Brennstoffzellen senken Schiffsemissionen – das Projekt NAUTILUS

Das DLR-Institut für Technische Thermodynamik entwickelt gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung eine klimafreundliche Energieversorgung für Schiffe. Ein hocheffizientes Brennstoffzellen-System soll Strom und Wärme an Bord produzieren. Das Besondere an den Zellen ist, dass sie mit vielen unterschiedlichen Treibstoffen funktionieren. Um die Technologie zu erproben, entsteht im EU-Forschungsprojekt NAUTILUS (Nautisches integriertes Hybrid-Energiesystem für Langstrecken-Kreuzfahrtschiffe) unter Leitung des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik ein schiffstauglicher Demonstrator.

Die neuartigen Brennstoffzellen funktionieren mit Wasserstoff, Erdgas, Methanol oder Synthetik-Treibstoffen. Dadurch lassen sich vorhandene Energiesysteme auch schrittweise umrüsten. Zunächst werden Schweröl-Schiffsdiesel durch Gasmotoren ausgetauscht. So entstehen nahezu keine Rußpartikel mehr. Während einer Übergangszeit sind dann das neue Brennstoffzellen-System und herkömmliche Schiffsaggregate mit Gasmotor gleichzeitig in Betrieb. Das Brennstoffzellen-System kann denselben Treibstoff nutzen wie die Gasmotoren. Dadurch lassen sich zahlreiche Komponenten der vorhandenen Energiesysteme weiterverwenden.

Die Forscherinnen und Forscher wollen den NAUTILUS-Demonstrator unter realistischen Bedingungen erproben. Dazu simulieren sie Fahrten, Manöver, Lastwechsel sowie den „Hotel-Betrieb“ eines Kreuzfahrtschiffs. Dabei wird das Generatorsystem wie bei einer realen Integration auf einem Schiff validiert. Dies umfasst die vollständige Prozesskette, vom Kraftstofftank bis zum Stromverbraucher.

Nach den ersten Probeläufen des NAUTILUS-Demonstrators ist der nächste Schritt schon geplant: In einer zweiten Projektphase werden die DLR-Institute für Technische Thermodynamik und das DLR-Institut für Maritime Energiesysteme gemeinsam das NAUTILUS-System im realen Umfeld testen.

Das Brennstoffzellenkonzept lässt ich auch auf Frachtschiffe sowie stationäre Industriebereiche übertragen. Somit ist das NAUTILUS-Projekt ein weiterer Schritt hin zu einem emissionsfreien Schiffsverkehr.

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