Elektro- und Solarschiffe (2000 bis 2006)

Elektroschiffe und Solarschiffe der Jahre 2000 bis  2006

Im Jahr 2000 organisiere ich im Auftrag des Internationalen Kulturcentrums ufafabrik in Berlin die erste Wasserparade mit Solarbooten und Musikschiffen, für die ich historische Dampfer anmiete, auf denen verschiedene Musikgruppen – darunter auch die in Berlin wohlbekannten 17. Hippies – mit nach außen gerichteten Laussprecherboxen Musik für die Zuschauer an dem Ufern und auf den Brücken machen.

Meldung in der
Berliner Zeitung

Bundesumweltminister Jürgen Trittin eröffnet die Parade persönlich, und wir fahren gemeinsam auf der ‚RA 31’ meines Freundes Arno Paulus (SolarPolis) vom Historischen Hafen bis nach Treptow. Nach der Einschleusung an der Lohnmühleninsel geht es dann weiter bis zum Urbanhafen, und von dort anschließend zum Tempelhofer Hafen, der direkt neben der ufafabrik liegt. Begleitet werden wir von rund 10 kleinen Selbstbau-Solarbooten, die anschließend an dem jährlich in Berlin stattfindenden Effizienz-Rennen teilnehmen. Es gelingt mir aber nicht, die Solarboote des Projektes in Köpenick zu bekommen, da dieses inzwischen Konkurs angemeldet hat und die Boote ‚unauffindbar’ sein sollen.

Zu dieser Zeit arbeiten acht Organisationen an der Entwicklung eines Gesamtkonzeptes für ein Linien-Solar-Shuttle, das auf drei Strecken von Köpenick aus starten soll.

Eines des Schiffe, das zu diesem Zeitpunkt leider noch nicht mit dabei sein konnten, ist der moderne, technisch und wirtschaftlich optimierte ‚Aquabus 1050’, ein elektrosolares Boot für 25 Passagiere und Nachfolgermodell des ‚Aquabus 850’ (s.o.).

Ich werde etwas ausführlicher über dieses Boot berichten, da es sich gut als allgemeines Modell für die elektrische Mobilität auf dem Wasser eignet, und weil für dieses Boot auch eine Gesamtkonzept entwickelt wurde: Jede Nacht, wenn das Boot am öffentlichen Stromnetz angeschlossen ist, wird der Ladezustand der Batterie automatisch kontrolliert und diese eventuell nachgeladen. Somit wird gewährleistet, daß jeden Morgen mit voll geladenen Batterien gefahren werden kann. Die jährliche Energiebilanz rechnet sich allerdings positiv, denn wenn das Boot im Hafen und ‚an der Steckdose’ liegt, wird überschüssige Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Und dies funktioniert sogar über die Wintermonate hinweg.

Solarboot

Aquabus 1050

Die Fahrzeiten sind abhängig von der Batteriekapazität: Ohne Sonne kann bis zu 8 Stunden gefahren werden – und mit Sonnenlicht alleine wird eine Geschwindigkeit von 6 – 7 km/h erreicht. Dies bedeutet, daß der insgesamt erreichbare Aktionsradius abhängig ist von der Anzahl der Sonnenstunden. Aber selbst wenn man mit fast leeren Batterien startet: Wird dann bei vollem Sonnenschein und langsam gefahren, sind die Batterien am Tagesende voller als zu Beginn! Ein Nachladen während des regulären Betriebs – dies ist etwas, das keine andere Antriebstechnik außer der solarelektrischen beherrscht.

Der ‚Aquabus 1050’ ist 10,5m lang, 2,5 m breit, 2,4 t schwer und erreicht mit seinem 6,2 kW Motor eine Geschwindigkeit von maximal 16 km/h. Er bietet Platz für 24 Passagiere. Der Aktionsradius ohne Sonne beträgt 8 – 9 Stunden (bei 10 km/h). Im laufenden Betrieb kostet er 40 % weniger als ein gleichwertiges Boot mit Diesel-Motor. In diesem Vergleich ist auch das Auswechseln der Batterien alle 5 Jahre mit einbezogen. Eine staatliche Reederei in Lausanne (Schweiz) betreibt seit 1995 Solarboote als Personentaxen. Bei einer Evaluation ergaben diese Fahrzeuge mit solarelektrischem Antrieb im Vergleich zu herkömmlichen Diesel-Fahrzeugen eine Einsparung um 50 %. Als Kaufpreis für den ‚Aquabus 1050’ werden derzeit 300.000 DM genannt (Stand 2000).

