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Mittwoch, 24. Januar 2018

Schifffahrt

Autonom durch Fjord und raue See

Von Manfred Schulze | 5. Oktober 2017 | Ausgabe 40

Norwegen wappnet sich für die Zeit nach dem Ausstieg aus der Ölnutzung durch den massiven Aufbau von Technologieclustern – etwa für die Seefahrt.

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Foto: Rolls-Royce plc

Die Zukunft der Seeschifffahrt? Am Holodeck trainieren angehende Kapitäne das Steuern der ganz dicken Pötte. Irgendwann wird vielleicht auch das nicht mehr nötig sein, wenn nämlich sämtliche Schiffe eines Seegebiets von einer Leitstelle aus autonom navigiert werden.

Vor 1000 Jahren machten die Wikinger Furore: Mit ihren optimal konstruierten Schiffen gelangten sie bis Grönland und Nordamerika. Später wurde es ruhiger um Norwegens Schiffbau, der sich mehr auf Fischerboote, Fähren und die Versorgung der Offshore-Industrie konzentrierte. Heute befindet sich die Branche in einem grundlegenden Wandel und setzt konsequent auf Zukunftstechnologie.

Reserven im Konventionellen

Alesund ist vor allem bei Touristen beliebt. Das schmucke Städtchen liegt am Geirangerfjord, den fast 2000 m hohe Berge säumen. Im Sommer tummeln sich hier riesige Kreuzfahrtschiffe. Fünf oder mehr pro Tag passieren die steilen Schluchten – und hinterlassen dicke Dieselschwaden. Bei Windstille haben nur die ersten Besucher einen unverfälschten Blick aufs Azurblau.

Foto: Marte Kopperud – Visitnorway.com

Alesund zählt zu den Touristenattraktionen am Geirangerfjord. Kreuzfahrtgäste bummeln gerne durch das Städtchen, das nach einem verheerenden Brand im Jahr 1904 im Jugendstil wieder aufgebaut wurde.

Die Anwohner sehen das mit gemischten Gefühlen – viele Schiffe bringen Geld in die Stadt, die gar nicht so typisch ist für Norwegen. Nach einem verheerenden Brand im Jahr 1904 wurde sie im Jugendstil wieder aufgebaut, die üblichen weißen Holzhäuser fehlen weitgehend. „Wir setzen sehr auf nachhaltigen Tourismus, da passen eigentlich die großen Schiffe mit ihrem starken Abgasausstoß gar nicht richtig dazu“, knurrt der Gästeführer. Mit seinem kleinen Boot, angetrieben natürlich mit einem klassischen Außenborder, bietet er Tagesausflüge an.

Norwegens Schiffsbau

Tatsächlich versucht Norwegen an vielen Stellen, Vorbild für den Klimaschutz zu sein. Die Bedingungen sind gut, denn emissionsfreien Strom liefern die Wasserkraftwerke reichlich und billig. Rund 10 ct bezahlt der Endkunde für die Kilowattstunde – so lässt sich auch elektrisch heizen oder mit steuerlich begünstigten E-Autos fahren. Zudem hat der staatliche Reservefonds aus dem Öl- und Gasgeschäft, eine Art Sparbüchse für die Zeit nach dem Ölausstieg, gerade die Marke von 1000 Mrd. $ durchstoßen. Das schafft Spielraum für Anreize und Zuschüsse – etwa für ein Forschungscluster, der die Seefahrt befördern soll.

Rund 3 km östlich von Alesund erhebt sich der dreiflügelige Neubau direkt am Wasser. Neben Firmenschildern prangt hier der Schriftzug: „Blue Marine Cluster“. Zahlreiche Studenten von der Außenstelle der Universität Trondheim sitzen hier, unterhalten sich oder tippen in ihre Laptops.

„Das Haus soll der Kern eines großen Netzwerks zwischen Start-ups, Konzernen und Studenten sein“, erklärt Frank Støyva Emblem, Sprecher des Clusters. „Wir fangen mit Schülern im Grundschulalter an, die hier mit Legorobotern experimentieren – bis hin zu Studenten und Fachkräften. Die können wir sogar an Simulatoren zum Steuern von Schiffen ausbilden“, sagt er und zeigt auf eine riesige Kugel, die im Foyer unter der Decke zu hängen scheint.

