Das Solarschiff bzw. Solarboot ☀️ Möglicher Einsatz von transparenten Solarglas-Modulen ☑️

1989 gelang dem Trimaran Basilisk 1 eine Rundfahrt: Basel – Koblenz – Trier – Saarbrücken – Straßburg – Basel. 1990 sogar eine Fahrt von Basel bis fast nach Ibiza (2.000 km). 50 km vor dem Ziel musste der Bootsführer Matthias Wegmann wegen der Akkumulierung unglücklicher Umstände das Boot aufgeben und wurde von einem Frachter gerettet. Technische Daten: Länge 5 m, Breite 4,5 m, Verdrängung 0,3 t, 4 Passagiere, 2 Kojen, PV 500 Wp/10 km/h, Motor 2 kW/13 km/h, Akku (Blei) 2 kWh/60 kg. Dieses Boot mit aufklappbaren Rädern konnte sogar als Solarmobil mit 30 km/h auf der Straße fahren, erhielt aber nie eine Straßenzulassung.

Verbesserte Version von Basilisk 1: Da Solarboote auf dem Meer nie die Leistungsfähigkeit von Segelbooten erreichen können, Segelboote auf Flüssen/Kanälen aber quasi unbrauchbar sind, wurde dieses Boot rein für Inlandgewässer konzipiert. Es verkehrt auf den Flüssen und Kanälen Frankreichs und liegt heute in Dijon. Techn. Daten: Länge 6 m, Breite 4,5 m, Verdrängung 0,5 t, PV 800 Wp/10 km/h, Motor 24 V 2 kW/12 km/h, Akku erst (Blei) 4 kWh/120 kg, dann (LiFeYPo4) 5 kWh/50 kg, 4 Passagiere, 4 Kojen. Besonderheit: In den Auslegern sind Anhängerräder und im Bug eine abnehmbare Anhängerkupplung montiert, so dass in abgeklapptem Zustand das Boot ohne zusätzlichem Anhänger von jedem PKW gezogen werden kann.

Erstes und bis 2017 einziges Solarboot, das die Strecke Basel-Amsterdam-Basel (Strömungsgeschwindigkeit bis zu 12km/h) vom 7. bis 31. Juli 2010 zurücklegte, was rund 70 km/Tag entspricht. Als Trimaran mit einem Wellenbinder-Hauptrumpf versehen, schaffte sie bei 6 kW 16 km/h. Techn. Daten: Länge 12 m, Breite 4,5 m, Verdrängung leer 2t, mit 12 Passagieren 3t, Solarzellen 1,8 kWp/12 km/h, Motor 6 kW/16 km/h, Akku Blei 20 kWh 600 kg, 6 Kojen, WC, Küche.

Aditya ist eine solarbetriebene Fähre, die zwischen Vaikkom und Thavanakkadavu im indischen Bundesstaat Kerala verkehrt. Eingeweiht wurde das Schiff von Keralas Chief Minister Sri. Pinarayi Vijayan und dem Minister für Strom und erneuerbare Energien im Zentralkabinett, Sri. Piyush Goyal am 12. Januar 2017 eingeweiht.

Es ist die erste solarbetriebene Fähre Indiens und das größte solarbetriebene Boot in Indien. Das Schiff wurde von NavAlt Solar and Electric Boats in Kochi, Indien, entworfen und gebaut. NavAlt ist ein Gemeinschaftsunternehmen von Navgathi Marine Design and Constructions, Alternative Energies (Frankreich) und EVE Systems (Frankreich).

Im August 2020 berichtete MarineLink, dass der Bundesstaat Kerala bis Ende des Jahres die drei Dieselfähren, die auf der gleichen Strecke verkehren, durch Solarfähren ersetzen wird, und erwähnte, dass die Aditya etwa 79 USD pro Monat kostet, verglichen mit 2867 USD für dieselbetriebene Fähren. In drei Jahren hat die Aditya mehr als 100.000 Liter Diesel eingespart. Das staatliche Wassertransportministerium der Regierung von Kerala hat ebenfalls beschlossen, alle seine 48 Dieselfähren durch Solarfähren zu ersetzen.