Ein besonders schönes Schiff der Firma KOPF ist die ‚Alstersonne’ in Hamburg, die für Rundfahrten und Feste genutzt wird. Ihr mit Solarzellen bestücktes gewölbtes Dach, das den gesamten Innenraum umschließt, sieht aus wie eine Konzeptstudie für den Jahre später gebauten Lehrter Bahnhof in Berlin. Die ‚RA82 Alstersonne’ gilt im Jahr 2000 als das weltweit größte Solarschiff mit fast 26,5 m Länge, 5,27 m Breite, 34 t Gewicht und einer Kapazität von 100 Passagieren. Ihr Preis liegt bei 1,3 Millionen DM.

Solarschiff RA 82 Alstersonne

RA 82 Alstersonne

Das Schiff erreicht allein durch die Sonneneinstrahlung eine Geschwindigkeit von 5 km/h. Soll es schneller fahren (bis 15 km/h), werden die beiden jeweils 12 kW starken Elektromotoren aus 80 Bleiakkus gespeist. Die Reichweite ohne Sonne beträgt 120 km, mit Sonne und bei einer Geschwindigkeit von 5 km/h ist sie unbegrenzt.

Als ich im Frühjahr 2001 zu einem Gespräch nach Hamburg fuhr, nutzte ich die Gelegenheit und das schöne Wetter um mir das Schiff persönlich anzuschauen. Und ehe ich mich versah durfte ich alleine mit dem Kapitän eine Runde auf der Binnenalster drehen. Dabei bemerkte ich allerdings einen kleinen Konstruktionsmangel des futuristischem Dachs: Man hatte mehrere Standventilatoren aufstellen müssen, um die aufgeheizte Luft nach vorn und hinten hinauszublasen – denn die geschlossene Glasfläche, auf der sich zum Teil auch die gebogenen Solarzellen befinden, macht aus dem Boot ein schwimmendes Gewächshaus! Ich nehme an, daß Kopf inzwischen bei großen und weitestgehend geschlossenen Modellen mehr zu öffnende Seitefenster integriert.

Solarboot Zholar

Zholar

Auch auf internationaler Ebene gibt es Entwicklungen im Solarschiffbau. 1999 formiert sich in Zürich beispielsweise die Projektgruppe ‚Solarboot Ahoi’ mit dem Ziel, auf dem Zürichsee ein Mietsolarboot anzubieten. Da kein zufriedenstellendes Design gefunden werden kann, macht man sich selbst an die Arbeit und übergibt im Juni 2001 die dabei entstandene ‚Zholar’ der Bootsvermietung. Dieses ist 6,1 m lang, 2,7 m breit, und sein Gewicht beträgt 650 kg. Es besitzt 6 Plätze, einen 2,6 kW Motor, sowie 8 Compact Power Bleibatterien, je 4 + 4 parallel geschaltet (24 V, 270Ah). Die Energie kommt von mikrokristalline Apex/Astropower Silizium-Dünnschicht-Solarzellen, wobei sich die insgesamt 734 Wp auf den Bug (370 Wp) und auf beide Seiten (je 185 Wp) aufteilen.

Robert Dane und sein Team wiedrum setzen ihren ‚Solar Sailor’ seit dem Jahr 2000 im Hafen von Sydney ein. Das 21 m lange Schiff hat Platz für 100 Passagiere und nutzt auch die Windenergie. Sehr speziell sind die beidseitig wie Flügel ausklappbaren Solarpaneele. Noch im Projektstadium befindet sich ein Schiffshybride mit Dreifachrumpf, der ebenfalls Wind und Sonne nutzen soll und dafür ein umklappbares, mit Solarzellen bestücktes Starrsegel besitzt. Auf den Zeichnungen trägt das für einen Designpreis prädestinierte Schiff bereits den Namen ‚Baytri’.

