Siemens Energy diskutiert die wachsende Elektrifizierungswelle

Ampere, die weltweit erste elektrische Auto- und Passagierfähre, nutzt ein Antriebssystem von Siemens Energy und Lithium-Ionen-Batterien mit Wasserkraftantrieb. Dadurch spart Norled bis zu 60 % Treibstoffkosten. (Foto: Siemens Energy)

Edward Schwarz, Leiter des Marine Unit Sales für die USA und Kanada bei Siemens Energy, begann seine Karriere Anfang der 2000er Jahre auf Dampfschiffen.

„Das lag nicht daran, dass ich ein großer Dampfschiff-Fan war. Es lag einfach daran, dass sie einen Großteil unserer heimischen Flotte ausmachten – diese Schiffe, die in den 50er und 60er Jahren gebaut wurden und Dampfturbinen mit Kesseln antrieben“, erklärte er. „Und dann gab es Dieselmotoren.“

Edward Schwarz

Diesel setzte sich bereits in den 1960er Jahren bei Schiffsneubauten durch und markierte damit einen tiefgreifenden Wandel in der Schifffahrtsbranche. Doch wie Schwarz' Erfahrung zeigt, kann es einige Zeit dauern, bis sich solche Veränderungen voll entfalten.

Schwarz ist überzeugt, dass sich die Branche derzeit mitten in einem weiteren Umbruch befindet – einem Umbruch, der ebenso bedeutsam sein könnte.

„Wir erleben einen Wandel von konventionellen dieselmechanischen Systemen hin zu elektrischen Antrieben. Schiffe mit Elektroantrieb gibt es seit über 100 Jahren, aber er wird zunehmend an neue Anwendungsbereiche angepasst“, bemerkte Schwarz. „Schiffe, die bisher typischerweise nicht elektrifiziert waren, suchen nun nach einer Elektrifizierung.“

„Der Übergang zu dieser neuen Technologie – ob vollelektrisch, hybridelektrisch, Brennstoffzellen oder alternative Kraftstoffe – ist ein tiefgreifender Wandel in der Branche“, fuhr er fort. „Wir erleben einen Wandel, den es in der Branche seit der Umstellung von Dampf auf Diesel wohl nicht mehr gegeben hat.“

Angesichts dieser neuen Technologien sei es „eine großartige Zeit, Ingenieur in der Schifffahrtsbranche zu sein“, fügte Schwarz hinzu. Er räumte jedoch ein, dass dies mit zahlreichen Herausforderungen verbunden sei. Daher besteht ein Teil seiner Aufgabe bei Siemens Energy darin, Schiffseigner über die Möglichkeiten zu informieren und bei der Entwicklung von Entwürfen zu helfen, die nicht nur die Emissionen eines Schiffes reduzieren, sondern auch dessen Sicherheit und Zuverlässigkeit verbessern.

Kleine Schiffe testen das Wasser

Schwarz' Erfahrung in der Schifffahrtsbranche erstreckt sich über fast drei Jahrzehnte. Er begann als Schiffsingenieur und arbeitete später als Chefingenieur auf Tankern, Containerschiffen und verschiedenen Hochseeschiffen unter US-Flagge. Die letzten rund 20 Jahre arbeitete er an Land an der Entwicklung sicherer und effektiverer Antriebssysteme.

Schwarz wechselte im September 2024 zu Siemens Energy und verantwortete dort die Hybridisierungs- und Elektrifizierungsaktivitäten des Unternehmens. Wie in anderen Industriezweigen sei die Dekarbonisierung die treibende Kraft hinter der Einführung dieser Technologie, sagte er.

„Ich denke, zwei bis drei Prozent der weltweiten Emissionen sind auf die Schifffahrtsindustrie zurückzuführen, vor allem auf die globale Schifffahrt“, betonte er. „Die Branche sucht daher nach Möglichkeiten, verantwortungsvoller zu handeln, weiterhin große Mengen an Gütern effizient und sicher zu transportieren und gleichzeitig den CO2-Fußabdruck der Branche zu reduzieren.“

Die Fähre Esperanza „Hope“ Andrade mit dem BlueDrive PlusC-System von Siemens Energy verbessert das Reiseerlebnis für Besucher von Galveston und der Bolivar-Halbinsel. Dank höherer Kapazität und effizienterem Design fördert sie den Tourismus und verkürzt die Wartezeiten. (Foto: The Shearer Group, Inc.)

Nahezu alle Schifffahrtsunternehmen seien daran interessiert, die Möglichkeiten der Elektrifizierung zu erkunden, so Schwarz. Obwohl die Technologie theoretisch für eine Reihe von Anwendungen skalierbar sei, sei sie nicht für jedes Schiff praktikabel oder umsetzbar. Für manche Schiffe seien die Kosten zu hoch, und für andere sei das Betriebsprofil des Schiffes möglicherweise nicht für die bestehenden Lösungen geeignet.

Bei Frachtschiffen beispielsweise ist die Elektrifizierung in ihrer derzeitigen Form aufgrund der enormen Größe der Systeme, die für die benötigten Distanzen benötigt werden, und der Priorität, die dem Laderaum gegenüber der Energiespeicherung an Bord eingeräumt wird, weitgehend unpraktisch. Eine Kurzstreckenfähre hingegen, die ausschließlich zwischen Punkt A und Punkt B verkehrt, eignet sich gut für diese Technologie.

