Hamburg, 11. Juni 2005 - Die Kombination von Brennstoffzellen und Elektromotoren eignet sich in besonderer Weise für den Antrieb von Booten. Gegenüber herkömmlichen Antrieben weisen sie im Betrieb so gut wie keine (lokalen) Lärm- und Abgasemissionen auf. Die Vibrationen sind vernachlässigbar. Technisch-ökonomisch ist der hohe Wirkungsgrad, insbesondere auch im Teillastverhalten, ein wesentlicher Pluspunkt, gerade bei Bootsantrieben.

Ein Brennstoffzellen angetriebenes Motorboot besitzt ein weiteres wesentliches Alleinstellungsmerkmal: Es können Gewässer befahren werden, auf denen der Einsatz von Verbrennungsmotoren untersagt ist.Solche Gewässer, in der Regel landschaftlich besonderes reizvolle und unter Naturschutz stehende Gebiete mit besonderem Erholungs- und Erlebniswert, können sonst nur mit Segelbooten, oder konventionellen Elektroantrieben (mit geringer Reichweite und/oder Leistung) befahren werden.

Vor kurzem wurde das umfangreiche Testprogramm des von Dr.-Ing. Walter Pelka entwickelten Brennstoffzellen-Tuckerbootes erfolgreich abgeschlossen. Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass die Brennstoffzellen-Technologie schon heute, ohne großen technisch-finanziellen Aufwand, in kürzester Zeit, und zu überschaubaren Kosten in praxistaugliche, marktreife Anwendungen integriert werden kann.

Die Gesamtentwicklungszeit von der Projektidee bis zum marktreifen Prototypen betrug weniger als 12 Monate. Dies beinhaltete die Konzeption des Projektes, die Konstruktion des Bootes und des kompletten Antriebskonzeptes, Ausschreibungen und Vergaben, Bau des Bootes, Installation des Antriebs und der elektrischen/elektronischen Komponenten sowie die umfangreichen Test- und Erprobungsfahrten.

Durch die intelligente Wahl der Designparameter wurde es möglich, ausschließlich frei am Markt verfügbare, bewährte Serienkomponenten zu verwenden. Hierdurch wurde erreicht:
- die sehr kurze Entwicklungs- und Integrationszeit des Systems
- eine vergleichsweise hohe Zuverlässigkeit
- die für ein innovatives Antriebsystem vergleichsweise geringe Kosten
Die Rumpfform nimmt die typischen Linienverläufe der traditionellen Tuckerboote auf, ehemals kleine Boote der Berufsfischerei, die heute im Freizeitbereich zu Tagesfahrten und Ausflugfahrten genutzt werden. Andererseits wurde der Bootskörper auf den Einsatzbereich sowie auf das innovative Antriebskonzept im Detail abgestimmt. Das ca. 6 m lange und 2 m breite, mit Antrieb nur 500 kg leichte Boot kann bis zu 6 Personen aufnehmen.

Kernstück des Antriebs ist eine Ballard Nexa Brennstoffzelle (PEM) mit einer Nennleistung von 1200 Watt bei einem Ausgangsstrom von 46A und einer ungeregelten Ausgangsspannung von 22-50V. Der von der Brennstoffzelle kommende, ungeregelte Gleichstrom wird über einen Isle DC-DC-Konverter (BSZ-PG 1200) für den Betrieb der Elektromotoren und die Ladung der Pufferbatterien aufbereitet. Der BSZ-PG 1200 übernimmt darüber hinaus die Akkuüberwachungs- und Ladungsfunktion sowie die Steuerung der Brennstoffzelle.

Am Ende des Antriebsstranges kommen zwei MinnKota Flansch-Motoren EM54 zum Einsatz. Die EM54 Motoren erzeugen jeweils einen Schub von 24 daN. Bei der Nennleistung von 2 x 672 Watt steht damit ein Gesamtschub von 48 daN zur Verfügung. Das Boot erreicht hiermit abhängig von Beladung, Wind- und Wellenverhältnissen eine Geschwindigkeit von 4 -5 kn (ca. 8 km/h).

Die Wasserstoffversorgung der Brennstoffzelle erfolgt mit Wasserstoff 5.0 aus zwei konventionellen Stahldruckflaschen mit je 20l Volumen. Der Druck von bis zu 200 bar wird über eine zweistufige Entspannstation (Linde HiQ REDLINE D204) auf den Eingangsdruck der Brennstoffzelle gemindert.

Alle Systemkomponenten des Antriebssystems (bis auf die E-Motoren) sind zentral um den Hauptspant in separaten Abschnitten angeordnet:
- Wasserstoffversorgung
- Brennstoffzelle
- Pufferbatterie-Kapazität
- Elektronik

Wasserstoffflaschen und Entspannungsstation (alle unter Hochdruck Wasserstoff führenden Komponenten) sind in einem gasdichten Abschnitt angeordnet. Alle Kabel, Rohr- und Schlauchdurchführungen zu anderen Abschnitten sind gasdicht ausgeführt. Die Lüftung des Abschnitts erfolgt durch zwei Kiemenlüfter nach oben. Für die geringe Schiffsgröße und die kompakte Unterbringung des Systems wurde damit ein guter Sicherheitsstandard realisiert. Mit den zwei preisgünstigen Standard Stahlflaschen wird bereits eine praxistaugliche Reichweite bei angemessener Reisegeschwindigkeit erzielt (ca. 60km), die sich mit der vorgesehenen Zusatzbestückung von zwei weiteren 20l-Flaschen verdoppeln lässt. Die Fahrtdauer und Reichweite des Bootes ist damit für den vorgesehenen Zweck von Ausflugs- und Wochenendfahrten im Freizeitbereich sowie ggf. Überwachungs- und Beobachtungsfahrten im kommerziellen und dienstlichen Bereich praxisnah dimensioniert.

Das Boot stellt mit seiner Antriebstechnologie bereits heute eine realistische und alltagstaugliche Alternative zu herkömmlichen Verbrennungsmotorgetriebenen Booten dar.

(Pressemeldung H2Yacht)