Solarschiff Baytri Grafik

Baytri (Grafik)

Das größte Elektroschiff in Frankreich wird 2000 in Straßburg in Betrieb genommen und für touristische Rundfahrten genutzt. Das 23,5 m lange Schiff, das von der Ingenieurschule in Metz entworfen wird, hat 12,5 t Batterien an Bord, die für eine Fahrzeit von 12 Stunden ausreichen, hat Platz für 138 Reisende und kostet 4,5 Mio. Franc.

Im Juli 2001 wird der solar-elektrisch angetriebene und von der Ingenieurgemeinschaft SolarCat gebaute Großraumkatamaran ‚MobiCat’ vom Stapel gelassen, der anschließend auf den Gewässern der Drei-Seen-Region anzutreffen ist. Das Schiff besitzt ein großzügiges Raumkonzept mit einem lichtdurchfluteten Innenteil und einem offenen Deck. Das 33 m lange und 22,83 m breite Schiff hat eine Solarzellenfläche von 180 m², sowie zwei mal 4 t Batterien und eine Motorenleistung von zwei mal 81 kW, was eine maximale Geschwindigkeit von 15 km/h erlaubt. Es bietet Platz für 150 Personen und hat runs 2 Mio. Schweizer Franken gekostet.

In Newport Beach, Kalifornien, wird der rund 100 Jahre alte Flußdampfer ‚Angela Luise’ elektrifiziert. Das 23 m lange Schiff hat Platz für 100 Passagiere, und besitzt auf seinen zwei Decks ein Restaurant, eine Bar und einen Tanzsaal. Die Batterien werden an der Reede geladen, denn Solarzellen besitzt das Schiff nicht.

Mein Freund Thomas Meyer gründet 2001 die Solarwaterworld AG und betreibt in Berlin seitdem den ‚Solarpavillon Köpenick’ als Sonnentankstelle und Ausleihstation für die unterschiedlichsten Solarboote und -schiffe. Der schwimmende Pavillon besitzt eine 4 kW leistende Photovoltaik-Anlage auf dem Dach. Außerdem hat Thomas Meyer, langjähriger Mitarbeiter der Versuchsanstalt für Wasserbau und Schiffbau der Technischen Universität Berlin, diverse Boote selbst entwickelt.

Solarboot

SunCat 13

Das ‚SunCat 13’ beispielsweise ist ein Drei-Personen-Boot mit Elektroantrieb, das ein wenig einem Tretboot ähnelt. Größer und sehr stylish ist der Solar-Katamaran ‚SunCat 21’, der für zehn Personen ausgelegt ist, aber wie sein kleiner Bruder ebenfalls ohne Bootsführerschein gefahren werden darf.

Ich kann einen Besuch dort nur sehr empfehlen, denn es macht riesigen Spaß, mit den abgasfreien und praktisch lautlosen Booten über die Spree oder den Müggelsee zu gleiten.

Die Saison 2007 scheint aber leider ,baden zu gehen’, da der gesamte Vorplatz zur Straße hin aufgerissen und der Pavillion aufgrund der Baumaßnahmen nicht mehr zugänglich ist – und daher zeitweilig geschossen wurde.

Auf dem Foto sieht man im Hintergrund das mit Solarzellen bestückte Pyramidendach des Pavillons, während davor (v.l.n.r.) das Elektroboot ‚Rossi’, mehrere der beliebten Solar-Katamarane ‚SunCat 21’ sowie dazwischen die ‚Chassalli Solar’ zu sehen sind.

Die moderne ‚Rossi’ ist 9,6 m lang, 3,4 m breit, hat eine Masse von 5,2 t und erlaubt eine Reisegeschwindigkeit von 5 kn. Sie ist mit 4 Schlafplätzen ausgestattet und besitzt einen Dieselgenerator sowie Solarmodule für das Laden der Batterien. Die Fahrzeit nur mit Batterie beträgt bis zu 12 Stunden.

