Ampere, die erste Akkufähre in Norwegen

Karl-Heinz Hochhaus

 

Diesen Beitrag habe ich am 15. Septemper unter dem Titel Ampere (Schiff) neu erstellt und auf Wikipedia hochgeladen. Er wurde von mir und anderen Wikipedianern ergänzt und bebildert. Leider fehlen erklärende Bilder und Grafiken, die in Wikipedia Commons nicht verfügbar sind. Einige wichtige habe ich von den Seiten der Werft und Zulieferer in diesem Beitrag eingefügt.

 

 

Akkufähre Ampere (Quelle Wikipedia, Wikimalte)

 

1. Einführung

 

Die Ampere ist eine umweltfreundliche Katamaranfähre für 120 Fahrzeuge, die zwischen Lavik und Oppedal am Sognefjord in Norwegen eingesetzt wird. Die Entwicklung des innovativen Antriebs- und Speichersystem sowie wesentliche Konstruktionsmerkmale des Schiffes kamen vom Eigentümer Norled, der Firma Siemens und der Werft Fjellstrand. Der Aluminiumkasko entstand bei der polnischen Werft

Aluship Technology in Danzig.

 

  Der Bau der Fähre erfolgte in Polen,  Aluminiumkasko und beteiligte Werftarbeiter (Quelle Aluship)

 

2. Entwicklung, Konstruktion und Bau

 

Der 80 Meter lange und 21 Meter breite Katamaran-Rumpf der "ZeroCat 120" besteht aus Aluminium, um ein geringes Gewicht zu realisieren. Die Entwicklung des innovativen Antriebs- und Speichersystem sowie wesentliche Konstruktionsmerkmale des Schiffes kamen vom Eigentümer Norled, der Firma Siemens und der Werft Fjellstrand.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Daten der Ampere aus der Wikipedia Datentabelle.

 

 

Blick auf eine typische Akkubank (Quelle Corvus)

 

 

Die Detailkonstruktion, Klasse- Zeichnungen, FE- und Stabilitätsberechnungen des Aluminiumkatamarans wurden weitgehend von der Firma GSM-Design Group (Nelton) in Danzig erstellt. Der anspruchsvolle Bau des Aluminiumrumpfes mit Teilausrüstung und weitgehender Verrohrung erfolgte auf der Danziger Spezialwerft Aluship Technologie. Die elektrischen Anlagen, das Antriebssystem (Bluedrive) kamen von Siemens und die Akkus wurden von der kanadischen Firma Corvus geliefert. Die weitere Schiffsausrüstung, die Installation der technischen Anlagen und des gesamte Antriebsstranges einschließlich der Propeller sowie die technischen Erprobungen wurde weitgehend von der Fjellstrand Werft in Norwegen durchgeführt.



Verschiedene Anordnungen der Akkus und Aufbau einer Akkubank (Quelle Corvus)

 

2. Entwicklung, Konstruktion und Bau

 

Der 80 Meter lange und 21 Meter breite Katamaran-Rumpf der "ZeroCat 120" besteht aus Aluminium, um ein geringes Gewicht zu realisieren. Die Entwicklung des innovativen Antriebs- und Speichersystem sowie wesentliche Konstruktionsmerkmale des Schiffes kamen vom Eigentümer Norled, der Firma Siemens und der Werft Fjellstrand.

 

Die Detailkonstruktion, Klasse- Zeichnungen, FE- und Stabilitätsberechnungen des Aluminiumkatamarans wurden weitgehend von der Firma GSM-Design Group (Nelton) in Danzig erstellt. Der anspruchsvolle Bau des Aluminiumrumpfes mit Teilausrüstung und weitgehender Verrohrung erfolgte auf der Danziger Spezialwerft Aluship Technologie. Die elektrischen Anlagen, das Antriebssystem (Bluedrive) kamen von Siemens und die Akkus wurden von der kanadischen Firma Corvus geliefert. Die weitere Schiffsausrüstung, die Installation der technischen Anlagen und des gesamte Antriebsstranges einschließlich der Propeller sowie die technischen Erprobungen wurde weitgehend von der Fjellstrand Werft in Norwegen durchgeführt.

