TEIL C

 

Elektro- und Solarschiffe (XVIII)

2023

Im Januar 2023 wird in den Blogs ein besonderer Propeller vorgestellt, der sich tatsächlich bis in die 1890er Jahre zurückverfolgen läßt. Er ist zwar nicht ausschließlich für Elektroboote gedacht, soll hier aufgrund seiner Wichtigkeit trotzdem etwas näher betrachtet werden. Immerhin wird er als die „erste große Innovation im Propellerdesign seit über zwei Jahrhunderten“ bezeichnet, was zumindest in Bezug auf die Kommerzialisierung stimmt, die andere Neuerungen gar nicht oder noch nicht erreicht haben.

Der Toroidalpropeller mit seinen gedrehten Schleifen ist sowohl in der Luft als auch im Wasser deutlich leiser als herkömmliche Propeller und weist durch die Verringerung der Wirbel und der Kavitation an der Spitze zudem enorme Effizienzgewinne auf, vor allem in der Schiffahrt. Der aktuelle Anlaß der Meldungen ist wohl, daß die MX-Propeller (o. Sharrow Propeller) genannte Version der Firma Sharrow Marine vom Time Magazine als eine der besten Erfindungen des Jahres 2023 ausgezeichnet wird, nachdem sie bereits einen Marine Power Innovation Award 2022 vom Boating Magazine erhalten hatten.

Zum Hintergrund: Propeller ein Fluid, in der Regel Luft oder Wasser, durch eine Drehbewegung voran. Sie sind in gewisser Weise eine Weiterentwicklung der archimedischen Schraube, die wahrscheinlich schon Tausende von Jahren vor ihrer Beschreibung durch Archimedes im Jahr 234 v.Chr. im alten Ägypten verwendet wurde. Der Schraubenpropeller, von dem es bereits um 1700 erste Varianten gab, und der als Schiffsschraube 1827 von Josef Ressel in Österreich patentiert wurde, wird nach wie vor in Booten verwendet.

Propellerflugzeuge wiederum verwenden immer noch Propeller mit verdrehten Flügeln, die ähnlich konstruiert sind wie die der Bambusflugzeuge, die chinesische Kinder vor 2.400 Jahren benutzten. Und im Vergleich zu den Holzpropellern, welche die Gebrüder Wright 1903 in Windkanälen entwickelten, haben diese Propeller bis heute nur wenig an Effizienz gewonnen.

In den 1930er Jahren haben René Louis Marlet einen toroidalen Flugzeugpropeller (Fr-Nr. 808801, veröffentlicht 1937) und Friedrich Honerkamp einen toroidalen Ventilator patentiert (US-Nr. 2.273.756, beantragt 1939, erteilt 1942). Bislang ließen sich aber keine näheren Informationen darüber finden. Die Version eines Schiffspropellers wurde dann in den späten 1960er Jahren von dem australischen Ingenieur David B. Sugden, der bei der Tunnelbohrer-Firma Robbins Company in Seattle arbeitete, erneut patentiert. Doch auch in diesem Fall haben sich bisher keine Spuren einer Umsetzung finden lassen.

Laut Wikipedia weist die Patentkategorie B63H1/265 mit der Beschreibung: ,Blätter, bei der jedes Blatt aus einer Fläche besteht, die einen leeren Raum umschließt, z.B. eine geschlossene Schleife bildet’, bis 2024 weltweit über 160 Patente in 120 Jahren auf.

Von einem frühen praktischen Einsatz im Bereich der Windkraft sowie als Schiffsschraube und Flugzeugpropeller berichte ich im Kapitel Windenergie unter Neue Designs und Rotorformen: Im Jahr 2000 beantragte Rudolf Bannasch vom Fachgebiet Bionik der TU Berlin das Patent für einen Schlaufen-Rotor, bei dem die Bildung unerwünschter Randwirbel dadurch unterdrückt wird, daß die äußeren Enden der Rotorblätter durch Schlaufen miteinander verbunden sind.

Die kommerzielle Umsetzung erfolgt schließlich durch Gregory ,Greg’ Sharrow, einen aus Detroit, Michigan, stammenden Produzenten und Regisseur in der Videoproduktionsbranche, der im Jahr 2012 für das Filmen von Orchestern mit Kameradrohnen einen extrem leisen Propeller benötigt. Herkömmliche Propeller sind zu laut für diese Aufgabe, was sich auch seit fast zwei Jahrhunderten kaum verändert hat. Bereits im Dezember reicht er die erste Propeller-Erfindung ein, aus der eine 2014 veröffentlichte Patentanmeldung resultiert (US-Nr. 20140161622). Dieser schließen sich im Laufe der Jahre noch viele weitere an, auch international.

Ebenfalls 2012 wird die Firma Sharrow Engineering mit Sitz in Philadelphia, Pennsylvania, gegründet, aus der später die auf Bootspropeller spezialisierte Sharrow Marine LLC entsteht. Im Laufe mehrerer Jahre der Entwicklung werden die Propeller mit Hunderten von Standardpropellern verglichen. Dabei beweist sich, daß die Schlaufen-Propeller keine Spitzenwirbel erzeugen - eine wichtige Quelle für Energieverluste und eine beträchtliche Komponente im Gesamtgeräusch eines Außenbordmotors. Tests an der University of Michigan zeigen zudem, daß der Propeller um 9 - 15 % effizienter ist als die Industriestandardschraube der Wageningen-B-Serie, die zum Vergleich herangezogen wurde.

