Warum Ozeanriesen an die Steckdose müssen

Saubere Sache: Eine neue Landstromanlage versorgt Schiffe im Seehafen Kiel mit nachhaltiger Energie.

Kreuzfahrtschiffe und Fähren sind in vielen Häfen zu einer Belastung geworden – namentlich aufgrund der Emissionen, die sie mit ihren Dieselaggregaten verursachen. Eine neue Landstromanlage in Kiel erlaubt es nun, Schiffe über das lokale Stromnetz mit erneuerbarer Energie zu versorgen. Das Resultat: Sauberere Luft und mehr Ruhe für die Hafenstadt, weniger CO2 zu Lasten der Atmosphäre. 

 

 

Stressfrei, abwechslungsreich und günstig: Kreuzfahrten stehen bei Urlaubswilligen hoch im Kurs. Zwischen 2009 und 2019 hat sich die Zahl der Kreuzfahrtreisenden von jährlich 17,8 Millionen auf rund 30 Millionen beinahe verdoppelt. Anfang 2020 standen 278 Hochseekreuzfahrtschiffe in Betrieb, und allein im Jahr 2021 werden 28 neue Schiffe ausgeliefert. Zusätzlich zu den Hochseekreuzfahrtkapazitäten gibt es über 500 Flusskreuzfahrtschiffe. Auch wenn die Pandemie den Schiffstourismus für fast ein Jahr zum Erliegen brachte, ist damit zu rechnen, dass sich die Nachfrage in den nächsten Jahren weiter steigern wird.

 

Kreuzfahrten sind allerdings nicht unumstritten – und das vor allem wegen des ökologischen Fußabdrucks der Schiffe. Die Belastungen bekommen ganz besonders die Hafenstädte zu spüren. Ob Barcelona, Marseille oder Piräus – die Häfen profitieren nicht nur von den Ozeanriesen, sondern müssen auch mit den Schattenseiten des Kreuzfahrttourismus leben. Und was Kreuzfahrtschiffe gilt, gilt natürlich auch für andere Schiffe – seien dies Fähren oder Frachtschiffe. 

Seehafen Kiel reduziert Schiffsemissionen

Das Hauptproblem: Die Dieselgeneratoren der Schiffe dienen der Stromversorgung an Bord – und laufen deshalb auch im Hafen. Der Lärm und die Vibrationen der riesigen Aggregate sorgen bei Anwohnern für Unmut, die Abgase beeinträchtigen die Luftqualität und belasten das Klima.

 

Die Verantwortlichen in der norddeutschen Hafenstadt Kiel wollten diese Situation nicht länger hinnehmen. Kiel ist ein beliebter Ausgangspunkt für Kreuzfahrten. Zugleich legen hier Fähren nach Norwegen, Schweden und ins Baltikum ab. Rund 2,4 Millionen Passagiere gehen jährlich über die Kieler Terminalanlagen von oder an Bord. 

Landstromanlage sorgt für saubere Luft und reduziert CO2-Emissionen

Um die Umweltbelastung und die gesundheitlichen Risiken für Anwohner zu minimieren, beschloss der Seehafen Kiel, es den Schiffen zu ermöglichen, sich über das örtliche Netz mit Strom zu versorgen – statt ihn auch im Hafen per Dieselmotor erzeugen zu müssen. „Wir versuchen, Schiffe an die Steckdose zu bringen,“ sagt Dirk Claus, Geschäftsführer des Seehafens Kiel. 

Mit dem Bau der neuen Landstromanlage unterstützen wir aktiv die Klimaziele der Stadt.
Dirk Claus, Geschäftsführer des Seehafens Kiel

Das ermöglicht es den Hafenbetreibern, die Schiffe mit Energie aus erneuerbaren Quellen wie Photovoltaik- oder Windkraftanlagen zu versorgen: „Mit dem Bau der neuen Landstromanlage unterstützen wir aktiv die Klimaziele der Stadt“, erklärt Claus. Rund 12.000 Tonnen CO2 spart der Seehafen dadurch jährlich ein – das entspricht in etwa dem Jahresverbrauch von 2.600 PKWs.

 

Die Reduktion der Treibhausgas-Emissionen ist allerdings nur ein Aspekt, wie Thomas Kopel, Senior Vertriebsingenieur bei Siemens, erläutert: „Das Ausschalten der Motoren während der Liegezeit reduziert Schadstoffemissionen, Geräuschemissionen und Vibrationen.“

Auf die Bedürfnisse des Hafens zugeschnitten

Kiel hat seine neue Landstromanlage so konzipiert, dass sich die Verbindung zwischen Land und Schiff einfach, schnell und flexibel herstellen lässt. Um das zu ermöglichen, setzt Siemens ein neues Kabelzuführungssystem ein. Und die neue Landstromanlage weist ein weiteres Novum auf: Sie ist als erste ihrer Art in der Lage, zwei Schiffe gleichzeitig mit Strom zu versorgen.

 

Damit deckt sie die Bedürfnisse des Seehafens Kiel optimal ab: „Mit dieser Anlage versuchen wir zum ersten Mal, zwei Schiffe gleichzeitig zu versorgen. Das heißt, ein Fährschiff und ein Kreuzfahrtschiff, sodass wir am Ende alle Innenstadtterminals mit Landstrom versorgen können“, erklärt Dr. Dirk Claus, Geschäftsführer vom Seehafen Kiel.

