Die finanziellen Mittel, um die Binnenschifffahrt zu modernisieren, sind da. Im BinSmart-Projekt arbeiten Expertinnen und Experten an innovativen Projekten, in denen sie Fördertöpfe bestmöglich nutzen.

Um die Binnenschifffahrt weiter zu digitalisieren und ihre Zuverlässigkeit aufrechtzuerhalten, sehen Vertreterinnen und Vertreter der Branche eine funktionierende Infrastruktur als grundlegende Voraussetzung. Verfügbare Gelder müssten demnach auch in Projekte wie den Ausbau des Mobilfunktnetzes fließen. Dies forderte das Gewerbe auf dem Fünften Treffen der Begleitforschungsgruppe des BinSmart-Projektes in Hamburg.

Matthias Marx, Referent im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, stellte an das Fachpublikum gerichtet klar: „Wir haben in allen Bereichen des Maritimen Forschungsprogramm ausreichend Mittel. Lassen Sie Ihren Ideen also freien Lauf! Lassen Sie weiterhin fantastische Ideen entstehen, die die Branche voranbringen.“ Laut Marx brauche es nämlich vor allem technischer Innovationen, um aktuellen Herausforderungen begegnen zu können. Dabei stehen zwei Ereignisse im Vordergrund: Mit dem Krieg in der Ukraine nimmt die Binnenschifffahrt an Geltung zu und rückt stärker als relevante Versorgerin auch in den Fokus der Öffentlichkeit. Im Zuge des Klimawandels erlangt die Binnenschifffahrt größere Bedeutung, da mehr Warentransport von der Straße aufs Wasser kommen müssen, so Marx.

Der Bedarf an digitalen Prozessen ist jedenfalls gegeben. Aus dem Plenum heraus wurde von der Bundesregierung gefordert, einheitliche und vor allem digitale Standards für die Übermittlung von Daten zu schaffen. Dies erfordere auch eine bundesweite Verpflichtung zum digitalen Melden von Daten, waren sich Teilnehmende einer Diskussionsrunde einig. Weiterhin erfordere es präzise Regelungen im Datenschutz, wenn Schiffe immer digitaler würden. Prinzipiell, so die Forderung einiger Teilnehmender, solle die Bundesregierung sich auf die Vorteile von Schiffen gegenüber der Straße konzentrieren und ihre Politik entsprechend ausrichten.

Nils Braunroth, Referent im Bundesministerium für Digitales und Verkehr verfolgt dieses Anliegen: „Das Ziel der Bundesregierung ist es, möglichst viele Güter auf der Wasserstraße zu transportieren.“ Das Binnenschiff der Zukunft sei smart und müsse über alle erforderlichen Daten verfügen, die es für seinen Transportweg benötige. An die Anwesenden stellte Braunroth in Aussicht: „Wir sind gut aufgestellt. Hier haben sich mehrere Konsortien gefunden, die diese Dinge vorantreiben können. Wir sind zuversichtlich, dass wir dafür auch künftig Fördermittel im Haus bekommen“.

Auf dem Netzwerktreffen stellten Expertinnen und Experten weiterhin verschiedene Forschungs- und Entwicklungsansätze vor. Unter anderem präsentierten Fachleute Tests mit autonom fahrenden Schiffen, Konzepte zur digitalen Koordination von An- und Abfahrten in Häfen sowie Modelle für digitale Logistik und automatisierte Schifffahrt. Organisiert wurde die Veranstaltung gemeinsam vom Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e. V. (DST), der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und Hafen Hamburg Marketing e. V. In sechs Arbeitsgruppen der Begleitforschungsmaßnahme, prüfen Expertinnen und Experten unter anderem, wie technische Innovationen anderer Industriezweige auf die Binnenschifffahrt übertragen werden können und erarbeiten Ansätze für zukünftige Forschungsaktivitäten. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.

Weitere Informationen zum Projekt gibt es hier

Quelle und Foto: HHM, Prof. Dr.-Ing. Bettar el Moctar, Projekt-Initiator von BinSmart, eröffnet das fünfte Gruppentreffen der Begleitforschungsmaßnahme.

Wie lange braucht man von Mannheim nach Dortmund? Inklusive Feierabendverkehr und viel Regen? Und zwar über die Wasserstraße! Genau diese Fragen beantwortet RUBIN, der Reiseunterstützungsassistent für die Binnenschifffahrt.

Mit der Kick-off-Veranstaltung am 28. Februar 2023 gaben die Projektpartner, Alberding GmbH und Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), den offiziellen Startschuss für das vom Modernitätsfonds des BMDV (mFUND) geförderte Projekt. In den kommenden drei Jahren sollen Methoden erarbeitet, Daten gewonnen und veredelt sowie die Reiseunterstützung in der Praxis getestet werden. Voraussetzung hierfür ist die Beteiligung starker Projektpartner, wie der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt, der Bundesanstalt für Gewässerkunde, der Main-Schifffahrtsgesellschaft e. G. und der Reederei Jaegers.

Durch Vorschläge zu den Routen mit voraussichtlichen Reisezeiten sowie zu den maximal möglichen Transportmengen und Ladungshöhen unterstützt RUBIN die Planung der Schiffsreise. Dabei werden sowohl zukünftige Verkehrslagen als auch die zu erwartenden Wasserstände und Strömungsverhältnisse berücksichtigt. Die Grundlage hierfür bilden Prognosemodelle, welche die Schiffsbewegungen, Wasserstände und Fließgeschwindigkeiten simulieren. Diese wertvollen Zwischenergebnisse werden öffentlich zugänglich gemacht und somit auch anderen Diensten zur Verfügung stehen.