Im Jahre 2000 hat die Alster Touristik in Hamburg das Solarschiff „Alstersonne“ getauft. Mit 26,53 Metern Länge war es zu dieser Zeit das größte Solarschiff der Welt. Es handelt sich um einen Katamaran mit zwei Motoren von je 8 kW Leistung.[7] Er hat Platz für 100 Personen und wurde zunächst mit einem Acrylglasdach versehen, in das Photovoltaik-Module integriert waren. Im Jahre 2006 wurde das Acrylglasdach durch echtes Glas ersetzt und die Neigung der Glasmodule modifiziert.

Die Tûranor PlanetSolar ist ein am 31. März 2010 getaufter Katamaran, der ausschließlich mit Sonnenenergie angetrieben wird. Er war zu diesem Zeitpunkt das größte von Solarenergie angetriebene Wasserfahrzeug mit einer Länge von 31 m und einem Gewicht von 84 t. Das von 240 kW starken Motoren angetriebene Schiff wurde für eine Weltumrundung eingesetzt. Am 27. September 2010 startete es in Monaco, durchquerte den Panamakanal und erreichte Ende Januar 2011 die Galapagos-Inseln. Nach fast 485 Tagen lief das Solarschiff am 4. Mai 2012 wieder in Monaco ein und beendete damit seine Weltumrundung.

Die Geschichte des Schiffes geht auf das Jahr 2004 zurück. Damals hatte sich der Schweizer Rettungssanitäter Raphaël Domjan vorgenommen, als erster Mensch mit einem Solarboot die Welt zu umrunden. Zusammen mit seinem Partner, dem französischen Politiker und Navigator Gérard d’Aboville entwickelte er die ersten Ideen zu diesem Projekt. D’Aboville hatte bereits in den 1980er und 1990er Jahren als erster Mensch allein den Atlantik und dann den Pazifik mit einem Ruderboot überquert. Die beiden planten zunächst ein kleines Schiff für zwei Personen bauen zu lassen. Dann erfuhr der Darmstädter Unternehmer und Wella-Erbe Immo Ströher durch einen Pressebericht von dem Projekt. Er überzeugte Domjan und d’Aboville davon, ein größeres Boot zu bauen. Auch plante er eine professionelle Kommunikationsstrategie und ein Nachnutzungskonzept ein.

Das Projekt, dessen Gesamtkosten bei rund 15 Millionen Euro liegen sollen, wurde zum Großteil finanziert durch Immo Ströher und seine Schweizer Holding Rivendell, die vornehmlich in Technologien im Bereich der Erneuerbaren Energien, des Recyclings und des Umweltschutzes investiert. Ströher hatte in Deutschland als einer der ersten Unternehmer die Solarenergie unternehmerisch gefördert. So wurden unter anderem die Gründungen der Firmen Solon, Q-Cells, Younicos und Grundgrün durch seine Unterstützung möglich.

Das futuristische Design mit einem Haupt- und zwei Nebenrümpfen stammt vom neuseeländischen Konstrukteur Craig Loomes, vom Unternehmen LomOcean Design aus Neuseeland.

Das Elektromotorschiff Europa verkehrt als Ausflugsboot auf dem Maschsee in Hannover.

Der „Spree-Shuttle“ (ehem. „Gaienhofen“) legte in der Zeit von Juni 2000 bis Oktober 2003 5.000 km zurück. Im Sommer 2003 benötigte das Solarschiff lediglich zwei Ladungen aus dem Stromnetz. Insgesamt wurden mehr als 4.000 Passagiere befördert.

MobiCat ist ein elektrisch betriebener Passagier-Katamaran. Er bezieht seine Antriebsenergie aus Solarenergie. Das Wasserfahrzeug wurde im Juli 2001 vom Stapel gelassen und verkehrt seitdem auf dem Bielersee.

Die Orca ten Broke ist ein unkonventionelles Binnenschiff, das als Seminarschiff dient und ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe auskommt.

Das CO2-neutrale Binnenschiff mit Zulassung für 199 Personen wurde bei Ostseestaal in Stralsund gebaut. Hier sind auch die Berliner solarunterstützten Akkufähren Fährbär entstanden. Das Schiff ist in drei Decks unterteilt, der Schiffskörper und die Aufbauten bestehen aus Stahl. Im untersten Deck sind die technischen Einrichtungen im Maschinen- und 4 Akkuräumen sowie die Tanks untergebracht. In dem 2,4 m hohen Zwischendeck befinden sich der Seminarraum, der über die gesamte Schiffsbreite reicht und mit Raumteilern auch in drei separate Räume geteilt werden kann. Darüber befindet sich das Sonnendeck mit den Solarmodulen.