Obwohl eine Fähre im Vergleich zu einem Containerschiff klein ist, ist ihr Platzbedarf im Verhältnis zum benötigten Strombedarf groß, sagte Schwarz. „Das bietet die Möglichkeit, einen erheblichen Energiespeicher für diesen Betrieb zu installieren“, erklärte er. „Sie können Generatoren für den Notfall an Bord haben, aber auch Batterien für den regulären Betrieb sowie die gesamte für den Betrieb des Schiffes erforderliche Stromaufbereitungs- und Stromverteilungsanlage an Bord installieren.“

Das skalierbare Lithium-Ionen-Batteriesystem BlueVault von Siemens Energy wurde weltweit auf über 60 Hybrid- und Elektroschiffen installiert. (Foto: Siemens Energy)

Da solche Anwendungen von Natur aus praktikabler sind, haben die kleineren Flottenbetriebe in den Gemeinden die Elektrifizierung vorangetrieben.

„Die wirklich großen Designänderungen finden normalerweise in den Unternehmen statt, die über die breitesten Schultern, die besten Teams und die Investoren verfügen, die sich solche Veränderungen leisten können“, sagte Schwarz. „Aber in der Schifffahrtsbranche ist das einzigartig, denn wir sehen, dass der Sektor, der am meisten Veränderungen benötigt, die kleineren Schiffe sind. Es sind Kurzstreckenschiffe – lokal betrieben und in lokalem Besitz. Sie sind es, die die Elektrifizierung vorantreiben.“

Solche Early Adopters legen den Grundstein für zukünftige Unternehmen. „Unternehmen, die bereit sind, das Risiko der Integration neuer Technologien einzugehen, den Regulierungsprozess zu durchlaufen, die verlängerte Designphase zu bewältigen und möglicherweise zusätzliche Kosten für die Markteinführung dieser Schiffe in Kauf zu nehmen, unterstützen und fördern damit alle Menschen, die nach ihnen kommen“, erklärte Schwarz.

Sie gehen das Risiko ein, diese ersten Schiffe zu bauen. Es ist mir eine persönliche Leidenschaft, sie zu unterstützen und sicherzustellen, dass sie erfolgreich sind, denn sie leisten in vielen Bereichen Pionierarbeit.

Von der Unabhängigkeit zur Partnerschaft

Im Zuge der fortschreitenden Energiewende in der Schifffahrtsbranche erwartet Schwarz, dass viele Unternehmen in den nächsten fünf bis zehn Jahren ihre gesamten installierten Energiesysteme überprüfen werden.

„Früher galt es als attraktivstes Schiff, das unabhängig von jeglicher Unterstützung sein konnte – ein Schiff, das alles unabhängig von jeglicher Unterstützung erledigen konnte“, bemerkte er. „Man erzeugte seinen eigenen Strom. Man hatte eine eigene Abwasseraufbereitungsanlage. Man erzeugte und reinigte sein eigenes Wasser an Bord. Man wollte die Abhängigkeit von Aktivitäten an Land so weit wie möglich begrenzen, weil man dadurch extrem unabhängig und vielseitig war und sein Schicksal nach eigenem Ermessen bestimmen konnte.“

„Im Zuge dieses enormen Technologiewandels und der Bemühungen zur Dekarbonisierung beobachten wir, dass die Unternehmen ihren Wunsch nach größtmöglicher Unabhängigkeit zurückfahren und sich stattdessen mit der Frage beschäftigen, wie sie Partnerschaften eingehen können – sei es mit Energieversorgern, die ihre Schiffe und ihre Flotte mit Strom versorgen, oder durch die Integration alternativer Kraftstoffe und neuer Technologien.“

Schiffseigner und Flottenbetreiber, die sich vom Mikrostaat-Ansatz abwenden, benötigen Branchenpartner, die Lösungen liefern, die sicherstellen, dass ihre wachsende Abhängigkeit von umweltfreundlicheren Energiequellen an Land einen Vorteil bei der Dekarbonisierung darstellt und keine Belastung darstellt. Hier kommt Siemens Energy ins Spiel, so Schwarz.

„Siemens Energy ist ein hervorragender Partner für die komplette Planung und den ganzheitlichen Systemansatz. Wir verstehen die Funktionsweise von Schiffen, ihre Bedürfnisse und verstehen gleichzeitig die Versorgungs- und Netzseite dieser Anwendungen“, betonte er. „Wir berücksichtigen den gesamten Prozess, vom Energieversorger, der den Propeller mit Strom versorgt, bis hin zur Unterstützung des Eigentümers bei der Elektrifizierung oder Dekarbonisierung.“

Schwarz beschrieb das Unternehmen nicht nur als Produktanbieter, sondern auch als Lösungsanbieter – eine Position, die Siemens Energy seiner Meinung nach „einzigartig qualifiziert, diesen umfassenden Ansatz bei der Konstruktion neuer Schiffe anzubieten“.

Hören Sie für weitere Einblicke:

PODCAST: Siemens Energy sieht wachsende Elektrifizierungswelle im Marinebereich. Ed Schwarz diskutiert den Übergang zur Elektrifizierung und die daraus resultierende Entwicklung der Branche.