Über den gesamten Reisezeitraum hinweg aktualisiert RUBIN die prognostizierten Ankunftszeiten und Abladetiefen und informiert die am Transportprozess beteiligten Akteure aktiv über unterschiedliche Medien. In Abhängigkeit des Reisefortschritts, des Verkehrsaufkommens, der Auslastung der Schleusen sowie der Strömungsverhältnisse stellt RUBIN dem Schiffsführer während der Fahrt Vorschläge für eine ressourcenschonende Fahrweise bereit. Ziel von RUBIN ist die Steigerung der Effizienz des Wasserstraßentransports sowie dessen bessere Integration in multimodale Transportketten.

„Die präzise Bestimmung von Reisezeit und Abladetiefen sind wichtige Voraussetzungen, um die Beladung, die Route und die Fahrweise der Binnenschiffe zu optimieren. Der Reiseassistent wird zukünftig einen effizienteren Warentransport auf der Wasserstraße ermöglichen und damit die Wettbewerbsfähigkeit der Binnenschifffahrt stärken“, beschreibt Jürgen Alberding, Geschäftsführer der Alberding GmbH und Konsortialführer des Forschungsprojekts, seine Erwartungen an RUBIN.

Der Leiter der BAW, Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Christoph Heinzelmann, ergänzt: „Digitalisierung und Automatisierung in der Binnenschifffahrt bieten enorme Potenziale und können die Schifffahrt sicherer, effizienter sowie klima- und umweltfreundlicher machen. RUBIN liefert hierzu einen wichtigen Baustein.“

Das Projekt RUBIN wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND mit insgesamt rund 475.000 Euro durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert. Die Projektergebnisse sollen bis November 2025 zur Verfügung stehen.

Weitere Informationen gibt es hier

Über den mFUND des BMDV: Im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND fördert das BMDV seit 2016 datenbasierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die digitale und vernetzte Mobilität der Zukunft. Die Projektförderung wird ergänzt durch eine aktive fachliche Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Forschung und durch die Bereitstellung von offenen Daten auf der Mobilithek. Weitere Informationen gibt es unter www.mFUND.de.

Quelle und Foto: Bundesanstalt für Wasserbau

Anfang dieses Jahres ist das europäische Projekt SEAMLESS („Safe, Efficient and Autonomous: Multimodal Library of European Shortsea and Inland Solutions“) gestartet. Erklärtes Ziel ist die Entwicklung der organisatorischen und technologischen Bausteine für eine sichere, wirtschaftliche und autonome Schifffahrt und deren Integration in die Logistikketten der Zukunft. Unter Federführung der Nationalen Technischen Universität Athen (NTUA) fanden sich nun 47 Vertreter der 26 Partnerorganisationen aus zwölf EU-Ländern in Brüssel zusammen, um offiziell den Start des Projekts zu begehen. Aus Deutschland findet das Vorhaben tatkräftige Unterstützung aus Duisburg und Bremen.

Um die im Green Deal der Europäischen Kommission definierten Emissionsziele für den Güterverkehr erreichen zu können, ist eine erhebliche Verlagerung von Transporten auf die Wasserstraßen notwendig. Konzepten der Automatisierung bis hin zum vollständig autonomen Schiffsbetrieb wird eine besondere Bedeutung beigemessen, um einerseits die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit wassergebundener Transporte zu erhöhen und angesichts des bereits eingetretenen Fachkräftemangels die notwendigen Transportvolumen zu ermöglichen. Das SEAMLESS-Projekt adressiert vor diesem Hintergrund die Entwicklung von Technologien zur autonomen Navigation, dem Umschlag sowie der digitalen Integration in künftige Transportketten. Zudem werden auch die für die Einführung autonomer Schiffstransporte notwendigen regulatorischen Rahmenbedingungen und tragfähigen Geschäftsmodelle in den Blick genommen.

Neben dem Duisburger Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST) und dem Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik (ISL) aus Bremen ist die Duisburger Hafen AG Teil des internationalen Konsortiums. „Die zunehmende Automatisierung des Schiffsbetriebs wird unmittelbare Auswirkungen auf den Betrieb von Häfen haben. Für uns ist es daher selbstverständlich, dass wir uns bereits heute gemeinsam mit unseren europäischen Partnern auf die ersten Anläufe durch teilautonome Einheiten vorbereiten“, so Jan-Christoph Maaß von der Duisburger Hafen AG.

Quelle: duisport, Bild: NTUA, Projektgruppe des SEAMLESS-Konsortiums 

 Im Forschungsprojekt »GILA« des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML soll eine bis Mai 2023 laufende Marktstudie Aufschluss über die Energieeffizienz von Logistikstandorten geben. Dazu sammeln die Forschenden Daten zur Energieeffizienz und zu Treibhausgas-Emissionen von verschiedenen Logistik-Standorten. 