Die 35,55 m lange und 8,25 m breite Orca ten Broke wird von einem 110 kW starken Elektromotor angetrieben, der von einem Akku mit einer Kapazität von 200 kWh versorgt wird.

Der Akku wird von Photovoltaikmodule mit einer Leistung von 32 kWp auf dem Dach und einem Generator geladen. Bei günstiger Wetterlage kann die Photovoltaikanlage den gesamten Energiebedarf decken. Die Batterieanlage hat eine Kapazität von 250 Kilowattstunden. Der Generator wird von einem Deutzmotor vom Typ BF6M1013M angetrieben, der für paraffinische Treibstoffe wie hydrierte Pflanzenöle, recycelte Pflanzenöle und Abfallfetten sowie Flüssigkraftstoffe aus Erdgas (GtL) und Biomasse (BtL) zugelassen ist. Zukünftig sollen sogenannte E-Fuels (PtL), also CO2-neutrale Kraftstoffe aus Überschussstrom Verwendung finden. Der Motor wird nach dem Prinzip von „Koppelung von Kraft und Wärme“ betrieben und liefert Strom und Wärme für Warmwasser und die Heizung. Dafür wurde ein 1500 Liter Pufferspeicher vorgesehen. Eine Fußbodenheizung, gute Isolierung und mehrfach verglaste Scheiben in den Fenstern sorgen für geringen Wärmebedarf.

Ziel des energetischen Konzeptes ist es, effiziente Technologien, die bei Niedrigenergiegebäuden bereits erfolgreich realisiert wurden, auf das Seminarschiff zu übertragen. Das energetische Konzept wurde vom Eigner Felix Eisenhardt entwickelt und gemeinsam mit Ingo Schillinger von der Werft realisiert.

Wenn das Festmachen oder Ankern nicht möglich ist, kann mit absenkbaren Ankerpfählen „geparkt“ werden. Das Schiff wurde im November 2017 abgeliefert und zum Einsatzort nach Berlin überführt.

Seit Juni 2004 fährt der damals größte Edelstahl-Solarkatamaran der Welt auf dem Neckar in Heidelberg. Das stolz „SolarSchiff“ genannte Ausflugs- und Charterboot wiegt 51 Tonnen bei einer Länge von 24,95 m. Es bietet 80 bewirtschaftete überdachte Sitzplätze und 30 weitere Plätze auf dem Freideck. Bei einer Dienstgeschwindigkeit von ca. 14 km/h beträgt seine Reichweite mit geladenen Akkus immerhin 110 km. Der Antrieb erfolgt über zwei Drehstrom-Elektromotoren mit je 25 kW. Nur die mittlere Dachfläche ist bei diesem Fahrzeug mit Solarzellen belegt, es gibt damit freie Sicht an den Seiten und in halber Höhe.

Seit April 2006 werden zwei solar-elektrisch angetriebene Boote auf der Weser in Hameln eingesetzt und touristisch sehr erfolgreich betrieben. Die Fortführung dieses Tourismusprojekts im Jahr 2008 wird durch neue und technisch aktuelle Bootsmodelle erfolgen.

Anfang Dezember 2006 startete die Sun21, ein in der Schweiz gebauter Solarkatamaran, in Sevilla zur ersten Atlantiküberquerung eines Solarbootes. Nach einem Zwischenstopp auf den Kanarischen Inseln erreichte das Boot mit seinen 5 Besatzungsmitgliedern am 2. Februar 2007 den Hafen von Le Marin auf Martinique in der Karibik und am 8. Mai das Ziel New York. Das Projekt initiierte Martin Vosseler.

