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ABB und Ballard

3-MW-Brennstoffzellen für große Schiffe

24. Februar 2022, 8:22 Uhr | Heinz Arnold

Die Brennstoffzellen, die ABB und Ballard gemeinsam entwickelt haben, um große Schiffe emissionsfrei anzutreiben.

ABB und Ballard wollen 3-MW-Wasserstoff-Brennstoffzellen für größere Schiffe kommerziell verfügbar machen.

Die DNV hat ABB und Ballard die grundsätzliche Zulassungsfähigkeit (AiP) für ihr 3-MW-Hochleistungs-Brennstoffzellenkonzept (4000 PS) bescheinigt, an dem die beiden Unternehmen seit 2018 im Rahmen ihrer Partnerschaft für die Dekarbonisierung der Schifffahrt arbeiten. Die AiP ist ein wichtiger Meilenstein bei der Entwicklung neuer Technologien. Sie ist eine unabhängige Bewertung, die bestätigt, dass das Konzept machbar ist und seiner Realisierung keine grundsätzlichen Hindernisse entgegenstehen. Damit kann das gemeinsam entwickelte System in den nächsten Jahren in vielen verschiedenen Schiffstypen zur Anwendung kommen.

»Wasserstoff ist ein für die Energiewende wichtiger Brennstoff. Deshalb müssen sichere Technologien entwickelt werden, auf die die Branche vertrauen kann«, sagt Tuva Flagstad-Andersen, Gebietsleiter Nordeuropa von DNV Maritime. »Eine AiP kann dieses Vertrauen geben, weil neue Konzepte im Rahmen einer solchen Grundsatzzulassung frühzeitig nach etablierten, unabhängigen Standards geprüft werden.«

Die Hochleistungs-Brennstoffzelleneinheit eignet sich für die Stromversorgung von ganz unterschiedlichen Schiffstypen, die mehrere 3-MW-Leistungsblöcke erfordern. Ein Kreuzfahrtschiff, das etwa in küstennahen Regionen unterwegs ist, könnte ausschließlich mit Brennstoffzellen betrieben werden. Zumindest könnte es in ökologisch sensiblen Gebieten oder Emissionskontrollgebieten darauf umschalten.

Fähren mit einem regelmäßigen Fahrplan und häufigen Gelegenheiten zur Aufnahme von Brennstoffen ließen sich komplett mit Strom aus Brennstoffzellen betreiben. Auf Hochseeschiffen könnte Strom aus Brennstoffzellen für Hilfsbetriebe genutzt werden. Das Konzept sieht auch die Integration eines Energiespeichersystems vor.

»Wir bereiten weiterhin den Weg zur Dekarbonisierung der Schifffahrt und sind uns sicher, dass die Elektrifizierung von Schiffen, einschließlich der Brennstoffzellentechnologie, eine zentrale Rolle spielen wird, wenn die Schiffsindustrie ihre Nachhaltigkeitsziele erreichen will«, erklärt Juha Koskela, Leiter der Division Marine & Ports von ABB.

Die erfolgreiche Entwicklung des Konzepts für ein Hochleistungs-Brennstoffzellensystem ist das Ergebnis einer Partnerschaft zwischen ABB und Ballard, dem weltweit führenden Anbieter von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen, die im Juni 2018 begonnen hat. Im Rahmen ihrer Strategie zur Entwicklung alternativer emissionsfreier Technologien hat ABB bei der kollaborativen Entwicklung von Brennstoffzellensystemen für Schiffe bereits wichtige Fortschritte erzielt. Emissionsfreie Wasserstoff-Brennstoffzellen gelten als eine der vielversprechendsten Technologien zur Reduzierung der Treibhausgase und kommen in kleineren Schiffen auf kurzen Strecken bereits zum Einsatz.

Fast 3 Prozent der jährlichen Treibhausgasemissionen weltweit werden durch die Schifffahrt verursacht, und der Druck zur Umstellung der Branche auf nachhaltigere Energiequellen ist groß. Die Internationale Seeschifffahrts-Organisation (IMO), eine Organisation der Vereinten Nationen für die weltweite Regulierung des Schiffsverkehrs, hat deshalb Reduktionsziele festgesetzt. Die IMO möchte die Treibhausgasemissionen von Schiffen bis 2050 gegenüber 2008 um mindestens 50 Prozent reduzieren.

ABB arbeitet zusammen mit Kunden und Partnern an der Entwicklung und Integration von Technologien, die Wasserstoff zu einem zugänglichen, bezahlbaren Element des emissionsarmen globalen Energiemixes machen werden. In Italien entwickelt ABB gemeinsam mit dem Schweizer Energieversorger Axpo modulare Anlagen und ein optimales Betriebsmodell für die Produktion von kostengünstigem grünem Wasserstoff. In Frankreich stattet ABB die erste Produktionsstätte für grünen Wasserstoff des Unternehmens Lhyfe mit dem dezentralen Leitsystem Freelance und der digitalen Plattform ABB Ability Manufacturing Operations Management aus. Zudem arbeitet ABB in Kanada mit Hydrogen Optimized, einem auf die nachhaltige Energieumwandlung spezialisierten Unternehmen, an der Entwicklung großer Systeme zur Erzeugung von grünem Wasserstoff, die an das Stromnetz angeschlossen werden und eine saubere, nachhaltige und kostengünstige Energiequelle bieten.