Da die Sharrow-Propeller, die auf fast jeden Außenbordmotor passen, die Flüssigkeitsmenge erheblich reduzieren, die an den Seiten eines Propellers ,herausrutscht’, anstatt hindurchgedrückt zu werden, saugen sie auch mehr Wasser an und bringen das Boot pro Umdrehung weiter voran. Dem Unternehmen zufolge verdoppeln sie die Geschwindigkeit, die ein Boot im unteren und mittleren Drehzahlbereich erreichen kann, erweitern den effektiven Drehzahlbereich des Motors und senken den Kraftstoffverbrauch um 18 - 20 %. Die Firma selbst beziffert die Effizienzsteigerung mit rund 30 %.

Außerdem haben die Propeller den Effekt, daß sie die Tendenz eines Bootes, sich bei der Beschleunigung nach hinten zu neigen, erheblich verringern; stattdessen hebt sich das gesamte Boot aus dem Wasser und bleibt dabei viel ebener. Zudem haben die Boote ein besseres Kurvenverhalten und eine bessere Manövrierfähigkeit. Und noch bei einer Geschwindigkeit von 48 km/h sind die Propeller so leise, daß man sich an Bord unterhalten kann, ohne die Stimme erheben zu müssen.

Im Jahr 2020 wird das Modell Sharrow MX-1 offiziell im Markt eingeführt und gewinnt gleich den NMMA Innovation Award auf der Miami International Boat Show. Die Firma verkauft die CNC-gefrästen Schleifenpropeller des Modells MX-1A aus Aluminium zu einem Preis von 4.999 $ (später: 4.500 $) pro Stück, während der aus einer Edelstahllegierung gefräste Propeller MX-1S bei 9.000 $ beginnt. Die Herstellung erfolgt allerdings nur auf Bestellung, berücksichtigt dafür aber die Kundenwünsche. Zum Vergleich: Ein normaler Propeller ist für weniger als 500 $ zu haben.

In Berichten vom März 2024 wird eine Konstruktion aus zwei der schraubenförmigen Rotoren vorgestellt, die zu einem koaxialen, gegenläufigen Propeller kombiniert sind. Die unabhängigen und gegenläufigen Rotationen wirken der Energie entgegen, die sonst in der tangentialen Strömung verloren geht, und konzentrieren sie besser auf den Schub, der das Boot antreibt.

Der neue Sharrow CX wird in Varianten für den Volvo Penta DuoProp Z-Antrieb, Mercury V12 Außenborder und Bravo III Z-Antrieb sowie Suzuki 300 und 350 Außenborder gebaut. Je nach Marke/Modell, für das er spezifiziert ist, beträgt der Preis zwischen 8.995 und 11.995 $. Volvo Penta hatte übrigens schon 1982 mit dem DuoProp-Antrieb die erste Anwendung eines gegenläufigen Propellers für die Schiffahrt  patentiert.

Kundenfreundlich ist eine Entwicklung, über die im Oktober 2025 berichtet wird. Demnach bringt Sharrow Marine mit dem neuen AX einen Propeller für kleine Außenborder und Kicker-Motoren zwischen 6 PS und 30 PS auf den Markt, der eine leichte Aluminiumkonstruktion verwendet und nur 795 bis 995 $ kostet. Im April 2026 wird bekannt, daß die Expertise der Detroiter Ford Motor Co. in der 3D-Sandgußtechnologie Sharrow den Weg zu einer skalierten Produktion geebnet hat, was verspricht, die Bauzeiten zu verkürzen und die Produktion drastisch zu erhöhen.

In diesem Zusammenhang sei noch auf eine weitere Umsetzung von Toroidalpropellern hingewiesen, nämlich auf ein Team des Massachusetts Institute of Technology (MIT), das an einer Drohne mit Schleifenpropellern arbeitet. Darüber wird ausführlich unter Technologische Entwicklungen bei den Elektro- und Solarfluggeräten 2023 berichtet (s.d.).

Auf der CES 2023 im Januar stellt die Firma Mercury Marine, die bislang nur Außenbordmotoren mit Verbrennungsmotor angeboten hat, ihren ersten elektrischen Außenborder vor, der im Laufe dieses Jahres erhältlich sein wird. Der für den Einbau in kleine Boote entwickelte Avator 7.5e (o. Mercury Avator 7.5e) liefert 750 W an der Propellerwelle, bietet eine Spitzenleistung von 1.000W und verfügt über einen austauschbaren 1 kWh Li-Ionen-Akku, der in Zusammenarbeit mit Mastervolt entwickelt wurde. Der 7 kg schwere Akku kann aus dem Gehäuse des Außenborders herausgehoben werden, um ihn durch einen optionalen Zusatzakku auszuwechseln oder um ihn in Innenräumen aufzuladen.

Der Außenborder - der erste in einer Reihe von elektrischen Motoren, zu denen auch die Varianten 20e und 35e gehören werden - verfügt über ein Schnellbefestigungssystem und wiegt einschließlich der Batterieeinheit 26,6 kg. Er kann mit einer Pinne gesteuert werden, die als Tragegriff arretiert werden kann, oder mit digitalen Power & Shift-Fernbedienungen, die für kleine Bootssteuerungen ausgelegt sind. Zudem gibt es ein Farbdisplay über der Pinne, das den Batteriestatus und die verbleibende Reichweite anzeigt. Darüber hinaus funktioniert der Außenborder mit einer App des Unternehmens.

Der Name der neuen Produktreihe ist übrigens eine Wortschöpfung, die sich auf die Vergangenheit und die Zukunft der Firma bezieht - eine Mischung aus Advanced und Thor, wobei letzteres der Name des ersten Außenborders von Mercury ist.

Die neuen Avator-Motoren nutzen als branchenweit erste die Transversalfluß-Technologie, die ein sofortiges Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen erzeugt. Aus diesem Grund hat die Firma auch einen Dreiblattpropeller mit großem Durchmesser entwickelt, der sich langsamer dreht, was sich positiv auf die Effizienz und die Gesamtleistung auswirkt. Das Ergebnis ist eine schnellere Beschleunigung von 0 -  6,4 km/h und eine höhere Effizienz als bei vergleichbaren Außenbordmotoren. Daneben sind die elektrischen Außenbordmotoren auch noch 63 % leiser als Modelle mit Verbrennungsmotor.

