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StartseiteUmwelt und VerbraucherImmer der Sonne nach02.08.2007

Immer der Sonne nach

Das Solarschiff der Hochschule Konstanz

Das Forschungsschiff "Solgenia" der Hochschule Konstanz bewegt sich gleich in zweifacher Hinsicht mit Sonnenenergie. Zum einen wird der Elektroantrieb von den Solarmodulen auf dem Dach gespeist, zum anderen aber auch aus der Brennstoffzelle im Schiffsinneren, die mit ebenfalls aus Sonnenenergie gewonnenem Wasserstoff versorgt wird. Diese Kombination aus Brennstoffzelle und Solarmodul ist bislang einzigartig.

Von Thomas Wagner

Die Sonne richtet es am Bodensee: Solarmodul und Brennstoffzelle werden versorgt.  (Stock.XCHNG / Andreas Furxer)
Die Sonne richtet es am Bodensee: Solarmodul und Brennstoffzelle werden versorgt. (Stock.XCHNG / Andreas Furxer)

Wie von Geisterhand bewegt, gleitet die "Solgenia" über den Bodensee bei Konstanz. Kein Motorgeräusch - es ist gespenstisch still auf Deck.

"Es ist natürlich leise, weil es ein Elektroschiff ist. Elektromotoren hört man nicht. Und auch die Solarzellen und die Brennstofzellen sind lautlos."

Und damit gibt Michael Lüth, Versuchsingenieur an der Hochschule Konstanz und im Nebenamt Kapitän auf der "Solgenia", bereits die entscheidenden Stichworte vor: Der acht Kilowatt starke Elektromotor der "Solgenia" wird bei schönem Wetter mit Strom aus den Solarmodulen auf dem Dach versorgt. Ist es trübe oder stehen Nachtfahrten an, genügt ein Mausklick auf dem Rechner unterhalb des Steuerrades - und der Strom kommt aus einer Brennstoffzelle, die mit Wasserstoff gespeist wird.

"Der Wasserstoff wird durch Elektrolyse hergestellt. Und der dafür erforderliche Strom wird ebenfalls geliefert von einem Solargenerator auf der Hochschule."

erklärt Professor Christian Schaffrin von der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Gestaltung Konstanz. Er gilt als 'geistiger Vater' der "Solgenia". Seit Jahren hat ihn die Idee beschäftigt, Wasserstoff als Treibstoff für Schiffsantriebe zu verwenden.

"Der Wasserstoff wird auf der Welt in einem Kreislauf herumgeschoben. Auf der einen Seite ist er im Wasser vorhanden, so dass man das Wasser wieder von dem Sauerstoff befreien kann. Dazu braucht man Energie. Und das ist die Energie, die wir in Form von Strom aus einem Solargenerator dem Wasser zuführen. Dann trennt man sozusagen Wasserstoff von Sauerstoff. Der Sauerstoff wird in die Luft entlassen. Der Wasserstoff wird festgehalten. Und diesen Prozess der Trennung kann man wieder rückgängig machen."

und zwar so, dass dabei elektrische Energie zum Betrieb des Schiffsmotors gewonnen wird - in der Brennstoffzelle direkt auf der "Solgenia."

"Die wird gespeist mit dem gespeicherten Wasserstoff und holt sich den Sauerstoff aus der Luft zurück und verbrennt auf, wie wir sagen, 'kaltem' Weg diese beiden Stoffe wieder zu Wasser zurück."

Wichtig dabei: Das Verfahren ist absolut schadstoffneutral. Bei der Reaktion des Wasserstoffes in der Brennstoffzelle mit Sauerstoff entsteht nichts als Wasser. Professor Christian Schaffrin:

"Es gibt Brennstoffzellen schon in Autos. Landfahrzeugen, Bussen. Dort gibt es langjährige Versuche. Auch auf Schiffen zeigt sich, und das wollen wir aber besser untersuchen, dass die Anwendungsbedingungen für die Wasserstoff-Technologie günstiger sind als für Landfahrzeuge."

und zwar deshalb, weil besonders die Sport- und Freizeit-Schifffahrt in den Sommermonaten boomt - also genau dann, wenn die elektrolytische Erzeugung von Wasserstoff durch Solargeneratoren besonders Sinn macht.

"Ich könnte mir vorstellen, dass in den nächsten zehn Jahren deutlich mehr Schiffe, und zwar denke ich da sowohl an kleinere Yachten, Größe 6 bis 8 Meter, mit Brennstoffzellen ausgerüstet wird. Eventuell auch als Flautenschieber für Segelschiffe ist diese Technologie sehr geeignet, aber auch bei größeren Fahrgastschiffen mit mehreren hundert Personen an Bord.
Rückwärts einparken - das ist jetzt natürlich nicht ganz so geschickt. Wenn wir jetzt ordentlich Strömung haben, fahren wir jetzt ganz ordentlich auf den Pfahl unseres Liegeplatzes zu. Ganz langsam...."

Rückkehr mit der "Solgenia" an die Anlegestelle am Konstanzer Seerhein: Was mit dem Prototyp gut funktioniert, wird in Serie noch etwa zehn Jahre auf sich warten lassen, schätzt Professor Christian Schaffrin:

"Einmal besteht da noch ein gewisser Forschungsbedarf, wie man solche Systeme steuern muss. Wir nennen das Energiemangement, wie also die Aggregate zu regeln sind, so dass immer ausreichend Energie für den Antrieb zur Verfügung steht. Und die Studenten sollen mit einer Problematik vertraut gemacht werden, mit der wir immer häufiger konfrontiert werden: Dass wir zunehmend erneuerbare Energiequellen in das Versorgungssystem integrieren. Und da kommt es eben zu Aufgabenstellung des Energiemanagements. Und diese Aufgabenstellung kann man an diesem sehr einfachen, überschaubaren System sehr schön lehren."

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