Der Autor am Steuer eines SunCat 21

Der Autor am Steuer
eines SunCat 21

Die seit Ostern 2003 in Köpenick stationierte ‚Chassalli Solar’ ist dagegen für 23 Personen inklusive Bootsführer ausgelegt und gilt als eines der schönsten deutschen Solarschiffe. Es handelt sich um den originalgetreuen Nachbau eines etwa 100 Jahre alten Schiffes, das nun mit einem Siemens Asynchron-Drehstrommotor und einem Solarzellendach aus 15 Siemens Solarmodulen mit 750 W Maximalleistung ausgestattet wurde. Als Energiespeicher dienen auslaufsichere Gel-Akkumulatoren (108 V / 160 Ah).

Im November 2002 erhalten die Designer Jim Antrim und Alex Kozloff einen Designpreis für den ‚Duffy Voyager’ – einen knapp 19 m langen Trimaran mit elektrischem Antrieb, der bis zu 12 Knoten schafft und Energie für 5 Stunden hat. Das von Westerly Marine in Santa Ana gebaute Schiff hält einen Rekord für batteriebetrieben Boote auf der 52-Meilen Strecke von Newport Beach zur Insel Catalina.

Weitere Elektroboote in den USA sind die 5,5 lange ‚Gatsby’ (5 kn Höchstgeschwindigkeit, 8 h Reichweite), der 6 m lange ‚Player’ des Sportboot-Herstellers Hallett, vier Modelle von ELCO (4,20 bis 9,00 m Länge, 4 oder 5 PS Elektromotor), der ‚Stealth 205’ der Badsey Industrial Group, der als Rolls-Royce unter den Elektrobooten bezeichnet wird, sowie ein 4,5 m langes Boot des kanadischen Herstellers Electric Marine (10,5 km/h Spitze, 10 h Reichweite) (Stand 2005).

Design-Solarschiff von Forsgren Grafik

Forsgren-Design

Ein ausgesprochen futuristisch wirkendes Konzept für einen Solarkatamaran stellt der Schwedische Designer Tommy Forsgren 2003 vor. Das Boot mit seinem großen Sonnendeck ist mit einer 2-Personen Schlafkabine ausgestattet.

Ich muß gestehen, daß das Schiff in meinen Augen nicht so aussieht, als würde es je gebaut werden, aber wer weiß?

Im April 2004 beginnt sich Kenichi Horie auf eine non-stop Weltumrundung mit seiner ‚SUNTORY Mermaid’ vorzubereiten – und am 1. Oktober 2004 startet er in seiner 4,7 t schweren Yacht – diesmal ein wirklisches ‚Schiff’ – in Nishinomiya.

Um den 10. Januar 2005 herum umfährt er bereits Kap Horn in Richtung Tasmanien. Aktuellere Informationen scheint es bislang nur in Japanisch zu geben…

Im Sommer 2006 kommt die ‚RA 46’ – das neuste Solarschiff von Kopf – auf dem Serpentine Lake im königlichen Hyde Park zum Einsatz. Eigner ist die Blue Bird Boats Ltd., die im Hyde Park Boote vermietet und nun auch ein Solarschiff für Rund- und Charterfahrten einsetzt.

Solarschiff RA 46

RA 46

Der 14,30 m lange Katamaran kann bis zu 40 Passagiere befördern. Der Solargenerator liefert bis zu 2 kW an elektrischer Leistung, was dem Schiff durch den Einsatz von zwei hochmodernen Drehstromantrieben mit insgesamt 20 kW Antriebsleistung eine Geschwindigkeit bis zu 15 km/h erlaubt.

Fast noch innovativer wirkt das britische Projekt ‚Solar Navigator’, ein großer Katamaran, bei dem neben der Solar- auch die Windenergie auf See genutzt wird.

2006 wird ein Modell der Größe 1:20 in Wasser- und Windkanälen getestet. Außerdem ruft Nelson Kruschandl, Protagonist des ‚Solar Navigator’ auch einen Internationalen Wettbewerb aus, bei dem die Boote einzig mit direkt gewonnenen Erneuerbaren Energien einmal um die Erde fahren sollen. Natürlich wird auch hier wieder der Japaner Kenichi Horie mit von der Partie sein.

