Luftantrieb soll Dieselmotoren bei Booten ersetzen

Forscher aus den Vereinigten Arabischen Emiraten haben ein Propellersystem entwickelt, das elektrische Motoren und Dieselantriebe bei Fähren ersetzen soll. Der Propeller wird durch einen Luftmotor angetrieben. Die benötigte Luft stammt aus einem oder mehreren Drucklufttanks, die an Bord untergebracht sind.

Die Forscher von der Universität Schardscha sagen in einem Statement, dass ihr System nicht nur umweltfreundlicher ist als die anderen Antriebe, sondern auch wirtschaftlich effizienter sei: „Das pneumatische System erweist sich sowohl aus wirtschaftlicher Sicht als auch bezüglich der Energieeffizienz als machbarer. Die an Bord befindlichen Drucklufttanks, die einen Luftmotor antreiben, welcher wiederum den Propeller dreht, können am Ende der Fahrt während des Wartens auf Passagiere mit Luft nachgefüllt werden“, sagt der Energietechnik-Forscher Abdul Hai Alami, von der Universität Schardscha.

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Pneumatischer Antrieb

Bei dem nun entwickelten Luftantrieb handelt es sich um ein sogenanntes pneumatisches Antriebssystem, bei dem Druckluft zur Schuberzeugung genutzt wird. Diese Antriebsart hat wesentliche Vorteile für Fähren, die kurze Strecken abfahren. Die Druckluft ist vergleichsweise sauberer und belastet die Umwelt weniger als andere Antriebsarten.

Die Forscher führten Versuche durch, bei denen sie die Schubkraft von pneumatischen und elektrischen Antrieben verglichen. Dazu testeten sie ihren Propellerantrieb bei Frachtschiffen in den Vereinigten Arabischen Emiraten. Zudem untersuchten sie, wie lange die Antriebe halten und welche Umweltauswirkungen sie haben.

„Die experimentellen Ergebnisse haben bewiesen, dass Druckluft in Bezug auf Umweltfreundlichkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit eine wirksame Alternative zu Elektromotoren darstellt“, bemerken die Forscher: „Das pneumatische System bot 6 Prozent mehr Antriebskraft und eine CO₂-Einsparung von 307 kg pro Jahr im Vergleich zu den elektrischen Gegenstücken.“

Darüber hinaus soll ein solcher Luftantrieb geringere Wartungskosten haben und zuverlässiger unter rauen Seebedingungen funktionieren. Zudem kann man ein Boot mit Luftantrieb schnell mit hoher Geschwindigkeit antreiben. Das macht die Systeme reaktionsschnell. Ein weiterer Vorteil des Luftantriebs ist es, dass solche Systeme rasch in bestehende Schiffe eingebaut werden können.

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Schiffe als Umweltsünder

Derzeit werden über 90 Prozent der weltweit gehandelten Waren mit Schiffen transportiert. Schiffe, die mit fossilen Brennstoffen fahren, haben nicht nur einen hohen CO₂-Ausstoß, sondern sie tragen auch wesentlich zur Verschmutzung der Meere bei. Sie scheiden Motoröle und Giftstoffe aus, die dann in die Umwelt gelangen und diese schädigen. Außerdem sind ihre fossilen Antriebe oft sehr laut.

Der pneumatische Antrieb ist allerdings nicht für große Frachtschiffe ausgelegt. Die Forscher haben ihn mit Abras getestet. Diese traditionellen Holzboote sind in Dubai sehr beliebt und bewegen Passagiere und Fracht. Jährlich werden in Dubai damit 15 bis 20 Millionen Passagiere transportiert.

Damit diese Luft-Antriebslösung wirklich grün ist, mussr auch die Pressluft entsprechend so erzeugt werden. Dies könnte etwa mit einem elektrischen Kompressor gelingen, der mit Strom durch Photovoltaik oder Windenergie betrieben wird. Steht bei der Abra-Station aber ein Dieselkompressor, um Druckluft in die Tanks des Boots zu befördern, ist der Umweltvorteil geringer oder gar nicht mehr vorhanden.