Auch die Logistik-Branche muss ihren Teil zu den weltweiten Bemühungen beisteuern, Gesellschaft und Wirtschaft nachhaltiger zu gestalten. Die Ressourceneffizienz zu steigern und Treibhausgas-Emissionen zu senken sind wesentliche Bausteine, um das Pariser Abkommen einzuhalten und das ehrgeizige Ziel zu erreichen, bis 2050 die Logistik emissionsfrei zu gestalten. Genau dort setzt das Forschungsprojekt »GILA« (German, Italian & Latin American consortium for resource efficient logistics hubs & transport) an, das noch bis Juli 2023 läuft. 

Betreibern und Eigentümern von Logistikzentren fehlt häufig die Transparenz, welche Ressourcen und welche Mengen verbraucht und welche Emissionen verursacht werden. Das gilt teilweise für den jährlichen Bedarf, vor allem aber für den Verbrauch auf Prozess- oder Equipment-Ebene (z. B. Beleuchtung, Intralogistik). Diese Transparenz ist aber entscheidend, um Reduktionspotenziale zu identifizieren und Nachhaltigkeitsmaßnahmen abzuleiten. 

Die Ergebnisse vorheriger Marktstudien zeigen deutlich, dass der Ansatz von »GILA« anwendbar und für die Industrie hilfreich ist, da in den Bereichen Energieverbrauch, Austritt von Kältemittel und Transportverpackungen klare Anknüpfungspunkte für mehr Nachhaltigkeit identifiziert wurden. In der nächsten Erhebungsrunde möchten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler noch fokussierter versuchen, die bisher gewonnenen Erkenntnisse weiterzuentwickeln. Dazu gehört auch, die bestehenden Datenlücken zu geografischem Rahmen und Standortclustern zu schließen. 

Das Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts ist es, durchschnittliche KPI-Werte (Key Performance Indicators) für ausgewählte Standorttypen zu erarbeiten und Abhängigkeiten zwischen Nachhaltigkeitsmaßnahmen und unter anderem dem CO2-Fußabdruck zu identifizieren. Darüber hinaus erstellen sie eine Roadmap als Online-Plattform, auf der sie Basisinformationen zu Nachhaltigkeitsmaßnahmen und Checklisten zur Überprüfung des Status quo für Logistikstandorte zur Verfügung stellen. 

Interessierte, die an der Marktstudie teilnehmen möchten, wenden sich an contact-reff@iml.fraunhofer.de. Weitere Informationen sind unter https://reff.iml.fhg.de veröffentlicht. Die Teilnahme an der globalen Marktstudie ermöglicht es, die gewonnenen Erkenntnisse direkt in die Planung und Umsetzung der eigenen Nachhaltigkeitsziele einzubinden. 

Quelle und Foto: Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML

Ein Antrag in Höhe von ca. EUR 80 Millionen aus dem Groeifonds (Wachstumsfonds) soll Anschub für die niederländische Fertigungsindustrie für Elektrolyseure liefern.

Das Konsortium De Nederlandse Waterstof Delta (das niederländische Wasserstoffdelta) hat den Parlamentariern Bontenbal (CDA), Boucke (D66) und Erkens (VVD) einen Plan zum Anschub der Elektrolyseur-Herstellung und damit zur Beschleunigung der Wasserstoffwirtschaft überreicht. Der Plan – De Nederlandse Waterstof Delta – wurde von zwölf Konsortialpartnern entworfen. Für seine Umsetzung wurden rund 80 Millionen Euro aus dem Nationaal Groeifonds (niederländischen Wachstumsfonds) beantragt.

Der Plan sieht vor, dass die Niederlande ihre Autonomie stärken und die für die Produktion von grünem Wasserstoff benötigten Anlagen selbst herstellen. Das Nederlandse Waterstof Delta soll ab 2026 jährlich 1 Gigawatt an Anlagen liefern. Damit kann es die Hälfte aller Anlagen liefern, welche die Niederlande zur Erreichung ihrer vorläufigen Klimaziele bis 2030 brauchen. Die Anlagen arbeiten auf der Grundlage einer einzigartigen niederländischen Wasserstoffbatterie, mit dem Namen Battolyser. Diese an der TU Delft entwickelte Technologie kann Elektrizität speichern und grünen Wasserstoff aus erneuerbarem Strom erzeugen. Das System kann Wasserstoff produzieren, wenn viel Wind- und Sonnenenergie zur Verfügung steht, und Elektrizität in das Netz einspeisen, wenn es aufgrund von wenig Wind- und Sonnenenergie zu einem Elektrizitätsdefizit kommt.

Das Nederlandse Waterstof Delta hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2026 eine jährliche Produktionskapazität von 1 GW über Battolyser in der Region Merwe-Vierhavengebied (M4H) zu realisieren. Laut dem Hafenbetrieb Rotterdam ist die Fertigungsindustrie das fehlende Glied in der niederländischen Wasserstoffwirtschaftskette. Auf der Maasvlakte werden zum Beispiel zwar Fabriken zur Herstellung von grünem Wasserstoff gebaut, doch die entsprechenden Anlagen werden derzeit in den Niederlanden noch nicht hergestellt.

Der Förderungsantrag für den Wachstumsfonds wird auch für die Forschung und den verstärkten Aufbau von Zulieferern für eine breit angelegte Fertigungsindustrie verwendet. Zudem wird in ein sogenanntes H2 Innovation Hub investiert, in dem Unternehmen, Start-ups, Scale-ups, Investoren, Forscher und die Regierung zusammenkommen können, um Know-how auszutauschen und Kooperationen aufzubauen. Auch technische Ausbildungen sollen in diesem neuen Merwe-Vierhavengebied-Cluster vertreten sein.