Hinein gelangt man durch eine hermetisch schließende Tür auf eine Kommandobrücke – und muss sich unwillkürlich festhalten. 24 Projektoren werfen ein aufgewühltes Meer an die Wände des runden Raums mit 18 m Durchmesser. Simuliert wird ein Versorgungsschiff, das man per Joystick und viel Umsicht manövrieren muss, denn es ist ein Spielball der Elemente.

Foto: Rolls Royce plc

Viel Technik haben die Ingenieure gekoppelt, damit die Wellenbewegungen und der schwankende Horizont realistisch wirken.

Mit dem Auf und Ab des Meeres spannen sich unwillkürlich die Beinmuskeln. Der Körper versucht, die echt wirkende Wellenbewegung und den schwankenden Horizont auszugleichen. Mit ein paar Griffen am Steuerungspanel lassen sich Lichtstärke und Windgeschwindigkeit ändern. Auch der Blickwinkel und die Situation auf See lassen sich wählen – eben lag das Schiff noch vor einer Ölplattform, jetzt kommen die Stahlträger von Windrädern bedrohlich nahe.

Bis zu acht Stunden dauert eine Übung. Notwendig für jeden Schiffsführer – noch. Denn was hier an den Computern eigentlich entwickelt wird, soll diesen Job überflüssig machen. „Wir haben in Alesund Ingenieure konzentriert, um Themen wie emissionsfreie Antriebe, Digitalisierung und auch das autonome Fahren der Schiffe in möglichst kurzer Zeit praxisreif zu machen“, berichtet Jan Petter Hagen, der bei Rolls-Royce die Marinesparte leitet.

Neu ist, dass die Werften immer mehr Wert auch auf ein aufregendes Schiffsdesign legen. Rolls-Royce etwa hat Schiffsrümpfe entworfen, die wie von einem anderen Stern scheinen. In den Gängen stehen Modelle mit eigenartig geformtem Bug und hohen, kompakten Aufbauten, die bereits ausgeliefert sind.

Hagen zeigt gerne Zukunftsprojekte: Konzeptschiffe, bei denen die Brücke ohne Hebel und Knöpfe auskommt, weil kein Mensch mehr steuert. „Das können wir rein technisch schon heute, nur die Vorschriften stehen dem noch entgegen“, sagt Hagen. Aktuell im Gange ist die Einführung von autonomen Unterstützungssystemen, die der Besatzung Entscheidungen erleichtern – bis hin zum Fahren mit einem Autopiloten.

Eine Option sei die Navigation über eine zentrale Lotsenstelle an Land, die allen Schiffen eines Seegebietes optimierte Routen zuweist. „Dazu haben wir bereits die Software in der Entwicklung“, erklärt Hagen und zeigt einen großen Leitstand, in dem die Simulationen geprobt werden.

Foto: Tina Stafrèn/Visitnorway.com

Trügerische Idylle: Wenn fünf Kreuzfahrtschiffe und mehr pro Tag durch den engen Fjord schippern, trübt sich wegen der Dieselschwaden schnell der Blick auf die grandiose Landschaft.

Schließlich folgt das völlig autonome Fahren, bei dem GPS und ein enormer Datenaustausch zwischen den vernetzten Schiffen die Hauptrolle spielen. „Erste lokale Anwendungen“, sagt Andreas Seth, bei Rolls-Royce Projektleiter in der Softwareentwicklung, „werden wohl ab 2020 unterwegs sein, allerdings noch mit Menschen in Supervisorfunktion“. Ab 2028 rechnet Seth mit der Einführung des autonomen Schiffsverkehrs.

