Bodenseefähre
Über Induktionsplatten im Landungssteg und an Deck der Fähre soll künftig Strom fließen © HTWG
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Studenten der Hochschule Konstanz (HTWG) haben ein innovatives System zur Stromversorgung der Autofähre zwischen Meersburg und Konstanz entwickelt. Während der Liegezeiten soll der Dieselgenerator künftig abgeschaltet werden

Rund um die Uhr an sieben Tagen pro Woche pendeln Autofähren zwischen Konstanz und Meersburg über den Bodensee. In der Rushhour liegen sie 8 min, nachts bis zu 45 min im Hafen von Meersburg oder Konstanz-Staad. Auch in dieser Zeit benötigen die Schiffe Energie, um die Instrumente auf der Brücke, die Beleuchtung an Deck, die WLAN-Versorgung und die Kaffeemaschine der Bordgastronomie in Betrieb zu halten.

Derzeit wird der benötigte Strom noch von einem Dieselgenerator an Bord erzeugt. Studenten der HTWG haben auf Anregung der Stadtwerke Konstanz ein Konzept entwickelt, wie die Bordstromversorgung emissionsfrei per Induktion über die Fährbrücke erfolgen kann.

»Das ist gut durchdacht, smart und hat uns absolut überzeugt«, sagt Christoph Witte, technischer Leiter der Stadtwerke-Fähren. Er kündigt an, das Konzept mit einer ersten Fähre umsetzen zu wollen. Derzeit werden noch die Fördergelder beantragt. »Es wird ein erster Baustein sein, um CO₂-Emissionen im Fährbetrieb einzusparen«, erläutert er. Ziel seien vollelektrische Schiffe, bei denen während der kurzen Umschlagzeiten die Akkumulatoren automatisch nachgeladen werden.

Bei jeder Einfahrt in den Hafen senkt sich der Landungssteg auf das Deck des Schiffes ab. Wenn nun auf der Fährbrücke und auf dem Deck jeweils eine Induktionsplatte angebracht wird, kann die kontaktlose Stromversorgung direkt über den Landungssteg selbst von der Anlandung bis zur Abfahrt erfolgen. Eine Stromversorgung ohne offenliegende elektrische Kontakte sei die Ideallösung in einer den Witterungseinflüssen ungeschützt ausgesetzten Umgebung. Unabhängig vom Pegelstand passe sich die Fährbrücke dem Wasserstand an.

Das Prinzip der drahtlosen Energieübertragung ist in der Elektrotechnik schon seit langem bekannt. Magnetische Felder transportieren dabei die Energie von einer Sendespule zur Empfängerspule. Magnetisch gekoppelte Systeme finden sich bereits in vielen Bereichen des täglichen Lebens wie bei elektrischen Zahnbürsten, induktiven Kochfeldern und dem drahtlosen Aufladen von Smartphones oder Autoschlüsseln.

 

»Das Konzept ist gut durchdacht, smart und hat uns überzeugt«

Christoph Witte, Technischer Leiter der Stadtwerke-Fähren

 

Acht Studenten der HTWG der Fakultäten Maschinenbau sowie Elektrotechnik und Informationstechnik haben das Konzept entwickelt. Zunächst wurden auch Photovoltaikzellen auf dem Fährdach in Erwägung gezogen, diese sind jetzt eher als Ergänzung der Stromversorgung vorstellbar.

Die Autofähre »Meersburg« wurde als Versuchsträger für den Dauertest ausgesucht. Die Energieversorgung dieser Fähre ist modular aufgebaut. Sie verfügt über zwei getrennte Stromkreisläufe bzw. Dieselgeneratoren. So könne der Generator, der nicht mit dem Hauptantrieb verbunden ist, während der Liegezeit abgestellt werden. Jetzt soll in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner eine geeignete Induktionsplatte entwickelt werden. Sie könnte zunächst an einer Fährbrücke in Staad angebracht werden, später eine weitere auch in Meersburg.

»Wenn wir den Stromgenerator während der Liegezeit im Kursbetrieb durch Landstrom ersetzen, können wir täglich bis zu 50 % des Dieselverbrauchs einsparen«, rechnet Daniel Kirch vor, Projektleiter bei den Stadtwerken Konstanz. Das wären bei einem Verbrauch von 25 kW und zwei Überfahrten pro Stunde mit je 15 min Liegezeit rund 20 l Diesel pro Fähre und Tag, was wiederum im Jahr bis zu 20 t CO₂ pro Fährschiff einsparen würde.

Das Konzept ließe sich weiter ausbauen. So könnte über eine im Automobilbau erprobte Batterie der Dieselgenerator an Bord während der Überfahrt komplett ersetzt werden, der Fährbetrieb wäre am Ende komplett elektrisch.

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