Der Plan wurde drei Abgeordneten übergeben, die sich für eine Beschleunigung der Wasserstoffwirtschaft einsetzen und dabei ein besonderes Augenmerk auf die zur Erreichung der Ziele erforderliche Fertigungsindustrie legen. Der Plan und insbesondere der Produktionsstandort werden attraktive Arbeitsplätze schaffen. Dies wird darüber hinaus dafür sorgen, die Wirtschaft nachhaltiger zu machen und die Ertragskraft der Niederlande zu stärken. So wird gewährleistet, dass die Niederlande selbst über die Mittel verfügen, um die gesteckten Klimaziele zu erreichen. Damit soll verhindert werden, dass sich die Niederlande und Europa erneut auf Technologien aus Ländern wie China und Russland verlassen, um die Wirtschaft nachhaltiger zu gestalten.

Diese Entwicklung ist Teil einer umfassenderen Neugestaltung des M4H-Gebiets durch den Hafenbetrieb Rotterdam und die Stadt, wie es zuvor bereits beim RDM-Gelände der Fall war. Die diesen Entwicklungen zugrunde liegende Gesamtstrategie zielt darauf ab, den Rotterdam Makers District zu einem dynamischen Cluster für nachhaltige Fertigungsindustrie zu machen.

Das Konsortium De Nederlandse Waterstof Delta besteht aus Battolyser Systems, dem Hafenbetrieb Rotterdam, Platform Zero, Didak, Agfa Gevaert, Madern International, VSPARTICLE, Demcon, der Technischen Universität Delft, dem Techniek College Rotterdam, der Hogeschool Rotterdam und InnovationQuarter. Gemeinsam entwickeln und produzieren die Konsortialpartner die entscheidenden Komponenten für Elektrolyseure, bauen sie in großem Maßstab zusammen, realisieren ein Ökosystem mit den notwendigen Einrichtungen und stellen geschulte Mitarbeiter zur Verfügung.

Quelle und Foto: Port of Rotterdam, Übergabe des Plans für die Fertigungsindustrie von Elektrolyseuren im Unterhaus. Von links nach rechts: Mark Stoelinga (Hafenbehörde Rotterdam), Henri Bontenbal (CDA), Raoul Boucke (D66), Mattijs Slee (Battolyser Systems), Silvio Erkens (VVD), Sam de Haas (Battolyser Systems).

Wenn irgendwo in den Niederlanden der Energiewandel Form annimmt, dann im Rotterdamer Hafen- und Industriegebiet. Mit der Ambition, der nachhaltigste Hafen der Welt zu sein, wird angestrebt, bis 2030 eine CO2-Reduzierung um 55 Prozent zu erreichen und bis 2050 ganz CO2-neutral zu sein. Monique de Moel, Business Managerin und Programmmanagerin Kreislaufwirtschaft beim Hafenbetrieb Rotterdam, legt dar, wie der Hafen diese Ambition gemeinsam mit anderen Beteiligten umsetzen will.

Der Hafenbetrieb Rotterdam verwaltet, betreibt und entwickelt das Rotterdamer Hafen- und Industriegebiet. Gemeinsam mit im Hafen angesiedelten Unternehmen und dem niederländischen Staat arbeitet der Hafenbetrieb Rotterdam an einem zukunftsfähigen Hafen. Um die Ambitionen von 2030 und 2050 zu verwirklichen, hat der Hafenbetrieb ein Programm erstellt, das vier Säulen umfasst. „Innerhalb dieser Säulen versuchen wir, konkrete Projekte zu realisieren“, erläutert Monique. „Denn Papier ist geduldig, aber letztendlich muss es da draußen passieren.“

Die erste Säule, auf der die Strategie beruht, ist Effizienz und Infrastruktur. Gemeinsam mit Akteuren im und außerhalb des Rotterdamer Hafens arbeitet die Industrie an Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und an der Schaffung neuer Infrastruktur, die für den Wandel notwendig ist. „Im Rahmen dieser Säule wurden verschiedene Projekte auf den Weg gebracht“, fährt Monique fort. „Zum Beispiel die Realisierung eines Wärmenetzes. Es werden jetzt Leitungen verlegt, mit denen wir Wärme von der Hafenindustrie zu Wohnungen in Den Haag und am Ende auch zu Betrieben und Gewächshäusern transportieren können. Bei einem anderen Projekt, Porthos, geht es um das Abfangen und Speichern von CO2 unter der Nordsee. Damit Betriebe nachhaltiger werden können, ist auch eine Verstärkung des Stromnetzes nötig.“

Infrastruktur ist eine wichtige Voraussetzung für die zweite Säule: Die Erneuerung des Energiesystems. „Die Industrie muss von Gas, Öl und Kohle auf nachhaltige Elektrizität und (grünen) Wasserstoff umsteigen. Wir arbeiten mit Partnern an der Verwirklichung eines Wasserstoffsystems. So kommt eine neue Wasserstoffpipeline durch den Rotterdamer Hafen, die bald die Basis für die Wasserstoffinfrastruktur in Rotterdam bilden wird. Darüber hinaus wurden auf der Maasvlakte 24 Hektar für den Umwandlungspark ausgewiesen, der grünen Strom von Offshore-Windparks durch Elektrolyse in grünen Wasserstoff umwandelt. Shell baut hier Europas größte Fabrik für grünen Wasserstoff.“

