bekommt deshalb deutlich größere Treibstoff­­tanks, damit sie genügend Methanol für eine weiterhin hohe Reichweite bunkern kann.“

In der Seeschiff­­fahrt ist Methanol als Kraftstoff ein neues und bislang kaum erprobtes Konzept. Dennoch gibt es erfolg­reiche Vorbilder. So hat die schwedische Behörde für See- und Binnen­schiff­fahrt in einem Pilotprojekt ein existierendes Lotsen­­versetzboot mit einem auf Methanol­­verbrennung umgerüsteten Dieselmotor ausgestattet und gute Erfahrungen gesammelt. Die Leistungsklasse des verbauten Methanol­­motors entspricht in etwa den beiden, die auf der neuen Uthörn installiert werden sollen. Auf der neuen Uthörn werden modi­fizierte Diesel-Motoren zum Einsatz kommen, die zusammen eine maximale Leistung von 600 Kilowatt haben und den Strom für zwei elektrische Fahrmotoren liefern. Diese Methanol-Motoren werden derzeit von der Firma Scandinaos speziell für dieses Projekt entwickelt.

Um das neue Schiff dann nach der Übergabe 2022 auch von Beginn an CO2-neutral zu betreiben, soll ein Liefer­vertrag für grünes Methanol vereinbart werden. Mittelfristig könnte es außerdem gelingen, den Treibstoff direkt vor Ort in Bremer­haven zu produzieren. Denn aktuell entsteht in der Seestadt nur drei Kilometer vom AWI-Hauptgebäude entfernt ein großes Kompetenz­zentrum für Wasserstoff. In einem Modellprojekt soll dort mit dem rege­nerativen Strom einer acht Megawatt-Windenergie­anlage Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden. Aus diesem grünen Wasserstoff und dem CO2 aus einer nahen Kläranlage könnte dann im nächsten Schritt grünes Methanol synthetisiert werden, dessen Verbrennung lediglich das CO2 freisetzt, das bei seiner Produktion zuvor gebunden wurde. 

AWI / JOL

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