Finnlands älteste Fähre wird vollelektrisch

Ein neues elektrisches Antriebssystem

Die Föri – benannt nach dem schwedischen Wort für Fähre „färja“ – wurde 1904 zunächst als Dampfschiff in den Dienst gestellt, nachdem die Stadt Turku die lokale Werft Aktiebolaget Vulcan beauftragt hatte, eine Fähre für den städtischen Pendelverkehr zu bauen, um Arbeiter über den Aurajoki zu transportieren.

So pendelte das markante orangefarbene kleine Schiff mehr als ein Jahrhundert lang tagsüber nonstop auf dem Fluss hin und her und beförderte bis zu 75 Passagiere gleichzeitig. 1953 wurde die legendäre Fähre dann mit Dieselmotoren ausgestattet. In Turku erkannte man jedoch den Bedarf für ein saubereres, effizienteres Schiff, das mindestens so zuverlässig ist wie das Dieselboot.  

Ein Fokus auf Zuverlässigkeit

Die Stadt Turku beauftragte die lokale Werft Mobimar mit dem Entwurf und der Entwicklung einer leiseren, effizienteren und kostengünstigeren Lösung für den Personentransport über den Aurajoki. Dabei kam es darauf an, dass sich die neue Elektrofähre für die Fahrgäste genauso anfühlt wie die alte Dieselfähre mit ihren im Betrieb surrenden Ketten.

Die Zuverlässigkeit war von wesentlicher Bedeutung, da die Föri wichtiger Bestandteil des Nahverkehrssystems ist: Es sollte zu so wenig Störungen und Ausfallzeiten wie möglich kommen, sowohl in der Projektphase als auch nach der Inbetriebnahme der neuen Elektrofähre. Für die Umrüstungsdauer der Föri wurde ein Ersatzschiff eingesetzt.

Finnlands erstes elektrisches Fahrgastschiff geht an den Start

Mobimar bat Danfoss Editron, sich dem Projekt anzuschließen, aufgrund seiner Erfahrung mit der Elektrifizierung von Seeschiffen und der positiven Zusammenarbeit, die beide Unternehmen bei einem früheren Projekt aufgebaut hatten.

Im April 2017 wurde die Fähre Föri in der Stadt Turku wieder in Betrieb genommen. Mobimar hatte den Maschinenraum komplett neu konfiguriert und den dieselbetriebenen Hydraulikmotor des Schiffs sowie die alte Steuerung ausgebaut. Danfoss Editron lieferte zwei DC/AC-Inverter für die Motorsteuerung, einen DC/DC-Converter für 24-VDC-Versorgung und Batteriesteuerung, einen gleichgerichteten AC/DC für den AC-Netzanschluss und EDITRON, ein emissionsfreies elektrisches Antriebssystem. Mit dieser bewährten Technologie wurde das erste vollelektrische Fahrgastschiff Finnlands geschaffen.

Das Elektroschiff wird durch Batterien mit Strom versorgt, die über Nacht geladen werden. Mit diesem neuen Leistungssystem wird sowohl die Redundanz verbessert als auch gleichzeitig der Betrieb mit einem oder zwei Motoren ermöglicht, da bei eisigen Bedingungen mehr Leistung benötigt wird. Die Motorwartung kann schichtweise ohne Unterbrechung des Schiffsbetriebs durchgeführt werden. Durch die DC/DC-Converter wird die Batteriespannung erhöht, um sie an die Motorantriebe anzupassen. So sorgen sie für eine Minimierung des Energieverlusts bei gleichzeitiger Maximierung von Leistung und Zuverlässigkeit.

Einsparung von Geld und Kohlenstoff

Bei der Wiedereinführung der Fähre im April 2017 ging die Stadt Turku von erheblichen Kosteneinsparungen aus, die sich durch den Wegfall von Diesel und einen geringeren Energieverbrauch durch das geringere Gewicht ergeben würden. Die Elektrofähre wäre weitaus weniger kohlenstoffintensiv und deutlich wartungsärmer dank weniger beweglicher Teile als das alte Modell. Die Motorwellenlager sind die einzigen beiden Verschleißteile und ihre Lebensdauer wurde speziell auf die Lebensdauer des Motors abgestimmt.

Zwei Jahre nach ihrer Einführung hat die Elektrofähre Föri die Erwartungen weit übertroffen. Sie verbraucht weniger als 3 kWh Energie pro Stunde, während das alte Modell im gleichen Zeitraum etwa zwei Liter Kraftstoff verbrauchte. Dies bedeutet eine erhebliche Kostenersparnis, da die Energiekosten der Fähre für ein ganzes Jahr den Kosten für den Betrieb der Dieselfähre für nur zwei Monate entsprechen. 

Fahrgäste und Arbeiter auf der Fähre genießen eine sauberere Luft, weil das Schiff keine Abgase mehr aus dem Dieselmotor abgibt. Die Elektrofähre ist auch leiser und erzeugt dasselbe Gefühl wie der Kettenantrieb. Sie ist zudem vier Tonnen leichter als das alte Modell, was zu einer verbesserten Gesamteffizienz beiträgt und ihre Wartung ist einfacher.

Mobimar hat errechnet, dass die Fähre im letzten Jahr 350 Tage lang ohne jeglichen Wartungsbedarf in Betrieb war. Sie hat 400 Fahrten pro Tag über einen Zeitraum von 17 Stunden absolviert, das sind insgesamt etwa 140.000 Fahrten pro Jahr. Die 15 Tage im letzten Jahr, in denen die Fähre nicht in Betrieb war, waren die Tage, an denen die Eisdecke auf dem Fluss über 20 cm dick war.

Frühere Berichterstattung:

BBC

BusinessGreen

Antti Aalto, Projektmanager und entsprechender Bauherr der Stadt Turku, sagt:

„Die Lieferung der neuen Fähre verlief reibungslos und termingerecht. Wir freuen uns über die deutlich verbesserte Zuverlässigkeit der elektrischen Föri-Fähre, bei der es zu deutlich weniger Ausfallzeiten kommt. Der batteriebetriebene Antriebsstrang von EDITRON hat sich als praktische und funktionale Lösung erwiesen.“

Antti Immonen, Projektleiter bei Mobimar, fügte hinzu:

„Für ein so sensibles Projekt wie dieses brauchten wir einen Projektpartner, der einen neuen Permanentmagnetmotor und eine speziell entwickelte Ladetechnik liefern konnte, da es keine Standardlösung gab. Wir haben uns aus Erfahrung für Danfoss Editron entschieden, weil wir wussten, dass das Team so flexibel sein würde, auf unsere Bedürfnisse eingehen und in der Lage sein würde, unser Engagement in bahnbrechende Innovationen für anspruchsvolle Marineanwendungen zu unterstützen.“

Und Heikki Sallinen, Project Engineer bei Danfoss Editron, kommentiert:

„Der Dieselmotor der alten Föri-Fähre verbrauchte viel Kraftstoff, emittierte viel Kohlenstoff und war insgesamt nicht sehr effizient. Wir haben das alte Dieselschiff mit unserem EDITRON-System erfolgreich auf Elektrostrom umgerüstet, um das erste vollelektrische Schiff Finnlands zu bauen.“