Elektroboot 2000

Electroboot 2000

Die österreichische Leban KEG in Jois am Neusiedlersee bietet mit dem ‚Electroboot 2000’ ein 7,35 m langes und 2,40 m breites, offenes Sportboot mit Elektroantrieb an, das bei einem Leergewicht von 700 kg Platz für 4 – 8 Personen bietet. Die 4 Batterien zu 12 V / 230 Ah versorgen einen 2000 W Nautilus Außenbord-Elektromotor von Accumot. Der Preis ab Werft Jois beträgt 25.480 € (excl. Mwst.) wobei für Frontscheibe noch mal ein Aufpreis von 2.190  € fällig ist (Stand 2006).

Im März 2006 stellt Raphaël Domjan und das PlanetSolar-Team aus Neuchâtel sein Projekt vor‚ auf dem Seeweg in 80 Tagen um die Welt zu reisen – ausschließlich mit erneuerbarer Energie. Das als Verein organisierte Team will mit einem Solar-Trimaran eine Weltreise durch den Atlantischen, den Indischen und den Pazifischen Ozean unternehmen. Bereits 2004/2005 waren durch die Firma MW-Line SA in Yvonand (Waadt) erste Machbarkeitsstudien erstellt worden.

Spätestens 2007 sollen Sponsoren gefunden und das Konzeptdesign erstellt worden sein, damit Anfang 2008 erste Tests erfolgen können. Das erste Ziel 2008/2009 besteht in einer Weltreise mit Zwischenstopps entlang des Äquators, wo die stärkste Sonneneinstrahlung herrscht. Diese Seereise von mehr als 40.000 km soll mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 10 Knoten 120 Tage dauern.

Die zwei Skipper an Bord von ‚PlanetSolar’ werden das westliche Mittelmeer, den Atlantischen Ozean, den Panama-Kanal, den Pazifischen Ozean, den Indischen Ozean und den Suez-Kanal durchqueren, um schließlich zu ihrem Ausgangspunkt im Mittelmeer zurückzukehren. Im Pazifischen Ozean soll dabei der seit 1996 vom japanischen Abenteurer Kenichi Horie mit 138 Tagen gehaltene Geschwindigkeitsrekord der Überquerung auf einem Solarschiff geschlagen werden (s.o.). Das eigentliche Ziel ist dann ab 2010/2011 die erste Weltreise mit Solarenergie und Wasserstoff in 80 Tagen um die Welt (ohne Zwischenstopp).

Der von MW-Line SA entworfene, innovative Trimaran ‚PlanetSolar’ soll 30 m lang und 16 m breit werden, 10 t wiegen und ein PV-Feld von 180 m2 besitzen, das 30 kW leistet. Bei der Weltreise mit Zwischenstopps wird die für Informatik, Telekommunikation und Autopiloten nötige Energie mittels einer Brennstoffzelle generiert, die dauernd eine Leistung von 300 W bis 400 W erbringt. Ab 2010 wird ,PlanetSolar‘ dann Brennstoffzellen mit einer Leistung von mehreren Dutzend Kilowatt einsetzen, um die Voraussetzungen für die 80-Tage-Reise zu erfüllen.

Bereits 2004 beginnt das Unternehmen MW-Line AS mit  Planungen für eine Atlantiküberquerung mit einem eigenen Solarboot. Im Januar 2006 wird zur Umsetzung des Projektes der Verein transatlantic21 gegründet, und im März beginnt der Bau der ‚sun21’, die im September nach Basel transportiert und in Birsfelden zu Wasser gelassen wird. Nach einer Taufe am 16. Oktober legt das Boot ab und beginnt seine große Reise nach New York. Von Rotterdam aus wird das Solarboot allerdings auf den Frachter Joanna verladen, der das Solarboot sicher durch die schwierigen Passagen im Ärmelkanal und Golf von Biscaya bis nach Cadiz in Spanien bringt. Nach einem Besuch in Sevilla im November startet das Schiff offiziell am 06. Dezember – und Weihnachten und Neujahr verbringt die Crew der ‚sun21’ auf den Kanarischen Inseln. Anschließend wird von Las Palmas aus direkt Martinique angesteuert. Die Route ist im Weblog des Projektes sehr gut zu verfolgen, denn es gibt tägliche Meldungen.