Für eine saubere Industrie und einen sauberen Hafen ist der Übergang zu neuen Roh- und Treibstoffen essentiell. Fossile Rohstoffe werden durch Biomasse, recycelte Materialien und grünen Wasserstoff ersetzt. Schon jetzt gibt es in Rotterdam den größten Biokraftstoffcluster von Europa. „Projekte innerhalb dieser dritten Säule sind unter anderem eine Biokraftstofffabrik mit einer Kapazität von 820.000 Tonnen pro Jahr, die Shell gerade baut“, sagt Monique. „Diese Fabrik wird in Europa eine der größten ihrer Art für die Produktion von nachhaltigem Flugtreibstoff und erneuerbarem Diesel aus Abfall sein. Das finnische Unternehmen Neste hat angekündigt, 1,9 Milliarden Euro in eine vergleichbare neue Fabrik für Biokraftstoffe zu investieren. Ein anderes Beispiel: Xycle baut im Rotterdamer Hafen eine Fabrik, die jährlich 20.000 Tonnen nicht-mechanischen, recycelbaren Kunststoff in hochwertigen, nachhaltigen Rohstoff umwandelt.“

Die vierte Säule ist ein nachhaltigeres Transportwesen. „Weltweit gesehen ist die Seefahrt für ungefähr drei Prozent des gesamten CO2 verantwortlich“, führt Monique aus. „Da Seefahrt aber eine sehr effiziente Transportart ist, wird weltweit enorm viel auf dem Seeweg befördert. Darum versuchen wir, die Seefahrt, aber auch den Straßentransport und die Binnenschifffahrt, sauberer zu machen. Im Rahmen dieser Säule ist unter anderem ein Projekt zur Elektrifizierung der Binnenschifffahrt gestartet, bei dem die Binnenschiffe von Akku-Containern angetrieben werden. Das erste Schiff fährt inzwischen und wir arbeiten daran, das auszubauen. Bei einem anderen Projekt dreht es sich um Landstrom: Schiffe, die im Hafen liegen, verbrauchen dann Strom aus dem Netz statt aus ihren eigenen Dieselgeneratoren.“

Um 55 Prozent CO2-Reduzierung bis 2030 zu realisieren, laufen im Moment etwa sechzig verschiedene Projekte. „Um konkrete Maßnahmen zu implementieren, arbeiten wir mit Akteuren auf vielen Ebenen zusammen“, betont Monique. „Wir haben eine zirkuläre Agenda auf regionaler Ebene, aber es ist natürlich wichtig, auch außerhalb der Region zu schauen, was passiert. Darum legen wir großen Wert auf Zusammenarbeit auf nationalem und europäischem Niveau. Das Rotterdamer Hafenindustriegebiet nimmt darin nämlich eine herausragende Position ein.“ Große Projekte haben in der Regel eine Durchlaufzeit von etwa sieben Jahren von der ersten Idee bis zur operativen Phase. „Es scheint vielleicht, als ob die vier Säulen und die dazugehörigen Projekte für sich selbst stehen, aber es gibt einen starken Zusammenhang und sie verstärken sich gegenseitig. Wenn also Wasserstoff produziert und importiert wird, bedeutet das auch wieder neue Rohstoffe für die Chemie. Und man braucht auch den Energiewandel, um die richtige Verwertung im Rohstoffwandel sicherzustellen. Der Erfolg jedes Projekts ist ungeheuer wichtig.“

Der Hafenbetrieb fördert viele neue Entwicklungen, arbeitet mit der Wirtschaft zusammen und denkt mit ihr mit. „Unternehmen, die Innovation in Richtung Kreislaufwirtschaft betreiben“, ergänzt Monique. „Außerdem versuchen wir, auch neue innovative Unternehmen in den Hafenindustriekomplex einzuführen, die hier neue Technologien etablieren wollen. Gemeinsam mit Unternehmen suchen wir die am besten geeigneten Standorte für die Niederlassung neuer Fabriken. Dabei prüfen wir unter anderem Wertketten, logistische Möglichkeiten und Synergien mit dem bestehenden Cluster.“

Vorausgesetzt, dass die Ambition verwirklicht wird – würde ein CO2-neutrales Hafengebiet im Jahr 2050 anders aussehen als jetzt? Monique: „Wir gehen davon aus, dass Menschen 2050 immer noch alle möglichen Produkte verwenden werden, die auch dann immer noch hergestellt werden müssen. Vieles von der Industrie, die es heute gibt, wird es auch 2050 noch geben, und die wird nicht unbedingt anders aussehen. Nur die Rohstoffe, die verarbeitet werden, und die Energieträger werden anders sein. Und die Tanker, die jetzt mit Öl fahren, werden künftig durch Tanker mit Wasserstoff abgelöst. Die sehen vielleicht anders aus, aber es sind trotzdem immer noch Schiffe, die auf dem Meer fahren.“

Quelle: Port of Rotterdam, Foto: Port of Rotterdam/Lennaert Ruinen

In Kiel wurde jetzt der Forschungskatamaran „MS Wavelab“ getauft, mit dem autonome Schifffahrt auf der Förde erprobt werden soll. Damit gehen die Forschenden und Industriepartner einen entscheidenden Schritt in Richtung Mobilitätswende und autonome Schifffahrt.

