Die Schiffsindustrie steuert in Richtung einer kohlenstofffreien Zukunft zu. International wurden ehrgeizige Ziele gesetzt, darunter die Reduzierung der derzeitigen CO2-Emissionen um 40 % bis 2030 und um 70 % bis 2050.
Das sind in der Tat ehrgeizige Ziele, und das Niveau der Entwicklung „grüner Kraftstoffe“ deutet darauf hin, dass sie von der Schiffsindustrie ernst genommen werden.
Als Energielösung mit starker Entwicklungsdynamik wurden „saubere Wasserstoff-Brennstoffzellen“ als unverzichtbarer Kraftstoff für die Dekarbonisierung des Schiffsverkehrs identifiziert.
Obwohl batteriebetriebene Elektroantriebe sehr beliebt sind, sind sie für viele Schiffsanwendungen einfach nicht machbar – entweder aufgrund von Reichweiten- oder Schiffsgrößenbeschränkungen. Hier könnten saubere Wasserstoff-Brennstoffzellen ein Wendepunkt sein.
Sauberer Wasserstoff ist natürlich nichts Neues. Er wird seit Jahrzehnten in der Industrie eingesetzt und ist sicher zu produzieren, speichern und transportieren.
Wasserstoff ist zudem das am leichtesten verfügbare Element auf der Erde und könnte als einziger vollständig CO2-freier erneuerbarer Kraftstoff der perfekte saubere Kraftstoff werden.
Tatsächlich prognostizieren viele Branchenbeobachter einen Anstieg der Nachfrage nach sauberem Wasserstoff um 800 % in den nächsten 20 Jahren!
Ist Wasserstoff also wirklich das „Zero-Emission-Wundermittel“ für die Schiffsindustrie ? Viele glauben, dass dies durchaus möglich ist, und hier ist der Grund dafür:
Brennstoffzellen funktionieren wie Batterien und erzeugen eine elektrochemische Reaktion zwischen der Anode oder Kathode und der Elektrolytmembran, benötigen jedoch eine konstante Zufuhr von Brennstoff und Luft.
Wenn Wasserstoff mit dem Katalysator in Kontakt kommt, spaltet er sich in Protonen und Elektronen auf. Die Protonen gelangen durch die „Protonenaustauschmembran“ auf die Kathodenseite der Brennstoffzelle.
Die Elektronen werden blockiert und durch einen externen Stromkreis geleitet, wodurch Strom erzeugt wird, der zum Aufladen von Batterien oder zum direkten Antreiben eines Elektromotors verwendet werden kann.
Schließlich kommen die Protonen und Elektronen wieder zusammen und verbinden sich mit Sauerstoff zu H2O – einer völlig harmlosen Flüssigkeit, die aus unseren Wasserhähnen kommt!
Allerdings sind Wasserstoff-Brennstoffzellen teuer und es ist unerlässlich, sie vor möglichen Schäden durch äußere Elemente wie Kühlwasser zu schützen! Der Einsatz hochwertiger Wärmetauscher innerhalb des Kühlsystems ist daher äußerst wichtig.
Aus diesem Grund hat Bowman eine Reihe von Rohrbündelprodukten aus Titan entwickelt, um die Leistungsanforderungen von erneuerbaren Energieanwendungen im Meer, einschließlich sauberem Wasserstoff, zu unterstützen.
Das kürzlich eingeführte Bowman-Sortiment umfasst mehr als 15 Modellvarianten, die in der Lage sind, Wärme von 3 kW bis 65 kW aus dem Kühlkreislauf abzuführen und eine kostengünstige Lösung aus korrosionsbeständigem Titan zu bieten.
Diese im Vereinigten Königreich aus Titan, Aluminium und Verbundwerkstoffen hergestellten Wärmetauscher sind außerdem deutlich leichter als herkömmliche Schiffseinheiten, was dazu beiträgt, das Gesamtgewicht der Zusatzausrüstung zu reduzieren.
Bowman bietet auch eine Reihe größerer Titaneinheiten mit einer Wärmeableitung von bis zu 700 kW für Anwendungen mit höheren Wärmelasten an.
Bowman-Wärmetauscher, die bereits die „Referenzmarke“ für batterieelektrische Schiffsantriebe sind, demonstrierten bei der Monaco Energy Boat Challenge 2022 ihre Fähigkeiten zur Wasserstoffkühlung.
Bei dieser Veranstaltung half Bowman dem Hydro Motion-Team der TU Delft, die „Endurance Challenge“ zu gewinnen, ein 6-Stunden-Rennen ohne Aufladen oder Tanken. Mit einem Vorsprung von 7 Runden vor seinem nächsten Konkurrenten erzielte Hydro Motion ein hervorragendes Ergebnis und demonstrierte das Potenzial von sauberem Wasserstoff für die Schiffsindustrie.
