Entwurf und Realisierung des hybrid elektrischen Schubbootes ELEKTRA

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Katja Martin
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1 ELEKTRA Entwurf und Realisierung des hybrid elektrischen Schubbootes ELEKTRA Prof. Dr.-Ing. Gerd Holbach SMM - Symposium Zero Emission Shipping Hamburg, den 04. September

2 Übersicht 1. Aufgaben und Anforderungen 2. Die Elektra und ihr elektrisches Energiekonzept 3. Route und Infrastruktur 4. Ausblick Gerd Holbach

von 8 h pro Tag Dienstgeschw. 8 km/h, max.

3 1. Aufgaben und Anforderungen lokal emissionsfrei global emissionsfrei Regionaler Betrieb Min. Reichweite von 65 km pro Tag Betriebsdauer von 8 h pro Tag Dienstgeschw. 8 km/h, max. 10 km/h max t Schublast Antrieb: vorrangig Akku-elektrisch Gerd Holbach

4 1. Aufgaben und Anforderungen - lokal emissionsfrei global emissionsfrei Überregionaler Betrieb Berlin <-> Hamburg, Berlin <-> Stettin min. Reichweite von ca. 130 km pro Tag 4-6 Betriebstage je einfache Stecke Betriebsdauer von 16 h pro Tag Dienstgeschw. 8,5 km/h, max. 10 km/h Antrieb: hybrid-elektrisch Gerd Holbach

5 Übersicht 1. Aufgaben und Anforderungen 2. Die Elektra und ihr elektrisches Energiekonzept 3. Route und Infrastruktur 4. Ausblick Gerd Holbach

6 3. Die ELEKTRA und ihr elektrisches Energiekonzept Hauptabmessungen Länge 20,00 m Breite 8,20 m Tiefgang 1,25 m Verdrängung ca. 160 t Antriebsstrang Leistung 2 x 200 kw Gerd Holbach

7 3. Die ELEKTRA und ihr elektr. Energiekonzept 400 V DC 400 V DC Gerd Holbach

8 3. Die ELEKTRA und ihr elektr. Energiekonzept - Energiequellen Zellchemie: NMC (Nickel Mangan Kobald) Gesamtnennakkukapazität: ca. 2,5 MWh, staplerfähig Gerd Holbach

9 3. Die ELEKTRA und ihr elektr. Energiekonzept - Energiemanagement Die zusätzliche Flexibilität mit den Betriebszuständen des hybriden Antriebs auf Preis und Verfügbarkeit der Ressourcen (Strom und Wasserstoff) variabel eingehen zu können, ist ein besonderes Merkmal. Fahrassistent Energiemanagement Gerd Holbach Verbrauchermanagement Erzeugermanagement

10 Übersicht 1. Aufgaben und Anforderungen 2. Die Elektra und ihr elektrisches Energiekonzept 3. Route und Infrastruktur 4. Ausblick Gerd Holbach

11 4. Route und Infrastruktur Lösungsansätze Landstationen Hamburg Energiebedarf Rundreise Bedarf Antriebsenergie ~ kwh (Rundreise) Berlin Gerd Holbach

4. Route und Infrastruktur Bunkerszenario - Energiemix Szenario Jahr 2020 ~

Hamburg H 2 4 H 2 0 kwh 125 kgw zusätzlich möglich, aber nicht zwingend

und Verfügbarkeit der Ressourcen (Strom und Wasserstoff) variabel eingehen

12 4. Route und Infrastruktur Bunkerszenario - Energiemix Szenario Jahr 2020 ~ 10 % H 2 ~ 90 % 0 kwh 750 kgw zusätzlich möglich, aber nicht zwingend 5 Hamburg H 2 4 H 2 0 kwh 125 kgw zusätzlich möglich, aber nicht zwingend Szenario Jahr 2030 ~ 40 % H 2 ~ 60 % Berlin 0 Flexibilität auf Preis und Verfügbarkeit der Ressourcen (Strom und Wasserstoff) variabel eingehen zu können steigt mit den Ausbaustufen. Gerd Holbach H kwh 750 kgw

13 4. Route und Infrastruktur Wasserstoffversorgung Wechseltanks H2-Lieferung in transportablen Wechseltanks auf LKW-Trailern Elektrotechnik der Schiffbautechnischen Gesellschaft (STG) Westhafen Berlin

14 4. Route und Infrastruktur Lösungsansätze Landstationen Modulare, versetzbare Ladestation (auf der Strecke) Gerd Holbach

15 Übersicht 1. Aufgaben und Anforderungen 2. Die Elektra und ihr elektrisches Energiekonzept 3. Route und Infrastruktur 4. Energiequellen 5. Ausblick Gerd Holbach

16 6. Ausblick Wasserstoff: Verfügbarkeit und Kosten Strompreisentwicklung für Landstrom und Wasserstoff Ausbau Infrastruktur Landstromversorgung / Standardisierung > 250 A (EN 16840) Vorschriftenentwicklung (CESNI / ZKR / ZSUK / Klassifikationsgesellschaften) Regelungen zu Emissionsgrenzwerten (CO 2 / NO X / Partikel / ) Übertragbarkeit auf andere Schiffstypen der Binnen- und Küstenschifffahrt Gerd Holbach

de www.behala.de Technische Universität Berlin Prof. Dr.-Ing. Gerd Holbach Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme Sekr.

17 Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbh Dipl.-Ing. Klaus-G. Lichtfuß Leiter Logistik Westhafenstraße Berlin Tel: Mobil: k.lichtfuss@behala.de Technische Universität Berlin Prof. Dr.-Ing. Gerd Holbach Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme Sekr. SG 6 Salzufer ELEKTRA bei der Einfahrt in den Berliner Westhafen Baubeginn: Ende 2019 Fertigstellung: Ende 2020 Erprobung: ab Anfang 2021 Gerd Holbach Berlin Tel.: gerd.holbach@tu-berlin.de TU Berlin -EBMS

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