Das Schiff des Forschungs- und Entwicklungszentrums Fachhochschule Kiel (FuE-Zentrum FH Kiel GmbH) – erbaut im Rahmen des Projekts CAPTN Förde Areal – schwimmt nach über einjähriger Bauzeit nun im Wasser. Die Zeremonie erfolgte auf dem Gelände der Gebrüder Friedrich Werft in Kiel-Friedrichsort; als Taufpatin fungierte Kathrin Lau, Chefredakteurin des Hamburger Fachmagazins Schiff&Hafen. Zu den Gästen gehörten unter anderem Ministerialdirektor Dr. Norbert Salomon (CSU), Leiter der Abteilung Wasserstraßen und Schifffahrt im Bundesverkehrsministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), sowie Schleswig-Holsteins Wirtschafts- und Verkehrsminister Claus Ruhe Madsen (parteilos) sowie Kiels Oberbürgermeister Dr. Ulf Kämpfer (SPD).

Für Björn Lehmann-Matthaei, Geschäftsführer der FuE-Zentrum FH Kiel GmbH, beginnt mit dem Stapellauf des 21 Meter langen und acht Meter breiten Forschungsschiffs der entscheidende Schritt in Richtung Zukunft einer neuen Mobilität. „CAPTN Förde Areal legt als Infrastrukturprojekt den Grundstein für die praxisnahe Erforschung der autonomen Schifffahrt in der Kieler Förde. Für Kiel und Schleswig-Holstein mit seiner starken maritimen Industrie, ist es von großer Bedeutung, an neuen technologischen Entwicklungen teilzuhaben. Die Taufe ist ein wichtiger Meilenstein: Bald kann das Schiff seinen Forschungsbetrieb aufnehmen.“

Die FuE-Zentrum FH Kiel GmbH ist Bauherrin und spätere Betreiberin der MS „Wavelab“ und steht einem Konsortium aus fünf Projektpartnern vor. Gemeinsam haben diese im Rahmen des Forschungsprojekts CAPTN Förde Areal in den vergangenen zwei Jahren Konzepte für den schwimmenden Versuchsträger, ein digitales Testfeld und die entsprechenden Assistenzsysteme entwickelt und in die Tat umgesetzt. Zu den Partnern zählen: die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), das Kieler Unternehmen Anschütz GmbH, die Kieler ADDIX GmbH sowie das Wissenschaftszentrum (WiZe) Kiel GmbH. In dem Projekt wird zudem die notwendige Infrastruktur für eine praxisnahe Erprobung des autonomen Schiffsverkehrs entwickelt; durch den Bau des Versuchsträgers und der Ausstattung des digitalen Testfelds wird darüber hinaus eine Basis für weitere Forschungsprojekte geschaffen.

„Ziel der CAPTN Initiative ist die Etablierung einer autonomen und sauberen Mobilitätskette zu Wasser und an Land. Für das Gelingen des Teilvorhabens einer autonomen Fähre sind große Datenmengen erforderlich, die als Grundlage für ein zuverlässiges und effizientes Navigationsverhalten dienen. Wir freuen uns, dass wir mit der Wavelab nun einen Versuchsträger haben, mit dem die Technologien im Feld erprobt werden können“, betont Prof. Dr. Eckhard Quandt, CAU-Vizepräsident für Forschung, Transfer, wissenschaftliche Infrastruktur und Digitalisierung.

„Mit CAPTN Förde Areal haben die Kieler Hochschulen und Partner aus der Industrie gezeigt, welche innovativen und hervorragenden Ergebnisse wir gemeinsam liefern können“, urteilt der Präsident der Kieler Fachhochschule, Dr. Björn Christensen. „Wir hoffen, in nicht allzu ferner Zukunft auf Grundlage dieser Forschung mögliche andere Mobilitätsprojekte umsetzen zu können, damit wir Kiel – nicht nur, aber auch – als Hochschulstandort noch attraktiver machen.“

Die Erforschung der autonomen Schifffahrt ist als Langzeitprojekt angelegt. Zwar existieren bereits heute einige Initiativen, die sich mit dem Thema der selbstfahrenden Personenfähre beschäftigen, die gesetzlichen Rahmenbedingungen sind dafür jedoch noch nicht geschaffen. „Diese Forschungsplattform liefert ein wichtiges Element für die Realisierung eines zukunftsfähigen öffentlichen Nahverkehrs. Nur wenn wir schon jetzt die Voraussetzungen dafür schaffen, gelingt eine zeitnahe Mobilitätswende“, sagt Dr. Wiebke Müller-Lupp, wissenschaftliche Geschäftsführerin des WiZe.

Auch für die Landesregierung entwickelt sich die CAPTN Initiative mit ihren mittlerweile vier Projekten, die alle eine saubere, autonome und umfassende öffentliche Mobilitätskette als Ziel haben, Wirtschaftsminister Claus Ruhe Madsen zufolge zunehmend zu einem Aushängeschild Schleswig-Holsteins: „Integrierte, umweltschonende Verkehre sind notwendig, um die Verkehrswende voranzutreiben. Da ist CAPTN wegweisend. Wir werden das Projekt weiterhin unterstützen und hoffen auf rasch umsetzbare Ergebnisse.“

CAPTN Förde Areal wird noch bis Juli 2023 aus Förder- und Eigenmitteln der Partner finanziert. Im September 2020 stellte die FuE-Zentrum FH Kiel GmbH einen Antrag beim Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Rahmen der Förderrichtlinie „Investitionen zur Entwicklung von Digitalen Testfeldern an Bundeswasserstraßen“ (DTW I); im Frühjahr 2021 erhielt das Forschungsprojekt die Fördersumme von rund 6,1 Millionen Euro.