Solarkatamaran sun 21

sun21

Das Schiff selbst ist ein Katamaran des MW-Line-Typs C 60, etwa 14,00 m lang und 6,60 m breit, wiegt ca. 12 t und bietet 5 – 6 Personen Platz für den mehrwöchigen Aufenthalt auf hoher See. In einem Schiffsrumpf ist eine Küche untergebracht, im anderen die sanitären Anlagen. Zwischen den Schwimmkörpern ist ein großes mit Solarmodulen überdachtes Deck als Aufenthaltsort. Die Ausrüstung mit Solarmodulen (2 x 5 kW, ca. 65 m²), Batterien (520 Ah /C5, 48 V DC Bleiakkus in jedem Rumpf) und Motoren (2 Gleichstrom-Elektromotoren, je 8 kW) ist so konzipiert, daß das Schiff Tag und Nacht mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 5 – 6 Knoten (10 – 12 km/h) vorankommt (die Maximalgeschwindigkeit liegt bei 7 Knoten, also ca. 13 km/h).

Am 08. Mai 2007 erreicht die ,sun21’ nach 52 Tagen und 7.000 Meilen New York. Die 3.500 Meilen lange Strecke über den Atlantik wurde non-stop zurückgelegt. Dies wäre kaum möglich gewesen, wenn das von Thomas Meyer (s.o.) entwickelte optimale Unterschiff nicht eine Fahrleistung bis zu 100 Meilen pro Tag erlaubt hätte.

Und während eine derartige Fahrt (bei gleichen Schiffsabmessungen) bis zu 4 t Treibstoff benötigt hätte, verbrauchte die Sun 21 dagegen nur emissionsfreie 2.000 kWh – direkt von der Sonne bezogen.

Manchmal bekommt man seine Informationen jedoch nur vor Ort. Die Meldung über ein indisches Solarboot namens ,Ra II’ erhielt ich im Oktober 2007 durch die Tour des Schweizer Solar-Taxis von Louis Palmer (s.d.) – das dem Boot auf einem See in Udaipur begegnete:

“Unsere Kontaktperson in Udaipur heißt Herr Anuvikram Singh. Er ist der Direktor der Oldtimer-Sammlung des Maharana von Udaipur. Ich habe gehört, daß Herr Singh auch 10 Solar-Rikschas in seiner Sammlung verwaltet. Solarmobile in Udaipur? Ich muß da gleich hin! Herr Singh hat jedoch nicht nur diese Solar-Rikschas, sein großer Stolz ist sein Solarboot auf dem See. Und da führte er uns hin, und schon tuckerten … nein, summten wir über den See und bestaunten das Anwesen des Maharana. Ich habe noch nie in meinem Leben einen so großen Palast gesehen.

Elektrische Außenbordmotoren, die aus jedem kleineren oder größeren Kahn ein Elektroboot machen, gibt es natürlich auch. Da das vorhandene Angebot jedoch in keiner Hinsicht den aktuellen Stand der Technik reflektiert und auch die Möglichkeiten elektrischer Antriebe nicht ausschöpft, wird im Februar 2005 die Torqeedo GmbH mit Sitz in Starnberg am Starnberger See gegründet. Man will die innovativsten und leistungsfähigsten Elektroantriebe auf dem Markt anbieten. Der stärkste 24 V Motor trägt den Namen ‚Cruise 2.0 S’ und kostet inkl. MWSt. 1.599 €. Er erlaubt je nach Bootart eine Höchstgeschwindigkeit von knapp 10 km/h und bietet in Verbindung mit dem Lithium-basierten Hochleistungsakku (2,799 €) und einer Fahrtgeschwindigkeit von 3 km/h eine Reichweite von bis zu 180 km.

Empfehlenswerte weiterführende Portale zum Thema der Solar- und Elektroboote sind die Seiten des Solarschiff-Netzwerks und der electric boat associaction.

Nach den Elektroschiffen wenden wir uns nun der dritten Dimension zu und schauen uns an, wie die Entwicklung auf dem Sektor der Elektro- und Solarflugzeuge verlaufen ist.