Ausflugsboote, Privatyachten, Fähren und Frachtschiffe, die von eMotoren angetrieben werden, gibt es mittlerweile einige. Diejenigen, die dabei auf Solarenergie setzen, sind jedoch meist noch Prototypen, gebaut für die Wissenschaft oder zu Demo-Zwecken. In Serie hergestellt werden nur wenige Modelle, und auch diese müssen ihre Alltagstauglichkeit erst noch beweisen. Die Endlichkeit fossiler Rohstoffe und die zaghafte Energiewende einiger Länder haben jedoch Bewegung in den markt gebracht – und die Technologie vorangetrieben und SolarWaterWorld ist ein Unternehmen, das sich dies auf die Fahne geschrieben hat.

Man schrieb das Jahr 1886, als Siemens auf der Spree in Berlin sein erstes Elektroboot erprobte. Es sollte als Wassertaxi den Nahverkehr der Metropole bequemer machen. Die Elektra konnte 25 Passagiere herumschippern und war immerhin 14 km/h schnell. Zu einem Massenprodukt wurde das eBoot freilich nie. Rudolf Diesel stellte 1897 seinen ersten Motor vor. Und damit begann eine mehr als hundertjährige Vorherrschaft der Verbrennungsmotoren. Schiffe mit Siemens- Elektromotoren, wie sie seit gut 90 Jahren flüsterleise zum Beispiel über den bayerischen Königssee fahren, blieben exotische Ausnahmen. Erst der Aufschwung alternativer Energien und die Herstellung technologisch ausgereifter Solarzellen brachte kommerzielle Nutzer, Forscher und Tüftler, vor allem aber die Eigentümer privater Yachten auf den Geschmack

Die Modelle von Solarwave-Yachts sind dank ihrer eMotoren extrem leise – und obendrein schön anzusehen und sehr komfortabel.

Die Modelle von Solarwave-Yachts sind dank ihrer eMotoren extrem leise – und obendrein schön anzusehen und sehr komfortabel.

Herkömmliche Yachten haben nämlich einen gravierenden Nachteil: Ihre Verbrennungsmotoren erzeugen Geräusche, Hitze, Vibrationen, Abgase und einen Schmutzfilm auf dem Wasser. Auch der (ebenfalls lärmende) Generator braucht Diesel oder Benzin, um „Stromfresser“ wie Kühlschrank, Meerwasserentsalzungsanlage und Navigationsgeräte zu versorgen. Auf Luxusyachten läuft der Generator sogar meist Tag und Nacht, um Strom für die Klimaanlage zu erzeugen. Kleinere Motorboote, die nur wenig Treibstoff mitführen können, müssen deshalb in regelmäßigen Abständen eine Marina anlaufen, um aufzutanken und die Batterien mit Landstrom zu laden. Das gilt auch für Segelyachten, die ebenfalls einen Dieselmotor benötigen. Abhängig vom Revier und dessen Windverhältnissen sorgt dieser für den Antrieb oder lädt in einer Bucht die Batterien, um die Energieversorgung der eGeräte sicherzustellen. Die Abhängigkeit von Verbrennungsmotoren beschränkt die Reichweite herkömmlich angetriebener Motor- und Segelboote auf wenige Hundert Seemeilen. Nur mit dem Segel lässt sich der Aktionsradius vergrößern – aber dazu muss der Wind in passender Stärke wehen.