Während des Projektzeitraums wurde neben dem Bau des Versuchsträgers auch ein sogenanntes digitales Testfeld etabliert. Dieses ermöglicht die Kommunikation in Echtzeit zwischen dem Schiff und dem Kontrollzentrum an Land. Die Daten, die die „Wavelab“ sammelt und die zur Entwicklung von Softwaresystemen für die (teil-)autonome Schifffahrt notwendig sind, werden per WLAN direkt übertragen. Zudem wird das autonome Fahren – bis auf Weiteres unter Aufsicht eines Kapitäns – auf der abgesperrten Wasserfläche erprobt. Die Bundesmarine, Dienstelle für maritime Technologien und Forschung WTD 71, stellt dafür den Hafen des Marinearsenals in Kiel-Dietrichsdorf zur Verfügung.

Ebenso wichtig wie die physischen Voraussetzungen für die Erprobung der autonomen Schifffahrt, sind die technischen. So sind der Aufbau eines integrierten Brückensystems an Bord sowie ein digitaler Zwilling des Schiffs im Kontrollzentrum an Land Teil des Projekts.

Nach der Taufe werden auf der MS „Wavelab“ noch letzte Arbeiten ausgeführt. Die Übergabe des Schiffs an die FuE-Zentrum FH Kiel GmbH erfolgt voraussichtlich im späten Frühjahr. Nach der Erprobung der Spezialtechnik findet der eigentliche Forschungsbetrieb ab Frühsommer statt.

Quelle und Foto: CAPTN Initiative, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Der Frage, wie sich der Betrieb der Rangierloks im Hafen klimaneutral umsetzen lässt,  widmet sich jetzt ein neues Verbundprojekt, bestehend aus sechs Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Der Startschuss zu dem innovativen Forschungs- und Entwicklungsprojekt erfolgt im Rahmen eines Kick-Off-Meetings, zu dem die Partner in Bremen zusammenkommen.

Die Kooperationspartner setzen sich zusammen aus den Eisenbahnen und Verkehrsbetriebe Elbe-Weser GmbH (evb), dem Smart Mobility Institute an der Hochschule Bremerhaven, dem Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen GmbH (IEKrW), Alstom, bremenports GmbH & Co. KG (bp) und der Hamburg Port Authority AöR.

Gemeinsam arbeiten die Projektpartner an dem Ziel, Rangierlokomotiven in Bremischen und Hamburger Hafengebieten auf den Betrieb mit Wasserstoff umzustellen. Dabei sollen die Voraussetzungen und Anforderungen für die Umstellung erforscht, die Bedingungen für die Betankung ermittelt sowie Sicherheits- und Rechtsfragen geklärt werden. Am Ende des Projektes steht ein konkreter Umsetzungsplan. Das Projekt soll einen wichtigen Beitrag leisten, die CO₂-Neutralität im Hafen bis 2035 zu erreichen.

Während der Schienenpersonenverkehr bereits überwiegend  elektrifiziert ist und mit Ökostrom betrieben wird, können Rangierloks – speziell auch im Hafenkontext – nicht durch Oberleitungen elektrifiziert werden. Die leistungsstarken Rangierloks mit Batterien auszustatten, ist aufgrund ihres hohen Energiebedarfs nachteilig und aufgrund der verfügbaren Energiedichte, den Lebenszykluskosten und der Ladezyklen noch nicht möglich. Aus diesem Grund ist die Wasserstofftechnologie interessant für den Rangierbetrieb.

Die Loks können mit grünem, klimaneutralem Wasserstoff betankt werden. Die im Wasserstoff gespeicherte Energie wird zum Beispiel mit Brennstoffzellen oder durch direkte Verbrennung wieder in Strom umgewandelt. Dieser wird für den Antrieb  der Lok genutzt – ganz ohne Oberleitungen. Ziel ist es, eine möglichst energieeffiziente Lösung zu finden.

Die Ergebnisse des Projekts „sH₂unter@ports“ sollen auf andere Häfen und Rangierbetriebe übertragbar sein. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung. Neben der klimafreundlichen Umstellung  des Rangierbetriebs  bietet die Umstellung der Loks auf Wasserstoff weitere Perspektiven für infrastrukturelle Änderungen beim Betrieb von Hafenanlagen mit grünem Wasserstoff.

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt läuft voraussichtlich bis zum 31. Mai 2024 und wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. Das Projektvolumen beläuft sich insgesamt auf über 1,2 Millionen Euro.

Quelle und Foto: bremenports

Die Hamburg Port Authority (HPA) erhält im Rahmen des Förderprogramms für Innovative Hafentechnologien (IHATEC II) des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) Fördermittel für die prototypische Entwicklung des strategischen Hafenplanungstools „HafenplanZen“.

