Das Emirates Team New Zealand hebt in einem wasserstoffbetriebenen Foiling Chase Boat ab
von Emirates Team New Zealand 7. April 01:28 PDT
7. April 2022
Das wasserstoffbetriebene Foiling-Jagdboot des Emirates Team New Zealand im Waitemata Harbour in Auckland © Emirates Team New Zealand
Nur eine Woche, nachdem das Emirates Team New Zealand seinen wasserstoffbetriebenen Foiling-Katamaran „Chase Zero“ getauft hatte, war der 10-Meter-Prototyp heute am Waitemata-Hafen in Auckland im Einsatz.
Chase Zero hat einen hochdosierten und strengen Inbetriebnahmeprozess durchlaufen, bei dem jedes Element des wasserstoffbetriebenen Bootes unabhängig und gemeinsam getestet wurde, bevor es mit dem von ETNZ entwickelten Autopiloten zur Steuerung der Fahrhöhe in den Foiling-Flugmodus gebracht wurde.
„Das ist erst unser zweiter Tag im Hafen“, erklärt Projektmanager Geoff Senior.
„Und wenn ich ehrlich bin, sind wir mit unseren Zeitrahmen für die Inbetriebnahme immer ziemlich konservativ, aber alles hat auf Anhieb erstaunlich gut funktioniert, vielleicht ein oder zwei kleine Gremlins, die wie immer aus dem System herausarbeiten, aber wir haben nicht damit gerechnet so schnell wie wir es heute hier draußen hinbekommen haben.“
Es ist derselbe Hafen, in dem das Emirates Team New Zealand Ende August 2012 zum ersten Mal Foiling in der Welt des America’s Cup in seiner AC72-Katamaran-Yacht vorstellte, was das Gesicht des Segelrennsports weltweit veränderte.
Und jetzt, knapp 10 Jahre später, führt das Team auch beim America’s Cup wasserstoffbetriebene Foiling-Verfolgungsboote ein. Das gemeinsame Thema ist offensichtlich das Folieren.
„Das Fahren mit 50 Knoten auf dem Wasser erfordert viel Kraft, und daher war das Foilen, wie beim Segeln, eine naheliegende Wahl für uns, um den Luftwiderstand zu reduzieren und somit dazu beizutragen, unsere Reichweite mit einer Wasserstofffüllung auf etwa 180 km zu erweitern 4 Tanks an Bord, zwei in jedem Rumpf.“ sagte Designkoordinator Dan Bernasconi.
Der grüne Wasserstoff wird gasförmig bei einem maximalen Druck von 350 bar gespeichert. Die Tanks bestehen aus einer Kunststoffauskleidung, die für die erforderliche Festigkeit mit Kohlefaser umwickelt ist. Jeder kann 8 kg aufnehmen, was eine Gesamtkapazität von 32 kg ergibt, wenn er voll ist.
Die Chase Zero wird von zwei 80-kW-Toyota-Wasserstoff-Brennstoffzellen angetrieben, 1 in jedem Rumpf, die den größten Teil der Energie liefern, die zum Antrieb des Bootes benötigt wird. Das Wasserstoffgas wird durch einen Katalysator geleitet, der die Elektronen von den H2-Molekülen abstreift. Diese Elektronen werden verwendet, um das Boot anzutreiben, und kehren dann zu den positiv geladenen H+-Ionen zurück, die mit Sauerstoff aus der Luft kombiniert werden, wodurch nichts als reines H2O zurückbleibt, das den Auspuff der Brennstoffzelle verlässt. Dieser Strom wird dann entweder in der Batterie gespeichert oder direkt in die Elektromotoren eingespeist, die das Boot antreiben.
Die Batterien an Bord spielen auch eine entscheidende Rolle, damit Chase Zero beschleunigen und seine Höchstgeschwindigkeiten erreichen kann, wie Elektroingenieur Michael Rasmussen erklärt: „Die Brennstoffzellen liefern den Großteil der Energie, die Batterie fungiert jedoch als Filter für die schnelleren Änderungen Leistungsbedarf. Die Reaktionszeit der Brennstoffzelle ist viel langsamer als die der Batterie verfügbar ist, sodass bei schnellen Änderungen des Bedarfs die Batterie die Differenz liefert, da ein Kompromiss bei der Leistung keine Option war.“
„Die Batterie wird auch verwendet, um die höheren Geschwindigkeiten zu erreichen. Das Boot kann mit den 160 kW, die von den Brennstoffzellen erzeugt werden, mit etwa 30 Knoten fahren, aber um die höheren Endgeschwindigkeiten bis zu 50 Knoten zu erreichen, können wir auch aus den Batterien schöpfen kurzzeitig auf etwa 420 kW hochfahren. Die Brennstoffzelle lädt dann die Batterien wieder auf, sobald wieder überschüssige Leistung zur Verfügung steht.“
Kevin Shoebridge, COO des Emirates Team New Zealand, schaute zu: „Dies ist wirklich ein beträchtlicher Schritt nach vorne in Bezug auf saubere erneuerbare Energien in der Schifffahrtsindustrie. Wenn man sich die Chase Zero ansieht, die heute vor sich hin fährt, sieht sie aus wie ein futuristisches Motorboot, aber man muss es tatsächlich tun Denken Sie daran, dass es keine Kohlenstoffemissionen gibt, es ist im Grunde Wasserdampf, der aus dem Auspuff kommt, was erstaunlich ist, wenn man die positiven Auswirkungen auf die Umwelt berücksichtigt, die durch die Reduzierung der Emissionen von normalen Bootsmotoren erzielt werden können.
Bei der Anerkennung dessen, was das Chase Zero-Team in den letzten 9 Monaten erreicht hat, sagte Grant Dalton, CEO des Emirates Team New Zealand: „Das Team hat unter allen möglichen Herausforderungen und unter dem Druck von Covid wirklich gute Leistungen erbracht, um dieses Boot so zu entwerfen, zu bauen, in Betrieb zu nehmen und zu vereiteln ein kleiner Zeitrahmen. Und wenn ich ‚das Team‘ sage, das die wesentlichen Partner umfasst, die wir zusammen gekauft haben, wie Toyota, Global Bus Ventures, Gurit und mehrere andere.“
„Bei diesem Projekt geht es darum zu beweisen, wie wir die globale Schifffahrtsindustrie beeinflussen können, indem wir einen Prototyp eines wasserstoffbetriebenen Foiling-Katamarans produzieren. Und heute war ein großer Fortschritt in diese Richtung. Wir haben keinen Zweifel, dass es viele Unternehmen und Organisationen geben wird, die dies tun werden beobachten und überlegen, wie die Technologie an ihren spezifischen Anwendungsfall oder ihre Ideen angepasst werden kann.
Das Chase Zero-Team wird seinen Inbetriebnahmeprozess in den kommenden Wochen fortsetzen, um einsatzbereit zu sein, wenn das Team später im Jahr den Segelbetrieb wieder aufnimmt.
Chase Zero Schlüsselspezifikationen:
- LOA: 10,0 m
- Lichtstrahl: 4. 5m
- Tiefgang: 2,2 m
- Folienkonfiguration: Primäre p-Folie, einzelnes T-Ruder
- Hubraum: 4800kg
- Brennstoffzellen: 2 x Toyota 80kW
- Motoren: 2 x 220 kW
- Batterien: 2 x 42 kWh
- Tanks: 4 x 8 kg Wasserstoff bei 350 bar
- Reisegeschwindigkeit: 30kts
- Reichweite: 180 km (typischer Jagdboot-Arbeitszyklus)
- Höchstgeschwindigkeit: 50 Knoten