Meereis aus Barmbek

Im Eistank der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt (HSVA) werden Rümpfe und Propeller unter anderem für eisgängige Schiffe optimiert. Die Anlage, weltweit eine Rarität, stammt aus den 1980er Jahren. Die Auswahl der passenden Modernisierungsmaßnahme unterstützte die IFB Hamburg mit ihrem EffizienzCheck aus dem Programm Unternehmen für Ressourcenschutz.

Eis ist nicht gleich Eis. Es kann von unterschiedlicher Stärke sein, Wind, Wellen und Strömungen schieben die Schollen zu Packeis zusammen oder sie türmen sie zu massivem Presseis auf. „Wir können jede Form vom Meereis abbilden“, sagt Nils Reimer, Leiter der Abteilung Arctic Technology an der HSVA. Und verschiedene Schiffstypen auch: Tanker, Versorger, Eisbrecher, Kreuzfahrer, Forschungs- oder Containerschiff. Manche müssen 70 Zentimeter Eis brechen, andere wiederum bis zu zwei Meter und mehr, je nach Fahrtgebiet und Aufgabe. Schiff ist eben auch nicht gleich Schiff.

Zwischen fünf und zehn Meter lang und bis zu eineinhalb Meter breit sind die maßstabsgerechten Modelle, die in der hauseigenen Tischlerei der Forschungseinrichtung entstehen. Sie befahren ein 70 Meter langes, zehn Meter breites und zweieinhalb Meter tiefes Becken, dessen Wasseroberfläche mit einer bis zu sieben Zentimeter dicken Eisschicht bedeckt werde kann – was im Maßstab einer Eisdecke von bis zu zwei Metern entsprechen kann. „Die tauen wir wieder an, und brechen sie bei Bedarf auf, so dass maßstabsgetreu Eisformationen und -festigkeiten wie in der Natur entstehen“, erklärt Reimer.

Wie ist der Widerstand der Schiffe unter den verschiedenen Eisbedingungen? Welche Motorleistungen werden benötigt? Welches ist die effizienteste und zugleich sicherste Rumpfform? Das sind Fragen, die die Mitarbeiter zu klären versuchen. In Europa gibt es nur noch in Finnland eine ähnliche Einrichtung, weltweit noch in Kanada. Die Kunden des Eistanks der HSVA sind dann auch international: Es sind Reeder, Werften, Forschungseinrichtungen, Ingenieurbüros oder auch Unternehmen aus der Offshore Ölforderung oder Windenergiegewinnung.

Energieverbrauch reduzieren
Auf minus 20 Grad Celsius lässt sich die Raumtemperatur herabkühlen, bei Volllast hat die Anlage eine Leistung von 600 Kilowatt. Anders als etwa in einem Kühlraum für Lebensmittel ist die Temperatur jedoch nicht konstant. Um die für den jeweiligen Versuch benötigte Festigkeit und Stärke des Eises zu erreichen, wird Warmluft in den Raum gebracht. Der Energieverbrauch der Anlage, die 1984 eingeweiht wurde, ist entsprechend hoch. „Wir wollen den Energieverbrauch reduzieren, die Wartungskosten senken und ein anderes Kühlmittel nutzen“, beschreibt Reimer die Ziele.

Zuschüsse durch den UfR-Effizienzcheck
Fünf Varianten ließ die HSVA durch ein Ingenieurbüro prüfen. Der Vergleich der Konzepte wurde finanziell unterstützt durch den EffizienzCheck der IFB Hamburg. Er fördert die energetische Analyse komplexer Anlagen und von Produktionsprozessen in Unternehmen sowie von Umweltstudien. Bis zu 50 Prozent der Ausgaben beträgt die Höhe des Zuschusses, die Berater sind frei wählbar, sie erarbeiten nicht nur einen Maßnahmenkatalog, sondern auch eine Entwurfsplanung mit belastbaren Daten über geeignete Techniken und erreichbare Emissionsminderungen.

„Der Check war eine große Hilfe, nicht nur finanziell, sondern auch, um das richtige Konzept zu finden. Schließlich hat die Entscheidung Auswirkungen auf die nächsten 20, 30 Jahre“, meint Reimer. Investitionen in einer Höhe von bis zu 1,6 Millionen Euro löst die Modernisierung aus, die auf ein natürliches, umweltfreundliches Kältemittel setzt und eine erhebliche Menge an Kohlendioxid einsparen wird. Ab 2021 sollen die Umbauarbeiten durchgeführt werden.

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Mit dem UfR-EffizienzCheck werden die energetische Analyse technisch komplexer und individueller Anlagen und Produktionsprozessen in Unternehmen sowie Umweltstudien unterstützt.