Weiterhin eine technologische Herausforderung

Für Freizeitkapitäne klingt es deshalb verlockend, das eigene Boot mit Solarzellen und eMotoren vollkommen autark zu machen. Doch noch ist das eine technologische Herausforderung, die nur wenige Werften stemmen können. Infrage kommen dafür vor allem breite Segelkatamarane und Boote, auf deren Aufbauten man flächendeckend Solarpaneele platzieren kann, um ausreichend Strom zu erzeugen. Einer der Vorreiter ist die 2001 gegründete Berliner Firma SolarWaterWorld AG, die aus dem ehemaligen Institut für Solarschiffbau hervorgegangen ist. Der Härte- und Belastungstest für Technologie und Material gelang 2007, als der von den Berlinern konstruierte Katamaran Sun 21 den Atlantik überquerte, ohne einen Tropfen Sprit zu verbrauchen. Seit 2011 bietet das Unternehmen die SunCat 46 an, nach eigener Aussage „die erste größere Solaryacht der Welt ohne Emissionen, die in Serienproduktion gefertigt wird“. Die in der Basisversion rund 1 Mio. Euro teure 14-Meter-Yacht wurde von Juan Carlos Espinosa entworfen und wird in Zusammenarbeit mit dem taiwanesischen Yachthersteller Horizon gebaut. Sie hat eine große Dachfläche, auf der Solon-Solarmodule mit einer Gesamtleistung von bis zu 6 Kilowatt montiert sind. Die Leistung der Module reicht aus, um mit zwei geräusch- und vibrationsarmen Kräutler- Elektromotoren den notwendigen Fahrstrom und ausreichend Leistung für die Bordsysteme zu erzeugen. Die Energie wird in Batterieeinheiten gespeichert, die den Strom je nach Bedarf für den Antrieb oder das Leben an Bord bereithalten. Dank Solarenergie hat das Boot eine nahezu unbegrenzte Reichweite, und das ohne zusätzliche Treibstoffkosten. Einschränkend ist jedoch zu sagen: nur solange die Sonne scheint. An trüben Tagen sinkt die Reichweite auf 8 Stunden. Und auch diese schafft man nur, wenn man nicht die Höchstgeschwindigkeit von 14 km/h ausreizt.

Die bis dato einzige elektrisch angetriebene Autofähre der Welt verkehrt in Norwegen. Entwickelt wurde sie von Siemens- Ingenieuren. Solarpaneele besitzt sie allerdings nicht, der Strom kommt aus der Steckdose an Land.

Die bis dato einzige elektrisch angetriebene Autofähre der Welt verkehrt in Norwegen. Entwickelt wurde sie von Siemens- Ingenieuren. Solarpaneele besitzt sie allerdings nicht, der Strom kommt aus der Steckdose an Land.

Solaryachten kämpfen also mit demselben Problem, das auch eAutos zu schaffen macht. Außerdem dürfte es schwierig sein, genügend Paneele auf einer „normalen“, schlanken Segelyacht zu montieren, die eben kein breiter Katamaran ist. Selbst bei Kats verkleinern die Module das Platzangebot für die Passagiere ganz erheblich: Es gibt weniger Raum für Liegestühle und Sonnendecks. Die Lösung könnten Solarzellen sein, die auf den Segeln angebracht oder gleich in diese integriert werden. PowerSails heißt eines dieser Systeme. Es wurde von Alain Janet, dem Eigentümer des britischen Segelmachers France, entwickelt. Jeder Quadratmeter des Materials kann pro Tag 100 Watt Leistung generieren und braucht dazu nicht einmal direkte Sonneneinstrahlung. Natürlich funktioniert das nur, wenn die Windverhältnisse das Setzen der Segel zulassen. Weil das beileibe nicht immer der Fall ist, plädiert Rupert Holmes, Redakteur der britischen Zeitschrift Yachting World, für Hybridlösungen. Zumindest so lange, bis die Solarzellen noch kleiner werden und weniger Platz beanspruchen. Hybrid heißt für Holmes zweierlei: erstens das Miteinbeziehen anderer alternativer Energieformen wie Brennstoffzellen und auch Windkraft, die Strom an Bord mithilfe von Propellern erzeugt.

Zweitens heißt es, zweigleisig zu fahren, also nicht nur auf alternative Energie zu setzen, sondern einen Verbrennungsmotor als Backup zuschalten zu können, wenn es einmal schnell gehen muss oder die Reichweite des eMotors nicht genügt, um es in den nächsten Hafen zu schaffen. Besonders in Nordeuropa und anderen nicht gerade von der Sonne verwöhnten Revieren sei das hilfreich.

Unter anderem solche Hybridantriebe bietet das Schweizer Unternehmen Solarwave-Yachts an: Neben dem lupenreinen eBoot Solarwave-Cruiser gibt es auch das Modell Solarwave-Power, in dem neben den beiden Elektromotoren zwei kraftvolle Dieselmotoren verbaut sind, die gemeinsam für den Antrieb sorgen. „Je nach Lust und Laune fährt man mit den eMotoren nahezu unbegrenzt weit bei geringerer Geschwindigkeit oder mit den Dieselmotoren in rasanter Fahrt“, erklärt Stefan Merker, einer der Firmengründer. Ein drittes Modell, die Solarwave-Sailor, verfügt über eine zusätzliche Option: Mit ihr kann man Segel setzen und bei Starkwind mit weit mehr als 10 Knoten über die Ozeane jagen. Das Rigg der Sailor kann sowohl mit dem seriellen Hybridantrieb der Cruiser als auch mit den Dieselaggregaten der Power-Version ausgestattet werden.