Auf der CES im Folgejahr stellt Mercury Marine die Größen 20e, 35e, 75e und 110e vor, bei denen die Zahlen jeweils ihrer Leistung in Hektowatt entsprechen. Im Falle der ersten drei Motoren sind dies 2 - 3 PS, 5 PS bzw. 9,9 PS. Während der bestehende 7.5e ein integriertes Akkupaket hat, benötigen die größeren und leistungsstärkeren Motoren separate Pakete, die in Größen von 1, 2,3 oder 5,4 kWh erhältlich sind, wobei der 20e für seine 2,2 kW Leistung einen Akku benötigt, der 35e für 3,7 kW Leistung zwei Stück. Der 75e leistet bis zu 7,5 kW, während der 110e es auf 11 kW bringt.

Nun werden auch einige Preise bekanntgegeben, so kostet der 20e 6.500 $ und der 35e 10.500 $, jeweils inkl. Leistungssteuerungseinheit. Das 2,3 kWh Batteriepaket kostet zusätzliche 1.989 $ (dem Stand von 2026 zufolge wird der Avator 7.5e  auf dem europäischen Markt für 2.759 € angeboten).

Zudem kündigt die Schwesterfirma Veer, die von Mercurys Muttergesellschaft Brunwick Corp. neu gegründet wurde, ein 4 m langes Elektroboot an, das in zwei Versionen vorgestellt wird, wobei der Preis mit einem 9,9 PS Brennstoff-Außenbordmotor bei 11.995 $ beginnt. Die interessantere Elektroversion kostet 2.100 $ mehr.

Das von der Brunswick-Bootsmarke Lund Boats mitentwickelte Veer X13 ist ein Zweisitzer, der kostengünstig aus rotationsgeformtem Polyethylen hergestellt wird. Das Boot wird mit einem verzinkten Anhänger geliefert, der im Preis inbegriffen ist, und verwendet den Mercury Avator 7.5e Elektro-Außenbordmotor, dessen Wechselakku für 45 Minuten bei voller Fahrt oder länger bei reduzierter Geschwindigkeit reicht.

Auf der boot Düsseldorf im Januar 2023 präsentiert auch die Honda Motor Co. Ltd., die seit 1964 Außenbordmotoren mit Verbrennungsmotor herstellt, den Prototyp eines neuen elektrischen Außenborders, dessen Design ziemlich ausgereift zu sein scheint. Allerdings werden keine technischen Daten genannt, so daß nur bekannt ist, daß er eine Leistung von 4 kW liefern wird.

Das Interessante ist jedoch, daß der Außenbordmotor für das im Oktober 2021 eingeführte Honda Mobile Power Pack (MPP) des Unternehmens konzipiert ist, ein tragbares 26,1 Ah Akkupaket, das bereits in mehreren Elektrorollern von Honda verwendet wird und auch in anderen Mobilitätsprodukten wie Mikro-EVs eingesetzt werden könnte. Honda versucht, das 10,3 kg schwere MPP zu einem Batteriestandard für austauschbare Stromversorgungen zu machen.

Bislang ist der Motor noch nicht auf dem Markt, gewinnt aber immerhin schon einen Good Design Award 2023. Im August beginnen in Matsue City, Präfektur Shimane, Versuchsfahrten mit den elektrischen Antriebsprototypen.

Im März 2023 wird über ein Wassertaxi der Montreal Expo von 1967 berichtet, welches das kanadische Start-Up Ride Solar im Rahmen der Erweiterung seines ,Island Solar Transit System', das derzeit aus Partyfiets-Fahrradbustouren in Charlottetown und Halifax besteht, bei denen die Gäste beim Essen und Trinken selbst in die Pedale treten, in ein solarbetriebenes Ausflugsboot umgebaut hat, das für Touren im Hafen von Charlottetown auf Prince Edward Island eingesetzt werden soll.

Bereits 2019 hatte die 2015 von Peter Ixkes und Steve Arnold gegründete Ride Solar eine Kickstarter-Kampagne mit dem Ziel gestartet, eines von einer Handvoll Vaporettos, die Passagiere der Weltausstellung befördert hatten, in ein solarbetriebenes Kreuzfahrtschiff umzubauen. Die Kampagne war nicht erfolgreich, aber die Idee lebte weiter, und nun wird die schon 2015 zur Renovierung gekaufte und inzwischen umgerüstete Expo Service No. 5 für den Betrieb vorbereitet und in Islola Solaretto umbenannt.

Hierfür war das Boot bis auf den ursprünglichen 11,66 m langen Fiberglasrumpf abgerissen und der Dieselmotor entfernt worden. Stattdessen werden eine von Hand gefertigte Fiberglaskabine, ein Elektromotor, eine Batteriebank und leichte PV-Paneele eingebaut, zusammen mit Eßtischen, einer Küche, einer Bar, Sanitäranlagen und Unterhaltungssystemen.

Die 6 kW Solarpaneele auf dem Dach sind mit einer Hochleistungsbatterie verbunden, die den 20 kW Motor des Schiffes versorgt. An einem sonnigen Tag ohne starken Wind kann das Boot mit einer auf ein Viertel gedrosselten Geschwindigkeit unbegrenzt allein mit Solarenergie fahren. Um die Batterien zwischen den Touren und bei Bedarf über Nacht aufzuladen, werden an Land Ladeeinrichtungen installiert. Das nach eigenen Angaben „größte solarbetriebene Boot Nordamerikas“ wird ab Mitte Mai jeweils 34 Passagiere plus bis zu vier Besatzungsmitglieder für 1,5- bis 2-stündige Besichtigungs- und Speisetouren aufnehmen.