Viel Power und ausgeklügelte Leistungselektronik

Um Schiffe von der Größe einer Kleinstadt mit sauberem Strom zu versorgen, muss die Landstromanlage hohe Leistungen beherrschen: 16 Mega-Volt-Ampère (MVA) sind es in Kiel. Doch damit allein ist es nicht getan, schließlich werden Bordnetze mit anderen Spannungen und Frequenzen betrieben als das lokale Stromnetz. Die Versorgung der Schiffe vom Festland aus erfordert daher zusätzliche Leistungselektronik, welche mit diesen Unterschieden umgehen kann.  

 

In Kiel kommt dafür SIHARBOR zum Einsatz. Zu diesem von Siemens entwickelten Umrichter-System gehört auch Software, über die sich die Liegeplätze zentral steuern lassen. In Kiel synchronisiert SIHARBOR die beiden Schiffsnetze und übernimmt wenige Minuten nach Anschluss automatisch deren Versorgung. Dabei koordiniert das System die autonomen Schiffnetze laufend, um eine unterbrechungsfreie, effiziente Versorgung zu gewährleisten.

 

SIHARBOR ist Teil des SIPLINK-Portfolios von Siemens, das auch in Kiel eingesetzt wird. Es umfasst neben Umrichtern alle weiteren wichtigen elektrischen und elektronischen Elemente von Landstromanlagen – inklusive Mittelspannungsschaltanlage, Transformatoren, Netzfilter und Automation. 

Cloudbasiertes Energiemonitoring schafft Transparenz 

Als erster europäischer Hafen hat Kiel sein System von Siemens mit einer cloudbasierten Energiemonitoring-Lösung ausrüsten lassen. Diese erlaubt den Hafenbetreibern, sich zeit- und ortsunabhängig einen Überblick über alle relevanten Leistungsdaten zu verschaffen. Damit haben sie stets Transparenz über ihren Energieverbrauch und ihre Anlagedaten.

 

Sollte einmal eine Störung auftreten, können die Ursachen dank automatischer Benachrichtigung und schneller Fehlerlokalisierung rasch ermittelt werden. Das verhindert Stillstandzeiten, Wartungsroutinen sind besser planbar.  Gespeichert werden die Messdaten in MindSphere, dem cloudbasierten IoT-System von Siemens.

 

Auf Basis dieser Daten lässt sich der Anlagenbetrieb laufend verbessern und neuen Anforderungen anpassen. „Man darf eins nicht vergessen“, sagt Stephan May, CEO Smart Infrastructure Distribution Systems, „der Hafen ist ein lebendes Objekt, sodass wir hier natürlich unseren Kunden begleiten und das System über den gesamten Lebenszyklus weiter optimieren und an neue Anforderungen anpassen“.

Modelllösung für andere Hafenstädte?

Die Landstromanlage in Kiel macht vor, wie die Umweltfolgen des Kreuzfahrttourismus und des Fährverkehrs in Hafenstädten massiv reduziert werden können – und gleichzeitig viel fossiler Treibstoff eingespart werden kann.

 

Obwohl die Technologie seit Jahren verfügbar ist, sind erst wenige Häfen mit solchen Anlagen ausgestattet. Bei Kreuzfahrtschiffen gibt es dafür zwei Hauptgründe: Erstens besteht ein klassisches Henne-Ei-Problem: Auf der einen Seite müssten die Eigner ihre Schiffe umrüsten, um die Landstromversorgung möglich zu machen. Doch sie scheuen die Investitionen, weil erst wenige Häfen über entsprechende Steckdosen verfügen.

 

Auf der anderen Seite zögern die Häfen, die erforderliche Infrastruktur aufzubauen, weil erst wenige Schiffe diese auch nutzen können. Zweitens verzerrt – zumindest in der EU – die Besteuerung den Markt: Während Landstrom nach der EU-Energiesteuerrichtlinie von 2003 besteuert wird, sind fossile Schiffskraftstoffe heute noch von der Steuer befreit. Dies hält die Schiffseigner bisher zusätzlich davon ab, konsequent auf die Landstromversorgung zu setzen.

Wir müssen die maritime Energiewende weiter voranbringen.
Peter Altmaier, Deutscher Bundesminister für Wirtschaft und Energie

Doch der Wind beginnt sich zu drehen: Die EU-Kommission sieht in ihrer Klimaschutzstrategie, dem sogenannten „European Green Deal“, eine Pflicht zur Landstromversorgung für Europäische Häfen vor. Häfen weltweit beschließen in gemeinsamen Absichtserklärungen, Landstromanlagen zu bauen. Zahlreiche Länder fördern den Bau solcher Einrichtungen aktiv – und das nicht nur zur Versorgung von Fähren und Kreuzfahrtschiffen, sondern auch von Frachtschiffen.

 

Dazu zählt auch Deutschland: Bis 2023 stellt der Bund insgesamt 176 Millionen Euro Finanzhilfen für die Errichtung von Landstromanlagen in See- und Binnenhäfen zur Verfügung. Peter Altmaier, Deutscher Bundesminister für Wirtschaft und Energie: „Auch wenn die Schifffahrt gemessen an ihrer Transportleistung bereits einer der umweltfreundlichsten Verkehrsträger ist, müssen wir die maritime Energiewende weiter voranbringen.“ – Siemens bietet die erforderliche Technologie, um diese Pläne in die Tat umzusetzen.

23. September 2021

Bilder: Seehafen Kiel, Siemens

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