Elektromobilität und Hybridantriebstechnik sind nicht nur bei PKWs oder Landmaschinen ein ­Thema. Auch im Schiffsbau sind kraftstoff- und emissionssparende Antriebsalternativen gefragt. Dieselhybride Antriebe können beispielsweise eine Alternative für Binnenschiffe, Yachten oder ­Offshore-Schiffe sein. Der erste Schritt wurde bereits getan: Die MS Martinique fährt nun mit ­hybrider Antriebstechnik in niederländischen Häfen.

In der Werft Trico in Rotterdam wurde im Januar 2014 das Hybridschiff MS Martinique fertiggestellt. Daran beteiligt waren Baumüller Benelux, Oechies, Koedood Dieselservice und Electric Marine Support. Das 85 Meter lange, 9,60 Meter breite und 1.700 Tonnen schwere Schiff fährt mit einem dieselelektrischen Hybridantriebssystem, das den Kraftstoffverbrauch um bis zu 20 Prozent reduziert und emissionsfreies Fahren ermöglicht. Die MS Martinique wurde für Oilchart International gefertigt, die Schiffe in Häfen der Niederlande und Frankreichs mit Öl und Kraftstofftanks versorgt.
Da bereits im vergangenen Jahr ein Schiff der Trico Werft mit einem ähnlichen hybriden Antriebssystem ausgestattet wurde, konnten die beteiligten Unternehmen auf vorhandenes Wissen zurückgreifen. Unter diesen Voraussetzungen fand die Jungfernfahrt der Martinique bereits 10 Wochen nach der Auftragsvergabe statt.
Mit der MS Goblin realisierten die Unternehmen ein hybrides 1.100 Tonnen schweres Binnenschiff mit zwei Schrauben, das Trockenladung auf dem Rhein transportiert. Die Goblin verfügt neben zwei klassischen Dieselmotoren über zwei High-Torque-Elektromotoren, von denen jeder eine Schraubachse antreibt. Als erstes Schiff mit nur einer Schraube wurde die Martinique mit einem hybriden Antriebssystem ausgestattet. Durch das Antriebskonzept spart Oilchart International Betriebskosten und kann die strengen Abgasvorschriften für Binnenschiffe erfüllen.

Emissionsfrei durch Abgasfilter
Das gesamte Antriebssystem besteht aus einem 470kW-Dieselmotor, zwei Generatoren mit 240 kW, einem DST2-High-Torque-Elektromotor von Baumüller mit 220 kW, einem Standardgetriebe und der Schraube. Der Elektromotor verfügt über eine Hohlwelle, durch welche die Antriebswelle geht, die wiederum die Schraube antreibt. Der Elektromotor kann so entweder die Leistung des Dieselmotors unterstützen oder mit rein elektrischer Energie die Schraube antreiben. Zu Wartungs- und Reparaturzwecken kann der High-Torque-Motor von der Antriebswelle abgenommen werden. In einem solchen Fall hat der Kapitän die Möglichkeit, die Martinique mit reinem Dieselantrieb weiterzufahren.
Die Generatoren befinden sich im Bug und treiben neben dem Elektromotor die Bugschrauben und die Pumpen an. Die Martinique verfügt damit über fünf verschiedene Antriebsvarianten: ausschließlich mit Bugschrauben, elektrisch angetrieben, elektrisch angetrieben mit Dieselunterstützung, dieselbetrieben mit elektrischer Unterstützung und nur Dieselantrieb. Bei einer Beladung mit 1.000 Tonnen liegt der durchschnittliche Kraftstoffkonsum der Martinique bei 43 Litern pro Stunde, wobei durch die Abgasfilter keine Emissionen entstehen. Im rein elektrischen Fahrmodus ist in der Regel nur ein Generator in Betrieb, die Martinique erreicht dann eine Geschwindigkeit von 13 km/h, ausschließlich beim Manövrieren wird der zweite Generator zugeschaltet.

Dieselantrieb lediglich zur Unterstützung
Die Martinique wird als Tankschiff zwischen den Häfen Rotterdam, Antwerpen und Amsterdam eingesetzt, woraus sich ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Be- und Entladezeiten sowie Fahrtzeiten ergibt. Energieeinsparpotenzial besteht überwiegend bei unbeladener Fahrt. Hier kann der Kapitän das Schiff ausschließlich effizient über einen Generator antreiben. Der Dieselmotor bleibt ungenutzt, sodass unnötiger Kraftstoffverbrauch verhindert wird. Oilchart will die Martinique vor allem in Hafengebieten elektrisch und damit komplett emissionsfrei antreiben. Bei schlechtem Wetter, Wellengang oder in voll beladenem Zustand kann der Kapitän auf den Dieselantrieb zurückgreifen. Dem Antriebssystem steht dann neben der Leistung des Dieselmotors zusätzlich bis zu 30 Prozent gespeicherte elektrische Energie zur Verfügung. Damit können bereits bei der Konstruktion durch ein Downsizing des Dieselmotors Kosten gespart werden.
Neben einem geringeren Emissionsausstoß und Kraftstoffverbrauch ist auch die Vibrations- und Geräuschentwicklung bei Elektromotoren deutlich geringer als bei Dieselantrieben. Zudem bringt die Drehmomentcharakteristik von High-Torque-Elektromotoren Vorteile beim Manövrieren. Anders als bei Dieselmotoren steht bei den DST-High-Torque-Motoren von Anfang an, also schon bei geringen Drehzahlen, das volle Moment zur Verfügung. Der Manövriervorgang wird damit erleichtert.

Kleiner dimensionierter Dieselmotor gleicht Zusatzkosten aus
Die für das Antriebssystem anfallenden Kosten übersteigen die für einen herkömmlichen Dieselantrieb nicht. Zwar fallen zusätzliche Kosten für die Generatoren an, doch kann der Hauptantrieb kleiner dimensioniert werden. Es können also durch den kleineren Dieselmotor sowie den geringen Installationsaufwand nahezu die gesamten Kosten für zusätzliche Komponenten kompensiert werden. Zudem spart der Anwender durch geringere Energiekosten, verringerten Wartungsaufwand und höhere Verfügbarkeit. Mit dem hybriden Antriebssystem wird die Leistung effizienter genutzt, indem sie im System dann zur Verfügung gestellt wird, wenn sie benötigt wird. Dadurch können bis zu 20 Prozent Treibstoff eingespart werden.