Mit Wasserstoff Portalhubwagen mobilisieren

 
03.06.2011 - 

Strategien für eine alternative und ökologische Energieversorgung von Portalhubwagen, so genannten Straddle Carriern, werden derzeit im Rahmen des Projektes "Antriebstechnik" entwickelt. Projektpartner sind das Technologie-Transfer-Zentrum Bremerhaven (ttz Bremerhaven), der Terminalbetreiber Eurogate sowie der Straddle-Carrier-Hersteller Noell Mobile Systems. Benötigt werden die Portalhubwagen beim Containerumschlag in Seehäfen und Binnenterminals zum Horizontaltransport. Üblicherweise werden sie mit Dieselkraftstoff betrieben. Hiermit geht jedoch eine Kohlenstoffdioxid-Emission von bis zu 200 Tonnen jährlich bei einem Verbrauch von 20 Liter pro Stunde und pro Fahrzeug einher, berichtet das ttz Bremerhaven. Es soll nun ermittelt werden, ob umweltfreundliche Antriebssysteme auf Wasserstoffbasis die fossilen Energieträger ersetzen können.

Um diese Ziele zu erreichen, sollen zwei alternative Antriebssysteme untersucht werden. Zum einen sollen Dieselmotoren in Straddle Carriern durch Wasserstoffverbrennungsmotoren ersetzt werden. Dieses Aggregat arbeite nach dem gleichen Prinzip wie ein Dieselmotor, werde aber mit Wasserstoff betrieben, berichtet das Zentrum. Über einen angeschlossenen Generator werde Elektrizität erzeugt, die das Fahrzeug antreibe. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht lediglich Wasser, das gefahrlos an die Umwelt abgegeben werden kann, heißt es weiter. Dass Wasserstoff in einem modifizierten Ottomotor verbrannt werden könne, vereinfache zusätzlich die Integration in die bereits bestehende Technologie der Portalhubwagen.

Die zweite Alternative ist der Einsatz von Brennstoffzellen zur Stromerzeugung, erläutert das ttz. In Brennstoffzellen wandeln Katalysatoren Wasser- und Sauerstoff in elektrischen Strom um. Dabei entsteht ebenfalls nur Wasser. Diese Form der Energieerzeugung sei nicht nur besonders umweltfreundlich, es werde zudem eine deutliche Lärmreduzierung beim Betrieb der Carrier erreicht. Brennstoffzellenantriebe werden insbesondere bei Bussen und Gabelstaplern eingesetzt. Sie sind aber im Vergleich zu herkömmlichen Motoren noch teurer, weiß das Zentrum. Eine mittelfristige Wirtschaftlichkeit werde dadurch erzielt, dass Wasserstoff, wenn er als Nebenprodukt anfalle, relativ günstig verfügbar sei.

Wasserstoff bietet als Energieträger Vorteile: Seine Energiedichte liegt mit 33,3 Kilowattstunden pro Kilogramm (kWh/kg) deutlich höher als die von Erdgas (13,9 kWh/kg) und Benzin (12,7 kWh/kg), berichtet das Zentrum. Außerdem zeichne sich Wasserstoff im Gegensatz zu fossilen Energieträgern durch seine Verfügbarkeit und eine nahezu emissionslose Verbrennung aus. Dadurch könnte die durch den Dieselruß bedingte Feinstaubbelastung in der Terminalumgebung deutlich gesenkt werden, erklärt das ttz.

Das Projekt wird von den Beteiligten in zwei Phasen gegliedert. Zunächst soll eine einjährige Machbarkeitsstudie die Anforderungen an den Wasserstoffantrieb für den Einsatz im Containerterminal feststellen. Außerdem sollen notwendige Konzepte für die Einsparung und Rückgewinnung von Energie untersucht werden. Bisher entwickelte Wasserstoffantriebe haben ein deutlich geringeres Leistungsniveau als die derzeit in Straddle Carriern verwendeten Dieselantriebe, heißt es aus Bremerhaven. Bereits im Vorfeld durchgeführte Untersuchungen hätten jedoch aufgezeigt, dass der gegenwärtige Energiebedarf durch Maßnahmen wie beispielsweise der Rückgewinnung von kinetischer Energie gesenkt werden könne. Abhängig von der Bewertung der gewonnenen Ergebnisse aus der Machbarkeitsstudie würden in einer zweiten Projektphase Straddle Carrier mit Wasserstoffantrieben ausgerüstet und im Hafenbetrieb getestet werden, heißt es weiter.

Neben der technischen Entwicklung plant der Projektverbund auch ein regionales Versorgungskonzept zu entwickeln, das die Bereitstellung von Wasserstoff zur mobilen Anwendung gewährleisten soll. Zudem soll in der Studie auch ein Konzept für die wirtschaftliche und ökologische Bereitstellung des Wasserstoffs untersucht werden. Das entwickelte Konzept sei nicht auf den Hafensektor beschränkt, sondern könne später in anderen Industriesektoren mit ähnlichen Bedingungen ausgeweitet werden.

Quelle: Katrin Pudenz | Redaktion ATZonline.de