Die Sun21 war der Prototyp für ein Solarschiff auf Berlins Gewässern. Am 12. August 2009 wurde die Solon vom Regierenden Bürgermeister Klaus Wowereit getauft. Das Schiff vom Typ Suncat 58 besitzt einen Solon-Solargenerator mit 5,6 kWp Leistung. Die Motoren des Katamarans haben insgesamt 2×8 kW elektrische Leistung. Der Batteriespeicher reicht für 10 Stunden Betrieb ohne Sonne. Bis zu 60 Personen haben auf einem SunCat 58 Platz. Neben der Solon bietet derselbe Hersteller auch kleine Solarboote für bis zu 12 Personen und sogar eine luxuriöse Solaryacht an.

Mit Photovoltaik-Wasserstoff-Hybridtechnologie ausgerüstete Elektro- bzw. Solarboote verwenden eine Kombination aus Photovoltaik und Brennstoffzellen, letztere betrieben mit Wasserstoff, der wiederum reversibel mit Hilfe von Solarzellen gewonnen wird. Ein weltweit erster Prototyp, die „Solgenia“, wird als Forschungsschiff an der Hochschule Konstanz entwickelt und seit Anfang 2007 auf dem Bodensee im praktischen Betrieb eingesetzt.

Der Energy Observer, der im April 2017 vom Stapel lief, ist das erste Schiff der Welt, das Wasserstoff erzeugt und mit ihm angetrieben wird. Das in Zusammenarbeit mit Ingenieuren des CEA-LITEN entwickelte Boot soll die Effizienz einer vollständigen Produktionskette testen und beweisen, die auf der Kopplung verschiedener erneuerbarer Energien beruht. Nach seinem Stapellauf brach das Boot im Frühjahr 2017 zu einer sechsjährigen Welttournee auf, um seine Technologien zu optimieren und eine Expedition zu leiten, die zu dauerhaften Lösungen für die Energiewende führen soll. Das Boot wurde vom französischen Ministerium für einen ökologischen und solidarischen Übergang zum ersten französischen Botschafter der Ziele für nachhaltige Entwicklung ernannt.

Das 1. Wasserstoffschiff rund um die Welt
Energy Observer ist ein Projekt, das sich um ein experimentelles Schiff und seine Expedition dreht, dessen Hauptziel es ist, konkrete, innovative und erfolgreiche Lösungen für die Energiewende zu finden. Dank seiner Technologien wird es das erste Schiff der Welt sein, das dank eines Energiemixes dekarbonisierten Wasserstoff an Bord produzieren kann. Es wird oft als „Solar Impulse of the Seas“ bezeichnet, weil die entwickelten Technologien an das Solarprojekt von Bertrand Piccard und André Borschberg erinnern, oder auch als „Modern day Calypso“, weil das Schiff als Produktionsplattform für Medieninhalte über Ökologie, nachhaltige Entwicklung und Energiewende genutzt werden soll.

Die wissenschaftliche Mission
Energy Observer ist ein schwimmendes Labor, das eine innovative Energiearchitektur unter extremen Bedingungen testen soll, um ihre Machbarkeit an Land zu beweisen. Das Energiesystem umfasst drei erneuerbare Energiequellen (Sonne, Wind und Wasserkraft) und zwei Arten von Speichern (Li-Ionen-Batterien für den kurzfristigen Einsatz und Wasserstoff für den langfristigen Einsatz). Das Schiff kann Wasserstoff direkt an Bord durch Seewasserelektrolyse erzeugen. Ziel ist es, diese technologischen Bausteine zu testen und zu optimieren, damit sie harmonisch zusammenarbeiten und das Ziel der völligen Energieautonomie erreicht wird. Jedes Jahr wird das Schiff in die Werft zurückkehren, um die Navigation und die Entwicklung der an Bord befindlichen Technologien zu analysieren.

Verwendete Technologien
Das in Zusammenarbeit mit einem Team von Schiffsarchitekten und dem CEA-LITEN in Grenoble entworfene Versuchsschiff ist das erste Schiff, das autonom und ohne Treibhausgasemissionen mit Hilfe erneuerbarer Energien Wasserstoff an Bord erzeugen kann. Das Schiff wird mit Hilfe eines Energiemixes aus Meerwasser Wasserstoff erzeugen und speichern: 3 Arten von Sonnenkollektoren auf einer Fläche von 130 Quadratmetern (21 kW Spitze), 2 Windturbinen mit vertikaler Achse (2 x 1 kW), 1 Zugdrachen und 2 reversible Elektromotoren (2×41 kW) zur Wasserstofferzeugung, 1 Lithiumbatterie (106 kWh), 1 Entsalzungsanlage, 1 Elektrolyseur, 1 Kompressor, 1 Brennstoffzelle (22 kW) und 62 kg Wasserstoff. Das gesamte Wasserstoffsystem wiegt 2100 Kilo. Im Jahr 2019 ist eine neue, leichtere Batterie zum Einsatz gekommen.