Ebenfalls im März 2023 nimmt Kohala Blue (o. Kohala Blue Sail Hawaii), ein Anbieter von Bootstouren in Kawaihae auf der Big Island von Hawaii, den nach eigenen Angaben ersten  Charter-Segelkatamaran mit erneuerbarer Elektroantriebstechnik auf Hawaii in Betrieb. Die 10,2 m lange Dolce Vita wird von einem elektrischen Antriebssystem angetrieben, das durch PV-Paneele auf der Persenning, kleine Windturbinen und die Rückgewinnung von Energie beim Propellerbetrieb während des Segelns aufgeladen wird.

Als der Segelkatamaran Gemini von Kohala Blue im Vorjahr mit einem defekten Dieselmotor ausgefallen war, entschied sich der Eigentümer, Shaun Barnes, für zwei elektrische Antriebsmotoren, anstatt die Teile des Diesels zu ersetzen, was sehr kostspielig gewesen wäre. Das Unternehmen erklärt, daß die Umrüstung das Erlebnis für die Gäste völlig verändert hat und eine fast geräuschlose Fahrt ermöglicht, ohne Vibrationen, Abgase oder Wasserverschmutzung.

Das Elektrosegelboot hat zwar nur 19,8 PS, also weniger als die 27 PS des ursprünglichen Dieselmotors, aber das sofortige Drehmoment des Elektromotors gleicht die Geschwindigkeitsreduzierung aus und läßt das Boot eine Höchstgeschwindigkeit von etwa 6,5 Knoten erreichen. Angeboten werden nun private Chartertouren für bis zu sechs Gäste mit Segeln am Morgen, am Nachmittag und bei Sonnenuntergang.

Im Mai stellen die Blogs die Vision von Ben Woodason und seiner im vergangenen Jahr in Pensacola, Florida, gegründeten Firma Sovereign Ships Inc. vor, die dazu führen soll, den ungebundenen nomadischen Lebensstil, der in den letzten Jahren en vogue geworden ist, auf das Wasser auszudehnen. Woodason schwebt ein völlig autarkes Wohn- und Freizeitschiff vor, das nur minimalen Kontakt mit dem Land erfordert, da die Grundbedürfnisse des Lebens direkt an Bord gedeckt werden.

Die geplante Sphinx 40 ist mehr als nur ein elektrischer Katamaran, denn sie wurde als ein Haus auf dem Wasser konzipiert, das seine eigene Antriebskraft erzeugt, sein eigenes Süßwasser erntet und den Anbau von Lebensmitteln erlaubt. Die 12,1 m lange Yacht bietet Platz für für 8 - 10 Personen in drei oder vier Kabinen. Vorgesehen sind ferner eine Innenküche, ein Eßbereich, ein Salon, ein Büro, zwei Toiletten und ein Achterdeck, das sich durch ein herunterklappbares Tor erweitern läßt.

Die Sphinx 40 mit einem Rumpf aus Fiberglas wird über ein batterieelektrisches Antriebssystem verfügen, das durch 68 m² Solarpaneele auf dem Dach, Windräder und ein Drachensegelsystem unterstützt wird. Für die Frischwasserversorgung ist eine Kombination aus Regenwassersammel- und Entsalzungsanlage geplant, und ein 9 m² großer Garten dient dem Anbau von Lebensmitteln an Bord. Komposttoiletten sollen dazu beitragen, den Wasserverbrauch und die Abhängigkeit von einem Abwassertank zu verringern.

Die Firma arbeitet an einem Proof-of-Concept des Bootes und hofft, daß die ersten Kundenlieferungen im Jahr 2025 beginnen können. Reservierungen sind ab sofort möglich, und der Grundpreis beginnt derzeit bei 210 Unzen Gold - ein universeller Standard, der die Käufer dazu bringen soll, mit einer freieren, autonomen Denkweise zu denken, die nicht von solchen Ärgernissen wie Regierungen und ihren jeweiligen Währungen eingeschränkt wird. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung entspricht dieser Preis ca. 430.000 $.

Im Januar 2024 folgt die Nachricht, daß Sovereign Ships eine Partnerschaft mit einer ungenannten vietnamesischen Werft eingegangen ist, um damit den Grundstein für den Bau der Schiffe zu legen. Bislang ist noch nichts über eine Umsetzung bekannt, dafür finden sich auf der Firmenhomepage mehrere weitere Entwürfe unter den Namen Spirit 40, Support 40, Sanctum 54 und Sapphire 55, bei denen die Zahlen die jeweilige Länge in Fuß bedeuten - die bislang aber auch nur aus einfachen Renderings bestehen.

Das Studio Andy Waugh Yacht Design veröffentlicht im Juni 2023 den Entwurf eines 80 m langen, 30 m breiten und 5.000 Tonnen schweren Katamarans, der wie ein riesiges futuristisches Auto aussieht, das sich aufs Wasser verirrt hat.

Das für luxuriöse Reisen geschaffene Schiff mit dem Namen Decadence verfügt über einen Small Waterplane Area Twin Hull (SWATH)-Rumpf, bei dem die untergetauchten zylindrischen Rümpfe mit der Hauptstruktur der Yacht durch Stelzen mit minimalem Querschnitt verbunden sind. Dies soll das Stampfen und Rollen um fast 70 % im Vergleich zu einem herkömmlichen Einrumpfboot reduzieren. Der Rumpf läßt sich vollständig öffnen, um das Layout neu zu konfigurieren, wobei eine dieser Optionen die Erweiterung der Master-Suite auf 30 m Länge und fast 20 m Breite ist, mit einer 3 m hohen Decke. Der Hauptrumpf ist für Gäste reserviert, während die Besatzung ihren Aufenthalt in den Sponsons oder dem Außenrumpf genießen kann.