Ein Dieselgenerator als Backup

Die eMotoren der Starnberger Firma Torqeedo haben sich auf Binnenseen längst durchgesetzt.

Die eMotoren der Starnberger Firma Torqeedo haben sich auf Binnenseen längst durchgesetzt.

Torqeedo baut eMotoren in allen Größenklassen – auch solche für die Handsteuerung.

Torqeedo baut eMotoren in allen Größenklassen – auch solche für die Handsteuerung.

Doch auch jene Kapitäne, die sich für das Cruiser- Modell entscheiden, werden nicht auf offener See dahindümpeln, wenn die Sonne nicht scheint. Die Yacht hat zwar keinen Verbrennungsmotor, aber einen Generator, der mit Diesel Strom erzeugt, wenn der Himmel über längere Zeit bedeckt bleibt, daher der Name Hybrid. Ein lupenreines SolareBoot wäre wohl nur etwas für Menschen mit ganz viel Zeit – und viel Abenteuerlust. Denn leere Batterien bei Sturm auf hoher See bedeuten, dass ein segelloses Schiff dann nicht mehr zu manövrieren ist. Der Hersteller verspricht indes, dass es dazu nie kommen wird: „Sowohl unter Diesel- als auch unter eMotor besitzen alle Solarwave-Yachten Trans-Ocean-Reichweite“, verspricht Gründer Merker. Und weiter: „Alle Modelle sind so konfi guriert, dass sie unter ‚normalen‘ Bedingungen, wie sie in üblichen Urlaubs-und Freitzeitregionen herrschen, völlig autark sind. Über Monate!“  Derzeit sind die Yachten in den Größen 55 und 64 Fuß lieferbar, die neue Silent mit 70 Fuß ist derzeit in Planung. Es klingt schon verlockend: für unbegrenzte Zeit über das Meer zu schippern, mit allem Komfort, den man sich wünschen kann. Dies aber auf einer Yacht zu tun, die keine Abgase ausstößt und die die gesamte benötigte Energie selbst herstellt, ist die Krönung.

Leider hat die auch ihren Preis. Rund 2 Millionen Euro werden fällig für das 64 Fuß lange Modell, das Solarwave zusammen mit der türkischen Firma Ned Ship anbietet. Dieses lief Anfang 2017 nach fünf Jahren intensiver Techniktests vom Stapel. Die Solarwave 64 bezieht ihre gesamte Energie ausschließlich aus Solarstrom. Eine Photovoltaikanlage der Firma Michal Köhler’s Solar Energy mit 15 Kilowatt Leistung sorgt dafür, dass nicht nur der Elektromotor läuft, sondern auch die elektrischen Geräte an Bord stets Saft haben. Eine ganze Armada an 100-Kilowatt stunden- Batterien speichert den Strom und hält ihn abrufbereit. Die genaue Anzahl richtet sich nach den Ansprüchen des Käufers – jede Solarwave ist ein Maßprodukt. Laut Hersteller ist aber selbst dann, wenn sich der Yachtkäufer sehr viele Batterien wünscht, immer noch Platz für eine 6,5 Meter lange Beibootgarage, eine komplette Küche, eine Lounge, drei oder vier Gästekabinen neben der Kabine für die Crew, zwei Sonnendecks und einen großzügigen Tisch für Mahlzeiten im Außenbereich. Um möglichst wenig Strom für den Antrieb zu verbrauchen, besteht der Schiffsrumpf aus superleichten Kohlenstoffverbundfasern.

Lange Testphase mit 12.000 Seemeilen

Als größten Trumpf führen die Schweizer jedoch an, dass sie ihre Yacht sehr lange getestet haben, ehe sie Käufern angeboten wurde. Das erste Modell, die Solarwave 46, befuhr als erster autarker Katamaran der Welt ab Januar 2010 fünf Jahre lang europäische Flüsse und das Mittelmeer zu Testzwecken. Während dieser Reise über 12.000 Seemeilen waren regelmäßig acht Personen an Bord. Es wurde elektrisch gekocht und bei jedem Wetter gefahren. Bei Flaute und Sturm, Sonnenschein und Regen. In dieser Zeit (Netto- Testdauer: 141 Wochen) fi elen keine Reparaturoder Wartungsarbeiten an, weder an der Solaranlage, noch am elektrischen Antrieb. Der Generator lief nur etwa 50 Stunden lang, primär deshalb, um ein Einrosten zu verhindern. Die Elek tromotoren schnurrten im selben Zeitraum mehr als 2.500 Stunden, wartungsfrei. Das Solarwave-System wurde für diesen Erfolg mit dem Energy Globe Award ausgezeichnet. Inzwischen gibt es auch eine solide Nachfrage nach den Yachten der Schweizer, das Orderbuch für alle Modelle sei gut gefüllt, teilweise ausgebucht, freut sich Merker. Die aktuelle Lieferzeit für eine Silent 55 betrage zehn Monate, für eine Solarwave 64 sogar 24 Monate.