Die SolarWave wurde am 17. Dezember 2009 zu Wasser gelassen, am 27. Januar 2010 getauft und ist am 7. April 2010 zur ersten energieautarken Weltumrundung gestartet. Der Solar-Katamaran ist 14 m lang und 7,5 m breit und wiegt 12 Tonnen. Auf dem Dach der Solarwave befinden sich 57 m² Solarpaneele, angetrieben wird sie von 2 × 10 kW Elektromotoren. Einzigartig auf der Solarwave ist, dass neben Antrieb auch sämtliche Navigations-, Betriebs- und Haushaltsaggregate, sowie Elektro-Begleitfahrzeuge (Beiboot und E-Bike) mit Solarenergie betrieben werden. Das Projekt will die Machbarkeit weltweiter solarer Mobilität auf einem familientauglichen hochseetüchtigen Sportboot unter Beweis stellen und zur Nachahmung anregen. Das Boot hat 2010 auf Rhein, Main und Donau Europa durchquert und das Schwarze Meer befahren.

Die Solaaris ist ein am 2. April 2012 in Dienst gestellter auf der Ostseestaal-Werft in Stralsund aus Aluminium gefertigter Katamaran, der auf dem Aasee in Münster den außer Dienst gestellten Wasserbus „Landois“ ablöst.

Das für 68 Passagiere vorgesehene Schiff mit ca. 14 Tonnen Verdrängung und 0,5 m Tiefgang ist 15,64 m lang, 4,6 m breit und wird von zwei 15-kW-Elektromotoren angetrieben, die aus zwei 55-kWh-Lithium-Ionen Batterien versorgt werden.

28 Solarmodule á 185 Wp auf dem Flachdach sollen die Batterien bei den täglich rund acht Fahrten stützen, die von den Aaseeterrassen / Goldene Brücke über den Anleger Freilichtmuseum Mühlenhofin zum Allwetterzoo / Naturkundemuseum und zurückführen.

Das Solar-Wasserstoffschiff Energy Observer reiht sich in eine Reihe von großen Forschungs- und Entwicklungsprojekten ein, die sich für Technologie, Gesellschaft und Umwelt einsetzen und eine Botschaft zugunsten erneuerbarer Energien vermitteln. In diese Reihe gehören auch der Polarschoner Tara, der seit 2007 für die Wissenschaft und den Umweltschutz über die Weltmeere reist, Solar Impulse, das erste Solarflugzeug, oder auch Planet Solar, das 2010 als erstes Solar-Elektrofahrzeug die Welt umrundet hat. Im Oktober 2016 gab die Stiftung Race for Water Odyssey bekannt, dass sie den Katamaran Planet Solar, der ausschließlich mit Solarenergie betrieben wird, für eine Weltumrundung mit ähnlichen Ambitionen wie das Projekt Energy Observer mit Wasserstofftechnologie ausstatten wird.

Geplante, aber noch nicht verwirklichte Schiffe mit Wasserstofftreibstoffproduktion an Bord mit erneuerbaren Energien sind die „Orcelle“. Diese Fähre soll das „grüne Flaggschiff“ der Wallenius Wilhelmsen Logistics, einer norwegisch-schwedischen Reederei, sein. Sie nutzt Sonnen- und Wellenenergie, um an Bord Wasserstoff für den Antrieb des Schiffes zu erzeugen. Ein weiteres, bisher noch nicht realisiertes Wasserstoffschiff ist die Hochseeyacht „Öko-Trimaran“, die ebenfalls die Energie der Sonne und der Wellen nutzt. Die Windenergie wird nicht mit Segeln, sondern mit einer Windturbine genutzt. So kann auch diese Energiequelle zur Wasserstoffproduktion an Bord beitragen, sogar während der Liegezeiten.

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