Da das Ankern für einen Stopp mit der Decandence angesichts ihrer gewaltigen Größe in den vielen Situationen ein Problem darstellen wird, sind 14 m lange Tender vorgesehen, die die Passagiere und Seeleute an die Küste bringen. Die Erwähnung des Schiffes an dieser Stelle ist der Aussage geschuldet, daß es „von einem radikal neuen Antriebssystem angetrieben“ wird, das den Energieverbrauch um fast 30 % senken soll. Leider gibt es keine weiteren Details darüber.

Auf den veröffentlichten Grafiken ist zudem zu sehen, daß auch einziehbare, aufblasbare Segel aufgestellt werden können, um den Verbrauch noch weiter zu senken. Welche Rolle das nach oben aufragende Objekt am Heck spielt, ist unklar. Es scheinen jedoch zwei kleine Windräder zur Energiegewinnung zu besitzen.

Auf der internationalen Schiffahrtsmesse Bariship in Imabari City, Präfektur Ehime, im Mai 2023 enthüllt das japanische Batterie-Start-Up PowerX Inc. den detaillierten Entwurf des allerersten Batterietankers (Power Transfer Vessel). Dieses Schiff mit Elektroantrieb hat eine Länge von 140 m, eine Breite von 18,6 m und wird mit 96 Schiffsbatterien in Containern ausgestattet sein, die eine Gesamtkapazität von 240 MWh haben. Der als Battery Tanker X bezeichnete Prototyp wird allerdings nicht sehr weit fahren, denn die maximale Reichweite, bevor er selbst zu viel Batteriestrom verbraucht, um die Fahrt wirtschaftlich zu machen, ist auf 300 km begrenzt.

Die Idee hinter den Batterietankern, an denen seit 2021 gearbeitet wird, ist einfach: Batteriesysteme an Bord ermöglichen es, Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu speichern und zu transportieren, denn die Gebiete mit hohem Potential für die Erzeugung erneuerbarer Energien sind oft weit von städtischen Gebieten und Regionen mit hoher Stromnachfrage entfernt.

Ein voll funktionsfähiger Batterietanker könnte laut PowerX jährlich etwa 4.190 GWh Strom aus erneuerbaren Quellen in Hokkaido zur Deckung des Bedarfs im nur 100 km entfernten Aomori transportieren und dort die bereits vorhandene Übertragungsinfrastruktur nutzen, die sonst bald aufgegeben wird, da die auf fossilen Brennstoffen basierenden Erzeugungskapazitäten schrittweise abgeschaltet werden. Zu den erforderlichen Lade-/Entladepunkten würden bereits stillgelegte oder ungenutzte Wärmekraftwerke in der Nähe von Häfen umgerüstet werden, von wo aus der Strom an die Nutzer übertragen wird.

Als weiteres Beispiel für den praktischen Einsatz der Batterietankschiffe werden Offshore-Windparks in Gebieten genannt, in denen die Verlegung teurer Seekabel zur Übertragung des Stroms zum Festland bisher eine Herausforderung darstellte, insbesondere in Japan, das erdbebengefährdet ist und über eine Tiefseeumgebung verfügt. Allerdings müssen in diesem Szenario auch noch Batterien an den Windanlagen selbst plaziert werden, die den produzierten Strom zwischenspeichern, bis er vom Schiff abgeholt wird.

Das bordeigene, in hohem Maße skalierbare Batteriesystem basiert auf einem firmeneigenen Moduldesign mit Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen (LFP) und umfaßt Mechanismen zur Echtzeitüberwachung, zur Kontrolle der Gasemissionen und zur Brandbekämpfung. Indem zusätzliche Batterien installiert werden, können noch größere elektrische Transportschiffe wie die Power Ark 1000 oder Schiffe für spezielle Einsatzanforderungen gebaut werden.

Die Auslieferung der Batterien, die im firmeneigenen Werk in der Präfektur Okayama hergestellt werden, soll bis Mitte 2024 beginnen, damit das erste Schiff, das den Namen Power Ark 100 tragen wird, bis 2025 fertiggestellt werden kann. Im Folgejahr sind dann Feldversuche im In- und Ausland geplant.

Darüber hinaus wird im dritten Quartal 2023 ein neues Unternehmen mit dem Namen Ocean Power Grid Inc. gegründet, um das Geschäft der maritimen Stromübertragung mit Batterietankern voranzutreiben, indem es letztere in Japan und im Ausland besitzt, verkauft und betreibt. Die Firma erinnert daran, daß Japan eine maritime Nation mit 14.125 Inseln ist, und will die Energieautarkie des Landes durch Batterietankschiffe, Strombarken, Insel- und Hafen-Microgrids und Offshore-Rechenzentren stärken. Auf den Grafiken ist übrigens auch ein Zukunftsmodell der Power Ark 100 Serie zu sehen, das großflächige PV-Dächer besitzt.

Im Juni 2025 unterzeichnet die PowerX ein Partnerschaftsabkommen mit der Kyushu Electric Power Co. Ltd. und der Stadt Yokohama, um das Konzept der maritimen Stromübertragung voranzutreiben und kohlenstoffneutrale Häfen zu erreichen. Im Juli wird dann mit der Yakushima Denko Co. Ltd. vereinbart, eine Machbarkeitsstudie für ein Projekt zur Übertragung von sauberem Strom aus Wasserkraft von der Insel Yakushima zu den Nachbarinseln durchzuführen.

Im Juni 2023 berichten die Fachblogs über den Montagekatamaran Edith 2, mit dem die von Fritz Mondl bereits 2005 gegründete Firma Aqua Libre Energieentwicklungs-GmbH (später: Aqua Libre GmbH) ab dem Folgejahr insgesamt fünf projektierte Strom-Bojen-Parks in der Wachau und in Korneuburg installieren will.