Mit dem IHATEC II-Förderprogramm unterstützt das BMDV Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die zur Entwicklung oder Anpassung innovativer Technologien in den deutschen See- und Binnenhäfen beitragen. Zudem soll die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Häfen gestärkt werden. Ein zusätzliches Augenmerk des Programms liegt auf der Verbesserung des Klima- und Umweltschutzes mit Hilfe von innovativen Hafentechnologien. Weiterhin sollen Produktinnovationen und neue Hafentechnologien eingeführt und im Markt etabliert werden. Ziel ist, die digitale Infrastruktur zu verbessern, indem die IT in den Häfen stärker genutzt und Logistikketten vorangetrieben werden. Die Weiterentwicklung von IT-Systemen und IT-Sicherheit ist ebenfalls ein wichtiger Ansatzpunkt zur Zielerreichung.

„HafenplanZen“ basiert auf dem digitalen Hafenzwilling (Digital Port Twin), der eine Fortsetzung der Augmented und Virtual Reality-Projekte der HPA darstellt. Der digitale Hafenzwilling soll bei der Planung von künftigen Infrastrukturprojekten unterstützen, indem komplexe Abläufe besser, sicherer und effizienter dargestellt werden können. Der Fokus von „HafenplanZen“ liegt dabei auf Simulationen und deren Visualisierungen. Projektpartner sind HPC Hamburg Port Consulting sowie die Universität Hamburg. Zusätzlich konnte die HPA die Unternehmen bremenports, Port of Kiel und Niedersachsen Ports als assoziierte Partner gewinnen.

Das Gesamtvolumen in diesem Projekt beträgt ca. 1,1 Millionen Euro, wobei rund 520.000 Euro der HPA zugeordnet sind, bei einer Laufzeit von 30 Monaten. Die finale Förderquote beträgt 50 Prozent.

Quelle: HPA, Foto: HHM / Hasenpusch Productions

Wie Wasserstoff verlässlich zur Versorgung von Hafentechnik und -logistik eingesetzt werden kann soll zukünftig das Clean Port & Logistics Cluster der HHLA heraus finden. Zur virtuellen Kick-Off-Veranstaltung schalteten sich Partnerunternehmen aus der ganzen Welt hinzu.

Angela Titzrath, Vorstandsvorsitzende der HHLA, begrüßte die Partnerunternehmen im Rahmen der Veranstaltung und betonte: „Ich freue mich sehr, dass Partner aus verschiedenen Branchen, Universitäten, Städten und Häfen im Innovationscluster Clean Port & Logistics zusammenarbeiten. Durch die Bündelung von Kompetenzen über Branchen, Länder und Kontinente hinweg, haben wir gemeinsam die Chance, den Übergang zu einem emissionsfreien Schwerlastlogistik- und Hafenbetrieb zu beschleunigen. Das Beste daran: Wir gestalten bereits heute gemeinsam die Zukunft und setzen damit einen weiteren Meilenstein für die Dekarbonisierung in der Logistik.“

Das Innovationscluster will Lösungen entwickeln, um wasserstoffbetriebene Schwerlastfahrzeuge und Terminalgeräte in kurzer Zeit zur Marktreife zu bringen und die für den Einsatz notwendigen Maßnahmen vorzubereiten. Die entwickelten Konzepte für Betrieb, Sicherheit, Reparatur, Wartung, Betankung und Versorgung werden dazu im praktischen Betrieb erprobt und optimiert. Dazu führt das Cluster neben den theoretischen Untersuchungen auch Tests durch und erarbeitet Ausbildungs- und Schulungskonzepte.

Die Mitglieder des CPL Innovationsclusters setzen sich aus interessierten Unternehmen zusammen, die sich mit der Dekarbonisierung von Hafenumschlag und Schwerlastverkehr beschäftigen. Dazu gehören insbesondere Hersteller und Nutzer von Geräten (Trucks, Hafenumschlagsgeräte, Tankstellen usw.), Lieferanten von Wasserstoff und anderen fossilfreien Antriebsenergien, Verantwortliche für die logistische Infrastruktur (z.B. Port Authorities), Consulting-, Zertifizierungs- und sonstige Dienstleistungsunternehmen sowie wissenschaftliche Partner. Gegenwärtig finden sich unter den Mitgliedern des Clusters Unternehmen aus Deutschland, Frankreich, Spanien, Italien, Estland sowie den USA. Die Zusammenarbeit bei CPL wird die Unternehmen dabei unterstützen, ihre Prozesse zu dekarbonisieren und sinnvolle, klimafreundliche Investitionen zu tätigen, indem sie erforderliche Informationen und praktische Erfahrungen sammeln. Die Teilnahme steht grundsätzlich allen interessierten Unternehmen offen. Auch nach dem Kick-off können Unternehmen dem Cluster noch beitreten.

Kernstück des CPL Innovationsclusters ist ein Testcenter am HHLA Container Terminal Tollerort in Hamburg, auf dem wasserstoffbetriebene Geräte für den Hafenumschlag und Schwerlastverkehr im Betrieb erprobt werden können. Im Umfeld des Testfelds können sich alle beteiligten Akteure miteinander vernetzen. Die erste Gerätelieferung soll Anfang 2023 erfolgen. Die geplanten Geräteklassen für die Testumgebung sind Straddle Carrier, Leercontainerstapler, Gabelstapler, Reachstacker, Terminalzugmaschinen und Trucks. Darüber hinaus ist das Testfeld offen dafür, weitere Geräteklassen und Anlagen im Terminalbetrieb zu erproben.

Das Cluster wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt.

Quelle: HHLA, Grafik: HHLA / Redaktion4