Die Damen Shipyards Group hat ihr neuestes Schiffsdesign, ein vollelektrisches Service Operations Vessel (SOV) mit einer Länge von 70 m, offiziell vorgestellt. Über die Offshore-Batterieaufladung soll der Offshore-Versorger Emissionen bei der Wartung von Windparks vermeiden.
Vor drei Jahren machte sich Damen daran, die Machbarkeit eines elektrischen Offshore-Versorgers zu prüfen, um die Nachhaltigkeit des Schiffsbetriebs in Offshore-Windparks deutlich zu verbessern. Um das technisch möglich zu machen, mussten zwei wichtige Fragen beantwortet werden. [ds_preview]
»Erstens wäre dafür eine Offshore-Lademöglichkeit erforderlich. Zweitens musste angesichts der Tatsache, dass dieses Modell eine Erhöhung der CAPEX-Kosten bedeutet, festgestellt werden, ob es sich wirtschaftlich rechnet«, so die niederländische Werft.
Um die Offshore-Ladung zu ermöglichen, hat sich Damen mit dem britischen Unternehmen MJR Power & Automation zusammengetan, das bereits ein Offshore-Ladesystem für ein Crew-Transferschiff entwickelt hat. Das Ladesystem nutzt die bewegungskompensierte Gangway, um eine Verbindung zwischen dem Schiff und einer Turbine oder einem Umspannwerk vor der Küste herzustellen, ganz ähnlich wie bei einem Personaltransfer. Damen und MJR haben sich für diese Art der Beschickung entschieden, um die Sicherheit und Effizienz zu maximieren. Die Gangway wird von der Brücke aus gesteuert und erfordert keinen manuellen Eingriff. Das habe den zusätzlichen Vorteil, dass die bereits vorhandene Offshore-Infrastruktur genutzt werden kann.
Das Aufladen erfolgt, während sich der Offshore-Versorger in einem energiesparenden, so genannten »grünen« DP-Modus befindet, der weniger Energie benötigt als die Hotellast. Für eine vollständige Aufladung wird in der Regel die von einer einzigen Turbine in nur wenigen Stunden erzeugte Energie benötigt.
Das System ist nach Angaben von Damen international anerkannten Sicherheitsnormen konzipiert, darunter IEC/IEEE 80005-1. Darüber hinaus steht es kurz vor dem Erhalt der DNV AIP (Approval In Principle) und ist in Übereinstimmung mit den kommenden Offshore-Ladestandards konzipiert, die von DNV UK und Norwegen gemeinsam entwickelt werden.
MJR hat einen 4-MW-Ladestecker entwickelt, der für ein 70-Meter-Schiff ausreicht. Das Unternehmen arbeitet außerdem an einer skalierten 8-MW-Version, die das Aufladen von größeren Schiffen mit einer Länge von bis zu 90 m ermöglichen soll.
Paul Cairns, Geschäftsführer von MJR, erklärt: »Das Ladesystem ist so konzipiert, dass es sicher, bequem und zuverlässig ist und ein schnelles An- und Abkoppeln der Ladekabel ermöglicht. Von Anfang an hatte bei diesem Projekt die Sicherheit des Personals und die Unversehrtheit des Schiffes und der Offshore-Anlagen unter allen Bedingungen Priorität. Das Aufladen von einer Offshore-Anlage aus ist optimal praktikabel und bietet die Möglichkeit, Kosten und Emissionen zu senken und die Effizienz zu optimieren, ohne dass das Personal oder die Infrastruktur in eine potenziell gefährliche Situation geraten.«
Offshore-Versorger muss auch wirtschaftlich rentabel sein
Zur Beantwortung der zweiten Frage, ob ein solches Schiff wirtschaftlich sinnvoll ist oder nicht, hat Damen eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt. Bei dieser Analyse wurden viele verschiedene Parameter berücksichtigt, darunter die Investitionskosten für Ladegeräte und Batterien, der Austausch von Batterien, die Energiekosten, der CO2-Preis, große Schwankungen der Betriebsprofile und die Ladezeiten. Die Eingangsparameter wurden in enger Zusammenarbeit mit Windparkentwicklern und anderen Beteiligten validiert. Es wurden viele verschiedene Szenarien analysiert, aber allen gemeinsam war eine gute Kapitalrendite, die je nach Szenario zwischen fünf und 15 Jahren lag.
Die SOV 7017 E ist mit einer 15-MWh-Batterie ausgestattet, die ausreicht, um das Schiff einen ganzen Tag lang zu betreiben. Die Batterie besteht aus Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) anstelle des herkömmlichen Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Batterietyps. Damit soll die Nachhaltigkeit des Schiffes maximiert werden. LFP-Batterien bieten den Vorteil, dass sie weniger abhängig von empfindlichen Rohstoffen, insbesondere Kobalt, sind.
LFP-Batterien bieten auch eine bessere Sicherheit, da sie weniger anfällig für Entzündungen sind und sich im Falle einer Entzündung leichter eindämmen lassen. Für den Fall, dass das Schiff für einen kurzen Zeitraum keinen Zugang zur Stromversorgung hat, verfügt der Offshore-Versorger nach Angaben der Werft über eine vollständige Redundanz und ist in der Lage, den Betrieb mit einem herkömmlichen Dieselantrieb fortzusetzen.
Zur weiteren Steigerung der Effizienz setzt Damen bei derm Schiffskonzepot auf sein DPX-DRIVETM-Antriebslayout mit vier Azimut-Strahlrudern, die einen unabhängigen Antrieb in jede Richtung ermöglichen und den Geräuschpegel unter Wasser erheblich reduzieren sollen.
Der Offshore-Versorger verfügt den Angaben zufolge außerdem über alle notwendigen Stauräume, Werkstätten und Decksflächen, um das breite Spektrum an Transporten und Arbeiten zu bewältigen, das von ihm erwartet wird. Die 60 Kabinen bieten eine komfortable Unterkunft für die Besatzung und bis zu 40 Techniker.
Damen ruft zur Zusammenarbeit auf, um Offshore-Versorger in Fahrt zu bringen
Mark Couwenberg, Damen Product Manager Service Operations Vessels, sagt: »Die Produkteinführung der SOV 7017 E zeigt, dass die Technologie vorhanden ist, um den Offshore-Betrieb vollständig elektrisch zu gestalten. Die Senkung der Betriebskosten, die sich aus der direkten Energiegewinnung aus dem Offshore-Windpark ergibt, ist ein gutes Argument für dieses Modell. Wir können dies jedoch nicht allein tun. Um dies zu verwirklichen, ist eine Zusammenarbeit über die gesamte Kette hinweg erforderlich, bei der Schiffsbauer, Schiffsbetreiber und Windparkentwickler zusammenarbeiten, um einen gegenseitigen Nutzen zu erzielen.«
