Hafenelektrifizierung: Was ist das und wie funktioniert es?

Die Schifffahrt strebt nach emissionsfreier Mobilität, und die Elektrifizierung von Häfen spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Die enormen Zahlen im Zusammenhang mit dem Seeverkehr – bedenken Sie, dass während Sie diesen Artikel lesen, 20 Millionen Container von 5.000 Handelsschiffen über unsere Meere transportiert werden – sind auch hinsichtlich der Umweltauswirkungen erheblich. Laut Transport & Environment ist dieser Sektor für den Ausstoß von 1 Milliarde Tonnen CO₂ (3 % der globalen Emissionen) verantwortlich und wird seine Auswirkungen bis Mitte des Jahrhunderts voraussichtlich um 50 % erhöhen, wenn keine alternativen Maßnahmen ergriffen werden. Zu diesen Maßnahmen, die unter anderem den Ersatz traditioneller Kraftstoffe durch erneuerbare Energiealternativen wie grünen Wasserstoff umfassen, ist die entscheidende Elektrifizierung von Häfen. Häfen sind für die Annahme der Güter und Personen verantwortlich, die Schiffe von einem Ort zum anderen transportieren.

Warum ist die Elektrifizierung von Häfen notwendig?

Anders als man vielleicht annehmen würde, endet die Aktivität eines Schiffes nicht mit der Ankunft im Hafen; sie nimmt sogar deutlich zu, um seine Mission zu erfüllen und wieder in See zu stechen. Wenn ein Schiff anlegt, muss es seine Energiesysteme aufrechterhalten, um seinen Betrieb zu gewährleisten, während die Besatzung wertvolle Fracht entlädt oder Passagieren beim Aussteigen hilft. Diese Energie wird von Hilfssystemen erzeugt, die diese kleinen schwimmenden Städte für ihre Besatzungen betriebsbereit halten. Dies verursacht jedoch erhebliche Kosten in Form von Emissionen schädlicher Gase wie Schwefeloxide, Stickoxide, Kohlendioxid und Feinstaub. Dies stellt ein Risiko für die Bevölkerung in der Umgebung von Hafenanlagen dar und trägt zur bereits erheblichen Umweltbelastung durch die Schifffahrt bei. Transport & Die Umweltorganisation Environment schätzt, dass die Umweltbelastung allein durch Kreuzfahrtschiffe den Emissionen von einer Milliarde Autos entspricht.

Wie funktioniert eine OPS-Lösung?

Damit die elektrische Vernetzung von Schiffen reibungslos funktioniert, ist eine Infrastruktur erforderlich, die die Energieversorgung dieser Schiffe jederzeit sicherstellt. Je nach Schiffstyp reicht die bestehende elektrische Infrastruktur eines Hafens möglicherweise nicht aus, um den Bedarf zu decken. Beispielsweise kann der tägliche Verbrauch eines großen Kreuzfahrtschiffs beträchtliche 10 bis 12 MW erreichen, verglichen mit den 2 bis 4 MW, die eine Fähre benötigt. Häfen benötigen ein eigenes Umspannwerk, das als Eingangspunkt für die zur Bereitstellung des Betriebs benötigte zusätzliche Energie dient.

Vom Umspannwerk, das auf den Verbrauchsbedarf des Hafens zugeschnitten ist, wird die elektrische Energie über ein eigenes Netz verteilt, das jeden Anschlusspunkt an den Docks erreicht. Zu diesem Zweck durchläuft die Energie Mittelspannungsanlagen, darunter Mittelspannungszellen (konfiguriert nach den spezifischen Anforderungen des Hafens) und Transformatoren zur Reduzierung der Netzspannung für den Verbrauch. Die Energie wird anschließend durch einen Frequenzumrichter an den Bedarf des Schiffes angepasst und dann erneut durch einen Mittelspannungstransformator transformiert. Schließlich wird sie über neue Verteilerzellen zum Schiff geleitet, die die elektrischen Systeme schützen, während das Schiff die für seinen Betrieb benötigte Energie erhält. Die Verbindung wird am Pier über Stecksysteme hergestellt.

Mit der Technologie und dem Know-how führender Stromnetzbetreiber wie Ormazabal wird die Elektrifizierung von Häfen zu einer der tragenden Säulen der Transformation im Seeverkehr, wodurch atmosphärische Emissionen reduziert und wichtige Schritte zur Dekarbonisierung unserer Wirtschaft unternommen werden. Können wir Ihnen dabei helfen?