© Henrik Petit

Kurs auf null Emis­sionen

Zwei Millionen Kilo­watt­stunden spart die Reederei Scand­lines pro Jahr durch ein Upgrade der Lüftung auf dem Auto­deck und im Passa­gier­be­reich. Für Chef­inge­nieur Carsten Johansen ein wich­tiger Schritt auf dem Weg zu null Emis­sionen.


Metal­lisch blau schim­mert das Wasser rund um die Fähre Prin­sesse Bene­dikte, als sie den Hafen Putt­garden auf der Insel Fehmarn hinter sich lässt und Kurs auf die däni­sche Hafen­stadt Rødby nimmt. Was die wenigsten Passa­giere wissen: Sie befinden sich auf einer Hybrid­fähre, die sowohl von Diesel­ge­ne­ra­toren als auch von Batte­rien mit Energie versorgt wird. Einer, der das ganz genau weiß, ist Carsten Johansen, der auf der Brücke des Schiffs steht und einen prüfenden Blick auf die Instru­mente wirft, anstatt die Sonne über dem Fehmarn­belt zu genießen.

Scand­lines in Zahlen

Die deutsch-däni­sche Reederei Scand­lines hat eine grüne Vision für die Zukunft und operiert auf zwei kurzen Routen mit hoher Kapa­zität und Frequenz. Allein die fünf Fähren auf der Route Putt­garden-Rødby trans­por­tieren jähr­lich 1,5 Millionen Autos, 400.000 Lkw und 12.000 Eisenbahn­waggons. Dabei sind die Schiffe im Dauer­ein­satz: Im Schnitt verbringen sie ledig­lich 15 Minuten im Hafen und bringen es so auf amtliche 104 Abfahrten pro Tag.

Johansen, der von seinen Kollegen auch liebe­voll Energie­minister genannt wird, ist leitender Inge­nieur bei Scand­lines und dreht das Ruder der Reederei immer weiter in Rich­tung Effi­zienz. „Nach­haltigkeit begleitet mich nicht nur im Job, sondern bestimmt inzwi­schen auch meinen privaten Lebens­stil. Das lässt sich gar nicht verhin­dern, wenn man sich so intensiv mit diesem Thema beschäf­tigt.“ So ersetzte der 57-Jährige bei sich zu Hause die alte Öl­heizung durch eine effi­zi­ente Wärme­pumpe, instal­lierte eine Solar­anlage auf dem Dach und stellte die gesamte Beleuch­tung auf LED um.

In seinem Beruf arbeitet Johansen bereits seit 13 Jahren täglich daran, die Fähren zwischen Putt­garden und Rødby näher an das Ziel von null Emis­sionen heran­zu­bringen. 2003 ersetzte er den ersten von fünf Diesel­ge­ne­ra­toren durch ein Elek­tro­ag­gregat. Schnell war ihm klar, dass es nicht ausrei­chen würde, die Leis­tung der Schiffs­diesel Stück für Stück durch Energie aus Batte­rien zu ersetzen. Das Schiff musste auch Strom sparen, um die Anzahl und damit die Kosten der teuren Ener­gie­spei­cher im Rahmen zu halten. Also tauschte Scand­lines Wasser­pumpen aus, stellte die Beleuch­tung auf LED um und schickte die Kapi­täne der Schiffe zu Trai­nings in ener­gie­spa­render Fahr­weise. 2015 nahm sich Johansen dann die Klima­ti­sie­rung des Schiffs vor. „Der Verbrauch in diesem Bereich war enorm hoch, wir hofften, hier eine große Menge Energie einsparen zu können.“

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Wo vor dem Upgrade der Klima­an­lage ein großer AC-Venti­lator arbei­tete… (Foto | Henrik Petit)

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…sorgen nun vier klei­nere EC-Venti­la­toren für den Luft­aus­tausch. (Foto | Henrik Petit)

Frische Luft für das Auto­deck

So kommen Niels Knok­gård und Torben Kirk­holt zu einer kleinen Seereise, einmal Deutsch­land und zurück. Der tech­ni­sche Vertriebs­mit­ar­beiter von ebm-papst in Däne­mark und der Geschäfts­führer waren von Johansen zu einer Besich­ti­gung vor Ort einge­laden worden. Neben der Klima­ti­sie­rung des Passa­gier­be­reichs nehmen die beiden auf dem Kurz­trip vor allem die Klima­ti­sie­rung des 12.000 Kubik­meter großen Auto­decks genauer unter die Lupe. Hier sorgen acht große AC-Venti­la­toren für den Luft­aus­tausch. Während der Über­fahrt bringen sechs Venti­la­toren frische Luft von außen aufs geschlos­sene Deck, zwei beför­dern die verbrauchte Luft nach außen.

Im Hafen haben zwei Venti­la­toren Pause, die anderen sechs entlüften das Schiff. Da bei den beiden Betriebs­arten die Luft jeweils in die entge­gen­ge­setzte Rich­tung geför­dert werden muss, laufen einige Venti­la­toren rück­wärts. „Das ist eine sehr inef­fi­zi­ente Betriebsart für einen Venti­lator“, gibt Knok­gård dem „Ener­gie­mi­nister“ zu bedenken, als die drei Herren vor dem AC-Koloss stehen. „Ja, genau das ist das Dilemma“, seufzt dieser. „Wenn wir die Venti­la­toren nur umdrehen könnten!“ Der Satz geht Knok­gård und Kirk­holt nicht mehr aus dem Kopf.

