Induktiver Ladeadapter lädt Elektro-Schiffe unter schweren maritimen Bedingungen

Wissenschaftler des norwegischen Selskapet for industriell og teknisk forskning (SITEF) und das Schiffsbauunternehmen Vard haben im Projekt „Ocean Charger“ gemeinsam einen elektrischen Verbinder entwickelt, über den Ladestrom induktiv an Elektro-Schiffe auf hoher See abgegeben werden kann. In Zukunft können Elektroboote so auch unter schwierigen Bedingungen, wie etwa bei hohem Seegang, sicher aufgeladen werden.

Bereits heute sind batteriebetriebene Offshore-Boote, Service Operation Vessels (SOV), im Einsatz, die etwa zur Wartung von Offshore-Windparks eingesetzt werden. Sie können zum Aufladen der Batterien von ihrem Einsatzort auf See aber nicht in Richtung Land fahren. Denn die Fahrt würde so lange dauern, dass die Batterien leer wären, bevor das Boot an der Ladestation im Hafen ankommt. Künftig könnten auch weitere elektrisch angetriebene Boote von diesem Problem betroffen sein – wie etwa Versorgungsschiffe (Plattform Supply Vessels – PSV) für Ölplattformen.

Raue Bedingungen – haltbare Ladeverbinder

Beim Laden auf hoher See sind die Boote und die Ladeinfrastruktur den Widrigkeiten der rauen maritimen Umgebung ausgesetzt. Umso wichtiger ist es, eine Ladeverbindung herstellen zu können, die den Strom sicher überträgt, zugleich aber so flexibel ist, dass Verbindung und Kabel bei hohem Seegang nicht so stark belastet werden und sich schlimmstenfalls lösen. Herkömmliche, mechanische Steckverbindungen sind dafür weniger geeignet. Denn die dauernden Bewegungen und die Korrosion machen ihnen zu schaffen und sorgen für einen hohen Verschleiß. Hinzu kommen die hohen Wartungskosten, um die Verbinder dauerhaft in Betrieb zu halten.

Der Verbinder von SINTEF und Vard arbeitet induktiv. Dadurch entfallen korrosionsanfällige Kontakte. Sie werden praktisch durch die Magnetfelder ersetzt, über die die Energieübertragung kontaktlos erfolgt. Der Vorteil dabei ist, dass die Spulen auf der Seite des Laders und der Batterie vollständig gekapselt sein können, sodass sie direkt keiner Witterung und keinem Salzwasser ausgesetzt und zusätzlich vor Stößen geschützt sind. Der Wartungsaufwand sinkt dadurch drastisch.

Die Verbindung ist ähnlich wie ein Becherhalter aufgebaut, in die ein Becher hineingestellt wird. Am flexiblen Ausgangskabel des Laders ist eine zylinderförmige Spule angebracht, die in ein Spulen-Pendant am Boot eingebracht wird. Der von SINTEF und Vard erstellte Prototyp mit einer Leistung von 50 kW kann noch mit der Hand verbunden werden.

Die endgültige Version soll dann dreimal so groß und das Gewicht mehr als fünfzigmal so hoch ausfallen. Dann erfolgt die Herstellung einer Verbindung über technische Hilfsmittel wie einen kranartigen Ausleger. Dieser Verbinder kann dann aber auch deutlich mehr Leistung übertragen: SINTEF und Vard sprechen von 5 MW. Geladen wird dabei an Ladestationen, die an Offshore-Windturbinen angekoppelt sind.

(olb)