Wie werden Schiffe dann angetrieben? Schweröl und Schiffsdiesel sind keine Option mehr. „Wir setzen konsequent auf Effizienz und dort, wo es nicht völlig vermeidbar ist, auf eine Minimierung der Emissionen“, so Holger Dilling, bei der Vard-Werftengruppe fürs Asiengeschäft zuständig. Ob Flüssiggas, diesel-elektrisch oder ein Batteriehybrid – die Antriebstechnik entscheide sich nach Schiffstyp und Fahrtstrecken, und nur in zweiter Linie nach den Kosten. Denn man könne erhebliche Fördermittel erhalten, auch wenn der Staat regelmäßig die gesetzlichen Vorgaben verschärfe.

„Fähren mit 20 min Fahrweg müssen heute bereits emissionsfrei sein, bei Neubauten kommen also nur Batterielösungen infrage“, berichtet Dilling. Das müssen die Techniker auf den meist kleinen Werftanlagen wie der Fiskerstrand-Werft in Alesund dann umsetzen. Zwei russische Trawler liegen hier zur Reparatur. Ein Lebendfischtransporter ist eingedockt, ein Versorgungsschiff für die Offshore-Industrie wird gerade vertäut. Alles sieht bodenständig aus: Stahlteile und Tanks, Kräne – und Männer in ölverschmierten Overalls, die hämmern und Bordwände schleifen.

Im kleinen Büro erklärt Olaf Fiskerstrand, technischer Direktor der Werft, dass sich das Unternehmen wie alle Werften im Umbruch befindet: Im Neubaubereich gibt es praktisch seit 2015 keine Aufträge mehr aus der Ölbranche. „Wir haben aber neue Kundenbereiche erschließen können, die allerdings noch nicht ganz den Umsatz der früheren Jahre bringen“, sagt der Direktor.

Im Wandel sind auch hier die Antriebe: Eine kleine Fähre wurde für Flüssiggas LNG ausgerüstet. Nach heutigen Vorschriften ist das aber wieder verboten, wenn die Fahrtzeit unter 30 min liegt. Seither kommen vor allem Batterien und Biodiesel zum Einsatz, wobei Fiskerstrand nicht genau sagen kann, wie Norwegen diesen Treibstoff erzeugt – Palmöl sei es jedenfalls nicht.

In der Regel übernehmen Batterieantriebe kurze Strecken, etwa bei Fahrten im Hafen oder über einen Fjord. Die Systeme, bestätigt John Roger Nesje, Elektrifizierungsspezialist bei Rolls-Royce, werden so konfiguriert, dass die Batterien möglichst nicht zu weit entladen werden. Das soll ihre Lebensdauer verlängern. Man könne aber die installierte diesel-elektrische Antriebsleistung auf den Bedarf bei normaler Reisegeschwindigkeit reduzieren, weil die Batterien wie ein Booster für kurzzeitigen Zusatzschub sorgen, meint Nesje.

Bei Kurzstreckenfähren gibt es nur ein kleines Back-up-System, sonst setze man auf sehr große Batteriekapazität. Vollgeladen wird über Nacht, während des Einsatzes am Tag sinkt der Ladezustand allmählich. „Die Fähren haben nur ein paar Minuten am Anleger zum Nachladen, da reichen selbst Schnellladekapazitäten von 5 MW nicht, um den Energiebedarf für die nächste Überfahrt vollständig zu decken“, sagt der Batterieexperte.

Zurück im Marinecluster: Hier laufen gerade die letzten Arbeiten. Decken werden verkleidet, Projektoren kalibriert und Möbel herbeigeschafft. Im Herbst wird hier die Virtual Arena eingeweiht. Erna Solberg, die norwegische Ministerpräsidentin, habe sich angekündigt, berichtet Frank Støyva Emblem mit einen Anflug von Lampenfieber.

„Das Cluster wird eine der größten Begegnungsstätten für kreative Menschen“, sagt Emblem. Von hier reicht der Blick weit auf den Fjord. Nur einen Steinwurf entfernt liegt das kleine Fischermuseum. Am Steg laden Boote aus mehreren Jahrhunderten zu einem Blick zurück ein. Auch ein Boot der Wikinger ist mit dabei.

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