 

 

CO2-neutrale Fähren und Schiffe  (Quelle Siemens)

 

3. Beschreibung der Akkufähre

 

Das Herzstück des Schiffes ist eine Lithium-Polymer-Akku-Anlage von Corvus. Sie besteht aus 160 Akkus × 6,5 kWh und hat eine Gleichspannung von 900 V. Die Akku-Anlage hat ein Gewicht von 11 Tonnen und eine Kapazität von 1000 Kilowattstunden (kWh), diese reicht für mehrere Überfahrten. Die elektrische Antriebsanlage wurde von Siemens Norwegen entwickelt und geliefert. Das Antriebskonzept wurde in Zusammenarbeit mit DNV-GL entwickelt, in vielen Untersuchungen getestet und als erstes Schiff seiner Klasse nach den neuen DNV-GL-Regeln für batteriegetriebene Schiffe zertifiziert [1].

 

 

 

 

Anordnung der Akkus und Propeller  auf der Ampere und Ladestationen in den Häfen Lavik und Oppedal am Sognefjord (Quelle Corvus)

 

Der Katamaran mit zwei schmalen Rümpfen wird im Normalbetrieb je nach Überfahrt von je einem hinten bzw. vorne befindlichen Propeller von Elektromotoren mit einer Leistung von 800 kW angetrieben. Bei einer Nenngeschwindigkeit von zehn Knoten werden rund 400 kW Leistung benötigt. Für eine Fahrt über den Fjord werden je nach Umgebungsbedingungen 150 bis 200 kWh verbraucht .[4] [5] Die Fähre wurde 2014 von der norwegischen Fachzeitschrift Skipsrevyen zum „Schiff des Jahres“ gewählt [6] und auf der Schiffbaumesse SMM in Hamburg prämiert.[7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aufladen der Lithium-Polymer-Akkus in Lavik und Oppedal (Quelle Siemens)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Die Lithium-Polymer-Akkus werden in Lavik und Oppedal aufgeladen

 

Weil das Stromnetz in beiden Häfen mit 22 kV zu schwach ist, um die nötigen 1250 Kilowatt Ladeleistung für die Schiffsakkus zu liefern, wurden in beiden Häfen Akkus mit einer Kapazität von 390 kWh installiert. Während der etwa 50-minütigen Abwesenheit des Schiffes werden die Landakkus mit geringerer Leistung vom Landnetz geladen und die gespeicherte Energie wird in der rund 10-minütigen Liegezeit mit hoher Ladeleistung an die Schiffsakkus mit einem Steckersystem oder über einen Pantografen übertragen.

 Die Ampere auf dem Sognefjord in Norwegen

 

5. Literatur und Weblinks

 

[1] Christian N. Müller, Siemens AG Hamburg: ZeroCat 120, eine 1.000 Kilowattstunden-Akku-Fähre für Norwegen; in Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft, 109. Band 2015

[2] zeit.de: Klar Schiff!

[3] norled.no (Memento vom 24. Dezember 2014 im Internet Archive)

[4] Erste Autofähre mit rein elektrischem Antrieb, Forschung & Entwicklung, Siemens, abgerufen am 5. März 2013.

[5] Elektrisch angetriebene Autofähre ab 2015 in Betrieb, feelGreen.de, 16. Januar 2013, abgerufen am 5. März 2013.

[6] ZeroCat 120, Ship of the Year, abgerufen am 15. September 2014.

[7] Elektrofähre prämiert (Memento vom 21. September 2014 im Internet Archive), Täglicher Hafenbericht vom 12. September 2014, abgerufen am 15. September 2014.