Segelschiff: Das Vindskip steckt in der Flaute

Hochseeschiffe gelten als große Umweltverschmutzer. Neue saubere Antriebe sind gefragt. Der Norweger Terje Lade hat ein futuristisches Segelschiff entwickelt. Doch solch ein neuartiges Konzept umzusetzen, ist nicht so einfach.

Ein Bericht von Werner Pluta veröffentlicht am 3. Juli 2018, 12:00 Uhr

Futuristischer Segler Vindskip: Verhandlungen mit kroatischer Werft (Bild: Lade AS)

Ein Segelschiff ohne Segel: Das ist das Konzept, mit dem der norwegische Schiffskonstrukteur Terje Lade vor einigen Jahren die Welt überraschte. Das Vindskip sollte vom Wind und einer Maschine, die flüssiges Erdgas verbrennt, angetrieben werden. Ein erstes Schiff sollte 2019 in See stechen. Doch die Umsetzung hat sich als schwieriger erwiesen, als Lade sich das gedacht hatte.

Zugegeben: Etwas merkwürdig sieht Lades Schiff so schon aus: Das Vindskip hat einen 199 Meter langen, schlanken Rumpf, der fast 47 Meter hoch aus dem Wasser ragt. Der Rumpf ist das Segel. Er ist leicht geschwungen, wie die Tragfläche eines Flugzeuges. Anders als eine Tragfläche ist der Rumpf jedoch symmetrisch. Trifft der Wind schräg von vorn auf den Rumpf, muss er auf der windabgewandten Seite einen längeren Weg zurücklegen als auf der dem Wind zugewandten Seite. Es entsteht ein Unterdruck, der das Schiff nach vorne zieht.

Der Windantrieb funktioniert ab einem Anströmwinkel von 18 Grad und bis zu einem Anströmwinkel von 180 Grad. Das Vindskip kann also auch noch platt vor dem Wind segeln. Damit hat das Schiff nur eine Zone von 36 Grad, in dem es nicht segeln kann. Das ist besser als die meisten konventionellen Segler, die je nach Bauart einen Anströmwinkel von mindestens 30 Grad benötigen. Mit dem Windantrieb allein soll das Schiff eine Geschwindigkeit von 17 Knoten, etwa 31 Kilometer pro Stunde, erreichen.

Zusätzlich hat das Vindskip auch eine Maschine. Sie soll das Schiff aus dem Stillstand in Fahrt bringen sowie unterwegs unterstützen, wenn der Wind zu schwach ist. Es ist jedoch keine Verbrennungsmaschine, die mit Diesel oder Schweröl betrieben wird. Eine von Rolls-Royce entwickelte Turbine erzeugt elektrische Energie, die den Schiffsmotor antreibt. Brennstoff ist flüssiges Erdgas (Liquid Natural Gas, LNG), das weniger Schadstoffe und Ruß emittiert als die konventionellen Treibstoffe.

Um den Wind bestmöglich auszunutzen, braucht das Vindskip eine exakte Wettervorhersage sowie eine darauf basierende Berechnung des Kurses. Dafür setzt Lade eine Software des Fraunhofer-Centers für Maritime Logistik und Dienstleistungen (CML) in Hamburg ein, die ein Schiffskurs so bestimmt, dass das Schiff möglichst energieeffizient unterwegs ist.

Das Weather-Routing-Modul analysiert Windrichtung und -geschwindigkeit, Wellenhöhe und Stromverhältnisse und berechnet den Kurs, den das Schiff steuern muss, um zu einem vorgegebenen Zeitpunkt sein Ziel zu erreichen. Das macht das System aber nicht für jedes Schiff gleich, sondern berücksichtigt jeweils dessen spezifische aerodynamische und hydrodynamische Eigenschaften.

LNG emittiert keinen Ruß und Feinstaub

Mit dem kombinierten Antrieb aus Wind und LNG würde, so hat Lade berechnet, das Vindskip auf einer zwölftägigen Fahrt über den Atlantik von Emden nach Jacksonville in Florida knapp 195 Tonnen LNG verbrennen und damit etwa 20 Prozent weniger Kohlendioxid und 30 Prozent weniger Stickoxide emittieren. Bei der Verbrennung von LNG gelangen zudem keine Schwefeloxide sowie keinen Ruß und Feinstaub in die Luft.

Das alles klingt gut, und grundsätzlich funktioniert das Konzept auch - zumindest im Kleinen: Lade hatte ein Modell gebaut, das im Windkanal und im Schwimmtank einer Schiffsbauversuchsanstalt getestet wurde. "Die Ergebnisse der beiden Tests in einem Windkanal und einem Modelltank waren gut, und sie waren der Grund für die Fortsetzung des Projekts", sagt er Golem.de.

Allerdings gebe es praktisch keine Möglichkeiten, das Design anzupassen und erneut zu testen. Das ist aber nötig, um eine möglichst hohe Leistung zu erzielen, aber auch damit das Schiff in Hafenanlagen und Docks passt. So hätten sie beispielsweise den Tiefgang gegenüber dem ursprünglichen Entwurf verringert, weil es sonst nicht ein Trockendock gepasst hätte, sagt Lade. Um das Volumen beizubehalten, musste der Rumpf verbreitert werden. Solche Änderungen sind aufwendig, auch wenn das bisher alles noch am Rechner geschieht.

Da wird auch noch so bleiben.