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Entwicklung des ersten vollelektrischen Schleppers für Lastwagen

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Die Elliott Bay Design Group (EBDG) und Miller Marine gaben im November bekannt, dass die beiden Unternehmen einen vollelektrischen, fahrbaren Schubschlepper entwickeln und bauen werden.

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Der 26-Fuß-Schlepper ist als multifunktionales Nutzboot konzipiert, das Baustellen im Meer bedient, Bagger und Bojen pflegt, Kurzstreckenfähren betreibt und andere küstennahe Aufgaben wie die Beförderung von Besatzung oder den Leinenumschlag übernimmt, so EBDG. Der Schlepper wird ein Testfall sein, um die Marktnachfrage nach einem vollelektrischen Schiff zu verstehen.

Miller Marine, ein Unternehmen für Bootsbau und Stahlverarbeitung mit Sitz in Deltaville, Virginia, baut verschiedene Arbeits- und Passagierschiffe. EBDG mit Sitz in Seattle ist ein Schiffbauunternehmen, das seit 36 Jahren im Geschäft ist. Sie haben Schiffe von 20' bis 700' entworfen.

Eine Anfrage zum Entwurf eines elektrisch betriebenen Schleppers

Letztes Jahr wandte sich Miller Marine an EBDG, um eine Zusammenarbeit bei der Entwicklung einer batterieelektrischen Option für Millers beliebtes Schlepperdesign zu besprechen.

Miller Marine wusste, dass EBDG Erfahrung mit der Entwicklung von hybrid-elektrischen Fähren hatte, und sah daher eine Marktchance für eine elektrische Version eines Schleppers, den das Unternehmen seit mehreren Jahren gebaut hatte - eine Folge neuer EPA-Vorschriften und staatlicher Zuschüsse für den Bau emissionsfreier und emissionsarmer Schiffe. Außerdem beginnen andere Staaten, dem Beispiel Kaliforniens zu folgen, indem sie emissionsarme oder emissionsfreie Betriebe anerkennen, was den Einsatz von Elektroschleppern noch attraktiver macht.

Der erste Elektroschlepper der Branche

Für EBDG ist der neue Elektroschlepper ein weiterer bedeutender Schritt auf dem Weg zur Marktführerschaft bei umweltfreundlichen und alternativen Kraftstofftechnologien sowie eine Branchenneuheit und ein Testfall, um die Marktnachfrage nach einer vollelektrischen Option zu verstehen, die anders funktioniert als ein Dieselschlepper. Der Elektroschlepper wird im Binnenschiffsstil gebaut und bietet im Rumpf viel Platz für Batterien. EBDG wird ein elektrisches Antriebssystem in die Konstruktion des fahrbaren Schleppers von Miller Marine einbauen. Sobald die Entwurfsphase abgeschlossen ist, wird Miller Marine das Schiff in seiner 15.000 Quadratmeter großen Produktionsstätte bauen.

Die Konstruktion von Elektro- oder Hybridschiffen stellt eine größere und komplexere Herausforderung dar, so Mike Complita von EBDG. "Obwohl der Schiffsrumpf selbst leicht an eine vollelektrische Option angepasst werden kann, besteht die größte Herausforderung darin, mit mehreren kleineren Komponentenanbietern zusammenzuarbeiten, die keine vollständig integrierte Lösung anbieten, was bedeutet, dass man jede Komponente einzeln auswählen und sicherstellen muss, dass alles richtig und effektiv miteinander kommuniziert", sagte er.

Ein Beispiel sind proprietäre Landstromstecker, die von mehreren Unternehmen entwickelt werden und anders behandelt werden müssen als landgestützte Anwendungen.

Entwurfsphase und Produktionsfahrplan

Das wichtigste 3D-Konstruktionswerkzeug von EBDG ist Rhino, das mit AutoCAD integriert werden kann. Weitere von EBDG verwendete Softwaretools sind Navisworks und ShipConstructor für die Überprüfung und Durchführung von Strukturanalysen.

Der Schlepper besteht aus zwei Teilen - einem schuhkartonartigen Rumpf und einem anpassbaren Aufbau mit einem geschlossenen Steuerstand. Beide Teile können separat auf einen einzigen Tieflader geladen und überall in den USA ohne besondere Genehmigungen oder Straßensperrungen transportiert werden. EBDG arbeitet derzeit mit Anbietern zusammen, um die Komponenten und die Ausrüstung des Schleppers auszuwählen. Der Baubeginn ist für den Sommer geplant, und der erste Schlepper soll im ersten Quartal 2024 fertiggestellt und in Betrieb genommen werden.

Einzelheiten zu Größe und Konfiguration

Das 26-Fuß-Schiff wird von zwei Permanentmagnetmotoren mit einer Gesamtleistung von über 300 kW (400 PS) angetrieben. Der neue Schlepper wird nicht nur truckfähig sein, sondern 26' ist auch die Grenze für die Unterkapitel-M-Aufsicht durch die Küstenwache.

Die Batterien des Schiffes werden über Nacht mit Landstrom aufgeladen, was etwa acht Stunden dauert. Mit einer vollen Ladung kann das Schiff mehr als 12 Stunden lang betrieben werden. Ein geschlossener Flüssigkeitskühlkreislauf sorgt für die Temperaturkontrolle der Batterien, Motoren und der Elektronik, um deren Lebensdauer zu maximieren. Diese Konfiguration ist laut EBDG ideal für den Betrieb in flachen und schlammigen Gewässern geeignet.

Die Zukunft für Elektroschlepper sieht rosig aus

Der Elektroschlepper wurde entwickelt, um öffentliche und private Unternehmen beim Bau von Schiffen und in der Kurzstreckenlogistik zu unterstützen, wobei Baggerarbeiten einen wichtigen Markt darstellen. Baggerarbeiten, für die lkw-fähige Schlepper benötigt werden, finden typischerweise in einem Hafen oder in küstennahen Gewässern statt. So muss der Kunde nicht weit hinausfahren, um Baggerarbeiten auszuführen, und kann nachts zurückkommen und aufladen. Ein Einsatz im Hafen würde den Zugang zu elektrischem Strom zum Aufladen an der Küste ermöglichen. "Dieser Schlepper bietet den Kunden auch die Möglichkeit, ihn mit dem Lkw in ein Binnengewässer zu transportieren, anstatt ihn vor Ort zu bauen und dort festsitzen zu lassen", sagte Complita.

In den nächsten zwei Jahren wird ein ähnlicher Typ eines Elektrobootes für den flotten Betrieb auf den Markt kommen. Dieses Flottenboot vergrößert die derzeitige Konstruktion um das Drei- bis Vierfache und bildet ein riesiges Floß aus Lastkähnen, die von einem größeren Schlepper mit großer Reichweite flussabwärts geschoben werden. Das neue Flottenboot wird eine emissionsfreie Option für das Management einzelner Kähne bieten.