Die Details der von Mondl erfundenen Strom-Boje finden sich im Kapitel Wasserkraft unter den Laufwasserkraftwerken. Hier sei nur kurz gesagt, daß es sich dabei um eine Wasserturbine handelt, deren Rotor  sich in einem an Seilen befestigten, frei schwimmenden Strömungskanal dreht, der sich in Höhe und Fließrichtung selbst reguliert und ohne jede bauliche Maßnahme im Fluß auskommt.

Die rund 20 Tonnen schwere Edith 2 wird hier erwähnt, weil sie ein elektrisch angetriebenes Wasserfahrzeug ist, das eigens als Montagekatamaran für den genannten Einsatzzweck entwickelt wurde. Die Motoren bieten zusammen 90 kW (122 PS) Leistung, und ermöglichen vollbeladen eine Reisegeschwindigkeit von bis zu 15 km/h, während die Batterien mit einem Gewicht von etwa 1,5 Tonnen eine Speicherkapazität von etwa 300 kWh haben, um eine Bergfahrt in der Wachau von insgesamt 4 – 5 Stunden Dauer zu garantieren.

Ebenfalls im Juni 2023 wird im westafrikanischen Gambia in dem Fischerort Balingho die erste operative Anlage des Start-Ups VoltaViewAfrica eingeweiht und an die Dorfbewohner übergeben. Die Firma entwickelt Stromspeicherkonzepte und inkubiert Elektrifizierungsprojekte als Voraussetzung für eine nachhaltige Entwicklung. Initiator und technischer Leiter des Projekts ist Prof. Wolfgang Schade vom Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) in Goslar.

Das Konzept von VoltaViewAfrica fokussiert sich auf einen regenerativen Kreislauf: Mittels Photovoltaik wird elektrischer Strom erzeugt, der in mobilen, tragbaren Lithium-Batterien gespeichert wird, die die Bewohner vor Ort als individuelle Stromquelle nutzen können. Mit einer integrierten 230 V Haushaltssteckdose können Mobiltelefone aufgeladen werden, es gibt in den Abendstunden Licht und ein Kühlschrank kann zur Lagerung von Lebensmitteln betrieben werden.

Das Kraftwerk selbst besteht aus zwei 10-Fuß-Containermodulen, wobei das eine mit einer 7,5 kW Photovoltaikanlage Strom erzeugt, der in Lithium-Ionen-Batterien gespeichert und in robusten, tragbaren Batterieboxen mit einer Speicherkapazität von 4,8 kWh untergebracht wird, während das andere Modul für die Trinkwasseraufbereitung verwendet wird, bei der eine spezielle Filtertechnik und eine UV-C Lichtbehandlung zum Einsatz kommt.

Besonders hervorgehoben werden die Entwicklung eines eigenen Sicherheitskonzeptes für die Lithium-Batterien sowie einer Sensorik, die eine vollständig digitalisierte Überwachung und Steuerung der Batteriespeicher und des gesamten Kraftwerkes ermöglicht. Außerdem werden im Sinne einer ,Circular Economy’ ausschließlich B-Ware Lithium-Batteriezellen aus der Automobilindustrie und wiederaufbereitete Photovoltaikmodule verwendet.

Mit den VoltaMove2Go genannten, tragbaren Batterieboxen kann der Strom von den Verbrauchern direkt mit nach Hause genommen werden, um die zuvor benötigten Stromnetze und Dieselgeneratoren zu ersetzen. Was auch der Grund für die Erwähnung an dieser Stelle ist, denn mit den Powerpacks werden nun erstmals in Gambia Fischerboote elektrisch betrieben. Durch die Umstellung auf E-Mobilität lassen sich die Gesamtbetriebskosten um mehr als 50 % gegenüber dem Istzustand senken, und das Wasser, Lebensgrundlage der Fischer, wird nicht mehr verunreinigt.

Das Gesamtkonzept beinhaltet zudem, daß der Fischfang in einer Kühltruhe im Powerhouse eingefroren wird, so daß er länger gelagert werden kann und so die Wettbewerbsfähigkeit der Fischer verbessert.

Neben dem Betrieb der Anlagen steht der Wissenstransfer zwischen lokalen Gemeinden in puncto Bedienung und Instandhaltung im Fokus. In diesem Kontext entwickeln das Fraunhofer HHI und VoltaViewAfrica gemeinsam mit der Anfang 2023 neu gegründeten University of Applied Science, Engineering and Technology (USET) in Banjul ein Lehrangebot über Photovoltaik, Batteriespeicher und Elektromobilität. Dabei ist es das Ziel, Experten auszubilden, die zukünftig Anlagen installieren, betreiben und warten können.

Gemeinsam mit dem gambischen Unternehmen Sub-Sahara United Vehicles Ltd. sollen in den nächsten zwölf Monaten zehn weitere VoltaViewAfrica-Powerhouse-Anlagen mit insgesamt 50 austauschbaren Batterien installiert werden. Die Powerhouses werden in Goslar vormontiert und anschließend nach Gambia exportiert. Die Vermarktung der Powerhouses sowie die Schulungen zur Sicherung des Wissenstransfers und Wartung der Anlage werden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

Dem Stand von 2026 scheint es bislang aber erst zwei operative Standorte in Gambia und Tansania zu geben, wo zusammen sieben Exemplare der dezentralen Solarkraftwerke im Einsatz sind. Zwar ist VoltaViewAfrica wiederholt auf der boot Düsseldorf vertreten, doch wie viele Fischerboote inzwischen tatsächlich elektrisch unterwegs sind, ist in den Veröffentlichungen nicht zu finden.