Dreh­bare Venti­la­toren

„Es war offen­sicht­lich, dass wir einen Venti­lator nicht so einfach umdrehen können“, sagt Knok­gård. Nach einigem Tüfteln kommt er mit seinen Kollegen auf die Idee, dass sie die einzelnen Venti­la­toren gar nicht selbst drehen müssen: Gemeinsam entwi­ckeln sie eine schwenk­bare quadra­ti­sche Metall­platte, auf die vier Venti­la­toren montiert werden. So können diese in beide Rich­tungen arbeiten, ohne rück­wärts­zu­laufen. „Da am Schiff keine Umbauten gemacht werden dürfen, stand uns nur ein eng begrenzter Bauraum zur Verfü­gung. Die Venti­la­toren können deshalb nicht exakt um 180 Grad gedreht werden“, erklärt Knok­gård. Das Prinzip funk­tio­niert aber trotzdem.

So wird das Auto­deck klima­ti­siert

scandlines_lueftung_schemaLiegt die Fähre im Hafen (A), sind die Tore zum Kai geöffnet, sodass ausrei­chend Luft auf das Auto­deck strömt. Für den Luft­aus­tausch sind dann zwei Fangrids nach außen gedreht, um den Luftzug weiter­zu­be­för­dern.

Während der Über­fahrt (B) trans­por­tieren die zwei Fangrids im hinteren Teil des Schiffs die Luft nach innen und die zwei Fangrids im vorderen Teil der Fähre wieder nach außen. So enthält die einge­zo­gene Luft keine Salz­was­ser­spritzer.

Um Zeit in den Häfen zu sparen, haben die Fähren zwei Brücken, sodass sie nicht wenden müssen. Das Schiff fährt also aus der glei­chen Posi­tion wieder zurück. Da nun der ehemals vordere Teil des Schiff der hintere ist und umge­kehrt, werden die Venti­la­toren jeweils in die andere Arbeits­rich­tung gedreht (C).

Doch damit sind die Ideen für mehr Effi­zienz noch lange nicht erschöpft. Fast schon auf der Hand liegt der Austausch des AC-Venti­la­tors durch einen mit EC-Tech­no­logie. Dieser lässt sich stufenlos auf die tatsäch­lich benö­tigte Leis­tung anpassen und arbeitet daher extrem sparsam. Um im glei­chen Bauraum noch mehr Druck aufzu­bauen, schlägt Knok­gård zudem vor, statt einzelnen großen Venti­la­toren FanGrids mit je vier klei­neren Venti­la­toren einzu­setzen. So vergrö­ßert sich die Fläche, über die die Luft geför­dert wird, was den Luft­aus­tausch auf dem Auto­deck weiter opti­miert. Als Johansen beim nächsten Treffen von der Idee hört, ist er begeis­tert und beauf­tragt einen Instal­la­teur mit der Umset­zung einer Testein­heit mit schwenk­barer Metall­platte und vier EC-HyBlade®-Venti­la­toren.

Explo­si­ons­schutz inklu­sive

Ein Blick auf das Auto­deck zeigt: Neben reise­freu­digen Touristen und routi­nierten Pend­lern nutzen auch jede Menge Lkw-Fahrer die Verbin­dung zwischen Däne­mark und Deutsch­land. Einige der Last­züge haben entzünd­bare Stoffe geladen. Dadurch ergibt sich eine weitere wich­tige Anfor­de­rung an die Venti­la­toren. „Natür­lich war es für uns ein großer Plus­punkt, dass ebm-papst der einzige Hersteller ist, der EC-Venti­la­toren in der explo­si­ons­ge­schützten ATEX-Ausfüh­rung anbietet“, betont Johansen. Nach der Umrüs­tung der Testein­heit nimmt der leitende Inge­nieur Vergleichs­mes­sungen vor und stellt fest, dass die Einspa­rungen die erhofften Werte sogar über­treffen.

Die Inves­ti­tion in den Umbau von AC- auf EC-Tech­no­logie amor­ti­siert sich bereits inner­halb eines Jahres.

Carsten Johansen, Chef­inge­nieur bei Scand­lines

Eine Erkenntnis mit Folgen: Bei der nächsten Routi­ne­war­tung der Fähre in den Docks lässt Johansen weitere drei dreh­bare FanGrids instal­lieren. Zugleich geht die Reederei auch bei den Klima­an­lagen im Passa­gier­be­reich auf EC-Venti­la­toren über. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Insge­samt zwei Millionen Kilo­watt­stunden spart Scand­lines dank der Ände­rung in der Klima­ti­sie­rung nun pro Jahr und Schiff, die Umrüs­tung amor­ti­siert sich inner­halb eines guten Jahres. „Das ist ein riesiger Sprung für uns“, zeigt sich Johansen über­zeugt. Nach dem erfolg­rei­chen Pilot­pro­jekt wird Scand­lines die Lösung auch auf den anderen drei Fähren instal­lieren lassen, die zwischen Putt­garden und Rødby verkehren.

Seine Prin­sesse Bene­dikte hat inzwi­schen in Rødby ange­legt. Johansen vertritt sich am Kai die Beine, während aus dem Schiff ein konti­nu­ier­li­cher Strom von Autos und Lkw fließt. „Unser Ziel ist es, emis­si­ons­freie und somit komplett elek­tri­fi­zierte Über­fahrten inner­halb der nächsten Jahre zu errei­chen“, sagt er. „Wenn alles gut läuft, sind wir viel­leicht schon 2019 so weit.“ Die Idee für den nächsten Schritt hat der „Ener­gie­mi­nister“ schon — schließ­lich gibt es auf der Fähre noch ein zweites Auto­deck …

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