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Schleichfahrt mit Brennstoffzelle

Technik. - Die Brennstoffzelle gilt als umweltfreundliches Aggregat für die Zukunft: Sie verbrennt Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser und stößt weder Abgase aus noch das Treibhausgas Kohlendioxid. Zu kaufen gibt Brennstoffzellen schon als Strom liefernde Heizkessel, erprobt werden sie als Automotor. Und auch eine neue Klasse von U-Booten wird von der Brennstoffzelle angetrieben: Das erste Boot der U-212-Klasse ging vor einer Woche auf Jungfernfahrt. Drei weitere Exemplare werden zum Stückpreis von circa 500 Millionen Euro in der Kieler Werft HDW und bei den Nordseewerken in Emden noch gebaut.

    Von Frank Grotelüschen

    Wuchtiges Hämmern dröhnt durch die riesige Schiffbauhalle. Vor uns liegt eine mächtige Röhre aus glänzendem Edelstahl, breit wie ein U-Bahn-Tunnel. Sie ist Teil des Hinterschiffs von U-212, der neusten U-Boot-Klasse. Wenn das Gefährt nach zwei Jahren Bauzeit fertig ist, wird es 56 Meter lang sein und 27 Menschen Platz bieten.

    Die Besonderheit bei diesem Boot ist, dass es zum ersten Mal mit einer Brennstoffzelle betrieben wird. Ein sog. außenluft-unabhängiges U-Boot, wodurch die Tauchfahrt um ein Vielfaches verlängert wird gegenüber konventionellen U-Booten. Wir reden jetzt nicht mehr von Tagen, die man unter Wasser verbringen kann, sondern es ist jetzt der Bereich von Wochen.

    Uwe Regensdorf ist Ingenieur bei den Nordseewerken und Projektleiter von U212. Bei einem konventionellen U-Boot lädt ein Dieselmotor eine große Batterie auf. Beim Tauchen kann der Diesel natürlich nicht laufen, statt dessen treibt die Batterie das Boot über einen Elektromotor an. Nur: Die Batterie hält allenfalls ein paar Tage, dann muss das Boot wieder auftauchen, den Dieselmotor anschmeißen und die Batterie nachladen.

    Das ist natürlich in dem Moment für ein U-Boot äußerst dramatisch, weil es dann sehr leicht ortbar ist. Und mit der Brennstoffzelle können Sie eben lange tauchen, weil die Brennstoffzelle unter Wasser zu betreiben ist. Sie braucht Wasserstoff und Sauerstoff, den Sie mitnehmen. Und durch umgekehrte Elektrolyse erzeugen Sie Strom, Gleichspannung, die dem elektrischen Fahrmotor zur Verfügung gestellt wird.

    Als Abgas entsteht reines Wasser. Der Sauerstoff wird in Flüssigtanks gespeichert, der Wasserstoff in sog. Metallhydriden. Das sind Metallverbindungen, die Wasserstoff aufsaugen wie ein Schwamm und ihn erst bei Wärmezufuhr wieder ausschwitzen. Was dabei entfällt, ist der übliche Motorenlärm.

    Klar brauchen Sie Förderpumpe, aber wesentlich kleinere Pumpen, die Sie sehr geräuscharm unterbringen können. Und der eigentliche Prozess der Stromerzeugung ist geräuschlos.

    280 Kilowatt leisten die acht Brennstoffzellenmodule, also nicht mehr als ein Porsche. Doch das genügt, meint Uwe Regensdorf. Schließlich dient die Zelle ja nur als Zusatzantrieb für die Schleichfahrt unter Wasser. Als Hauptaggregat für die Marschfahrt hat das Boot einen Diesel an Bord. Wir gehen ein paar hundert Meter weiter zur Montagehalle.

    Hier werden die U-Boote fertig ausgerüstet. Und zwar soweit, dass sie eigentlich nur noch Wasser brauchen. Soweit werden die hier fix und fertig gemacht.

    sagt Heinz Ratzmann, Geschäftsführer der Nordseewerke. Zwei Stahlröhren türmen sich vor uns auf: Das Hinterschiff von Boot 3, das im Dezember zu HDW nach Kiel gebracht werden soll. Daneben Boot 2, das hier in Emden fertig montiert wird.

    Wir gehen hoch auf die Empore und haben freie Sicht auf beide Boote. Der Bau von Boot 2 steckt in einer spannenden Phase. Die Arbeiter schweißen gerade das Vorder- und das Hinterschiff zusammen. Ein heikler Job.

    Da, können Sie genau sehen. (12:09) Das ist ja nicht mit einer Schweißnaht gemacht, sondern das sind mehrere Lagen von innen und außen und dauert ca. drei Wochen.

    Immer wieder muss die Schweißnaht geröntgt werden, um zu prüfen, ob sich nicht feine Risse gebildet haben – Risse, aus denen mal ein Leck werden könnte. Und wo steckt nun die Brennstoffzelle, will ich wissen. Die wird zum Schluss eingebaut, antwortet Uwe Regensdorf.

    Dieses Boot ist bei weitem das leiseste U-Boot, was es weltweit gibt. Selbst Atom-U-Boote sind vergleichsweise extrem laut.

    Dafür aber ist U212 viel kleiner und langsamer als Atom-U-Boot. Aber schließlich wird es ja auch nicht dafür gebaut, Raketen mit nuklearen Sprengköpfen abzufeuern.

    Ein solches U-Boot soll sich leise irgendwo hinlegen, bisschen horchen, ob da irgendwas kommt, womöglich auch Hafenanlagen ausspionieren. Und natürlich: Ein U-Boot bindet enorme Überwasserkräfte. D.h. die bloße Angst, dass dort irgendwo ein U-Boot sein könnte, hat eine enorme Abschreckungswirkung. Und man würde sich sehr schwer überlegen, irgendwelche wichtigen Schiffe auf den Weg zu schicken. Und das ist eigentlich die Hauptaufgabe dieses Bootes. Nicht so wie früher, Atlantikschlachten und so was, Das wird es nie wieder geben.