Dafür wird nun von einer solar-elektrischen Fähre auf dem Gambia-Fluß mit einer Kapazität von 30 Personen gesprochen, die durch einen 40 kWh Natrium-Ionen-Batteriespeicher und zwei Elektromotoren mit jeweils 10 kW Leistung angetrieben eine Geschwindigkeit von rund 10 km/h erreicht. Zusätzlich wird am Igombe Fischerstrand bei Mwanza in Tansania gemeinsam mit Asobo Mobility eine erste solar-elektrisch betriebene Kleinbootflotte aufgebaut.

Als im Juli die Boote bekanntgegeben werden, die in den verschiedenen Kategorien des diesjährigen Gustave Trouvé Award 2023 für herausragende Leistungen im Bereich Elektroboote und Bootsbau nominiert sind, finden sich darunter auch mehrere, die in den aktuellen Jahresübersichten aufgeführt worden sind. Alle Gussis-Nominierungen hier zu nennen, es sind über 150, würde diese Chronologie allerdings sprengen, weshalb ich auf die entsprechende Auflistung auf der Seite von plugboats.com verlinke - in der Hoffnung, daß diese noch lange erreichbar ist.

Diese gut aufgearbeitete, bebilderte und verlinkte Liste bildet eine passende Ergänzung zur vorliegenden Arbeit, um zu belegen, wie weit die Elektrifizierung von Booten und Schiffen bereits fortgeschritten ist, auch wenn Meldungen darüber nur viel zu selten die Öffentlichkeit erreichen.

Im Juli 2023 zeigt das portugiesische Unternehmen Faroboats erstmals eine schwimmende, netzunabhängige elektrische Anlegestelle für Elektroboote, die von einer Solaranlage auf der Überdachung gespeist wird.

Damit lassen sich die Boote auch dann aufladen, wenn kein Landstrom zur Verfügung steht. Das System soll das Problem der Infrastruktur lösen und dem Eigner völlige Autonomie ermöglichen.

Das Faro PowerDock war als innovatives Design bereits auf der Monaco Yacht Show 2021 vorgestellt worden - in Verbindung mit dem luxuriösen Elektroboot Faro 5 (o. Faro5 Wood) des portugiesischen Schiffskonstrukteurs Tomás Costa Lima, das von Elektromotoren mit einer Leistung zwischen 4,5 kW und 25 kW angetrieben eine Höchstgeschwindigkeit von 12 Knoten erreicht und eine Reichweite von bis zu zwölf Stunden hat. Bei den Gussies Awards 2022 erobert die Faro 5 dann den 1. Platz als Best-in-Class in der Kategorie unter 8 m.

Die nun präsentierte Plattform mit 6,5 m Länge, 4 m Breite und 2,2 m Höhe dient nicht nur als Solarladestation, woraufhin das Boot dann andere Komponenten mit Strom versorgen oder sogar Strom in das Stromnetz einspeisen kann, sondern ist auch als Bootslift nützlich, um das Boot aus dem Wasser zu heben und so schädliche Antifouling-Anstriche überflüssig zu machen, die verhindern, daß sich Meeresbewohner am Rumpf festsetzen. Zudem dienen die Paneele als Schattenspender für das Boot und verringern die schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlen auf dessen Materialien.

Die Docks, die mit nahezu allen Elektro- oder Hybridbooten bis zu einer Länge von 12 m kompatibel sind und in jeden breiten Yachthafen-Liegeplatz passen, bieten zwischen 10,2 und 30,6 kWh interne Batteriekapazität. Die Solaranlage aus 12 Paneelen kann die interne Batterie je nach Modell in 8 - 17 Sonnenstunden aufladen.

Weitere Solarmodule und optionale Windturbinen verkürzen die Ladezeit, während größere Batterien die Gesamtladezeit natürlich verlängern. Das Faro 5 mit 6 kW soll sich dann in weniger als zwei Stunden vollständig aufladen lassen.

Die Preise beginnen bei 135.000 € für das Modell mit der geringsten Kapazität und steigen auf 170.000 € für das Modell mit der höchsten Kapazität. Als das Magazin TIME im Oktober 2023 seine jährliche Liste der 200 besten Erfindungen des Jahres veröffentlicht, steht das solarbetriebene Faro PowerDock an der Spitze.

Im September 2023 wird von Adria Jover die International Electric Marine Association (IEMA) gegründet, um die Elektromobilität auf dem Wasser zu forcieren und auf Hindernisse zu reagieren, die dieser Entwicklung entgegenstehen. Innerhalb eines halben Jahres wächst sie auf gut 40 Mitglieder an, zu denen u.a. Bootsbauer wie X Shore, Mobyfly und Tyde, die Infrastrukturspezialisten Aqua Superpower und Kempower, die Schiffszertifizierungsagentur HPiVS, der Motor-Hersteller Evoy, der Antriebsstranghersteller Vita Power und die Batterieexperten von Kreisel Electric gehören.

Der neue Verband vertritt seine Mitglieder in allen Fragen der Herstellung, des Ladens, der Infrastruktur, der Zertifizierung, des Umweltschutzes und der Einhaltung von Vorschriften auf allen Regierungs- und Gemeindeebenen. Außerdem will sich der Verband zu einer Drehscheibe für Innovation entwickeln, indem er sich als Informations- und Datenplattform etabliert. Das Ziel ist, ein globales Netzwerk zu schaffen, das die Einführung von elektrischen Antrieben, Energiespeicherung und nachhaltigen Technologien in der gesamten See- und Binnenschiffahrt beschleunigt.

Im März 2024 kündigt die IEMA die Unterzeichnung eines Manifests für mehr Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Elektrobooten durch die Vertreter von neun nationalen Branchen an: Association Française pour le Bateau Electrique (AFBE), Electric Boat Association of America, Electric Boat Association of Canada, Norwegian Electric Boat Association (Norsk elbåtforening), Electric Boat Association of Greece, India Boat Association/India Eco Boat Association (IEBA), Swiss Association for Zero Emission Boats, Spanish Association for Electric Boats (ANBE) und UK Electric Boat Association.

Die jüngste Veröffentlichung der IEMA im Februar 2026 beschreibt ein Tool zum Berechnen der Gesamtbetriebskosten von Elektroschiffen (,Electric Vessel Total Cost of Ownership Calculator’). Zu diesem Zeitpunkt hat der Verband bereits 68 Mitglieder und diverse Partner.

Wie im Oktober 2023 bekannt wird, will der französische Zementhersteller Lafarge France (später LafargeHolcim) das erste seiner Binnenschiffe von Diesel- auf Hybridantrieb umstellen. Dabei handelt es sich um den Schubschlepper Marousin (o. Le Marsouin), der seit Mitte der 1960er Jahre in angekoppelten Lastkähnen Zement und andere Bauzuschlagstoffe des Herstellers zu dessen Kunden rund um Paris transportiert, zumeist über die Seine.

Nun soll der alte Dieselantrieb des Schubschleppers demontiert und stattdessen ein Elektromotor eingebaut werden, der um einen neuen Dieselmotor ergänzt wird. Der Investitionsbetrag für den Umbau wird mit 3,2 Mio. € angegeben.

Damit ausreichend Strom für den Fahrbetrieb zur Verfügung steht, hat der Schweizer Batteriehersteller Leclanché ein entsprechendes 766 kWh, flüssigkeitsgekühltes Speichersystem angefertigt, das auf der speziell für maritime Zwecke entwickelten Plattform Navius MRS-3 basiert, mit der schon mehrere Hybrid- und vollelektrische Fähren und Spezialschiffe ausgestattet worden sind. MRS steht dabei für ,Marine Rack System’.

Die Umrüstung der Marousin soll im ersten Halbjahr 2024 abgeschlossen werden, rechtzeitig vor dem Beginn der Olympischen Spiele im Juli in Paris. Es läßt sich allerdings nichts darüber finden, daß dies tatsächlich geschehen ist. Das Projekt sollte eigentlich die erste Etappe eines ehrgeizigen Programms zur Modernisierung der gesamten Flotte bis zum Jahr 2030 sein, um die Materialien ökologischer zu transportieren und die Umweltauswirkungen zu verringern. Möglicherweise wurde die Umrüstung verschoben oder still beendet.

Hinweis in eigener Sache: Die Muttergesellschaft Lafarge SA wird im April 2026 von einem französischen Gericht zu einer Geldstrafe von 5 Mio. € verurteilt, da das Unternehmen Zahlungen in dieser Höhe an Terrorgruppen des IS in Syrien geleistet hat, um den Betrieb seines dortigen Werks während des Kriegs aufrechtzuerhalten. Zudem wird der ehemalige CEO Bruno Lafont zu sechs Jahren Haft verurteilt, ebenso wie weitere Führungskräfte. Angesichts des geschätzten Jahresumsatzes von rund 140 Mio. € wirkt die Geldstrafe äußerst moderat.

Im Dezember 2023 gibt der in Montreal ansässige Spezialist für den Kurzstreckenseeverkehr Canada Steam Ship Lines (CSL) bekannt, daß er mit der Adelaide Brighton Cement Ltd. (Adbri) eine 20-jährige Partnerschaft geschlossen habe, die den Bau und den Betrieb des weltweit ersten vollständig batteriebetriebenen Selbstentladungsschiffes vorsieht. Solche Massengutfrachter sind spezialisierte Bulk Carrier mit integrierten Lade- und Entladesystemen, die keine externen Krane oder Bagger benötigen.

Das Schiff wird die langjährig genutzte Accolade II von Adbri ersetzen und den Kalksteinbetrieb des Unternehmens in Südaustralien unterstützen, indem es bis zu 2,7 Millionen Tonnen Kalkstein pro Jahr befördert. Es ist in der Lage, verschiedene Güter zu transportieren, von feinem Sand und Kies bis zu Panzergestein, wofür es mit zwei auf Portalen montierten Elektrobaggern ausgestattet wird. Die Ladung kann über ein Förderbandsystem mit einem 45 m langen Entladeausleger oder direkt mit den Baggern an Bord entladen werden.

Tatsächlich handelt es sich um einen Umbau: Der 150 m lange und 23,6 m breite Standard-Massengutfrachter CSL Flexvik war ursprünglich 2012 auf der Jiangjiang-Nanyang-Werft in China gebaut worden. Ende Mai 2025 wird er nach Installation der für Offshore-Bauprojekte optimierten Selbstentladeinfrastruktur und des Hybridantriebs von der Wulkan-Werft in Stettin, Polen, ausgeliefert.

Das Schiff, das sich zu 100 % im Besitz von CSL befindet, wird zunächst mit einer der weltweit modernsten Batterieanlagen auf einem Massengutfrachter sowie mit einem Diesel-Hybridsystem betrieben, das 25 % des Diesels durch Strom ersetzt. Anderen Quellen zufolge werden etwa 50 % des Energiebedarfs des Schiffes durch eine Kombination aus Landstrom und Batteriespeichern gedeckt, wobei geplant ist, bis 2031 genügend Batterien zu installieren, um einen 100 %-igen Elektrobetrieb zu ermöglichen.

Die Taufe findet im März 2026 statt, wobei das Schiff nun den Namen Yampu erhält, der sich aus den Narungga- und Kaurna-Sprachen Südaustraliens ableitet und Delphin bedeutet. Anderen Quellen zufolge operiert das Schiff weiterhin als CSL Flexvik.

 

Weiter mit den Elektro- und Solarschiffen... (Jahresübersicht 2024 in Arbeit)