Lautlos dahin gleiten auch bei Flaute – mit einem eMotor ist das keine Zukunftsmusik mehr.

Dass eSchiffe mit Solarzellen die ganze Welt auf hoher See umrunden können, bewies bereits 2012 die MS Tûranor des Schweizer Herstellers PlanetSolar, der mit 100 Tonnen größte je gebaute Solarkatamaran. Für die Premiere gab es einen Eintrag ins Guinness-Buch der Rekorde. Doch in Serie wurde die Tûranor nie gebaut. Sie wird jetzt bei wissenschaftlichen Expeditionen eingesetzt. Den Forschern gefällt, dass sich so Proben aus dem Meer entnehmen lassen, ohne dass diese durch Schiffsdieselabgase verschmutzt werden. Viel Platz haben die Wissenschaftler dort jedoch nicht. Denn um eine Geschwindigkeit von 5 Knoten zu erreichen, benötigt die Tûranor gut 29.000 Silizium- Solarmodule. Sie bedecken über Auskragungen große Teile der Schiffsoberfläche. Konkret heißt das: Das Zeug zum Kreuzfahrtschiff oder gar Frachter hat die Solaryacht damit noch lange nicht. Um ein Containerschiff, das bis zu 150.000 Tonnen Fracht transportiert, mit solargespeisten eMotoren anzutreiben, bräuchte man ganze Fußballfelder an Paneelen an Deck. Gerard D’Aboville, Kapitän der Tûranor, sagte denn auch in einem Interview: „Persönlich denke ich nicht, dass Solarenergie für große Schiffe und Frachtverkehr geeignet ist. Es wäre ein Traum, aber ein verrückter. Man würde nicht genug Leistung bekommen.“ Trotzdem sei es möglich, mit Sonnenstrom die Welt zu umsegeln. „Aber es ist nicht die Zukunft aller Schiffe. Es ist zunächst mehr eine symbolische Geste.“ Durchaus etwas mehr als reine Spielerei ist die Technologie für die erste und bis dato einzige elektrisch angetriebene Autofähre der Welt, die Siemens zusammen mit der norwegischen Werft Fjellstrand entwickelt hat. Das im Frühjahr 2015 in Dienst gestellte Elektroschiff besitzt zwar keine Solarpaneele, bläst aber dank des Öko-Stroms aus Norwegen ebenfalls keinerlei Kohlendioxid in die Atmosphäre. Federführend bei dem Projekt war der norwegische Siemens-Ingenieur Odd Moen, dessen Vision nach Jahren der Tüftelei und unzähligen Laborversuchen Realität wurde. „Schon seit mehr als 100 Jahren gibt es batteriebetriebene U-Boote, die rein elektrisch fahren“, sagt Moen. „Da haben wir uns gefragt: Warum kann man dieses Antriebskonzept nicht an die Oberfläche bringen?“ Den entscheidenden Anreiz lieferte dann das norwegische Verkehrsministerium, dem alle Schifffahrtswege des Landes unterstehen. Es schrieb einen Wettbewerb zur Entwicklung der umweltfreundlichsten Fähre aus. Der Preis: die Konzession für die Fährverbindung zwischen den Dörfern Lavik und Oppedal im Sognefjord. Dort verkehrten herkömmliche dieselbetriebene Schiffe, doch die Lizenz für den Betrieb lief im Jahr 2015 aus. Danach, so der Plan des Ministeriums, sollten möglichst wenig Lärm und Schadstoffe die Idylle stören.

34 umweltfreundliche Fahrten täglich

Das Ergebnis der Tüftelei von Moen und seinen Mitstreitern war eine vollelektrische Fähre, die 34-mal pro Tag über den Fjord schippert. Für die 6 Kilometer lange Strecke braucht die Ampere rund 20 Minuten. Angetrieben wird das 80 Meter lange Schiff von zwei eMotoren mit je 450 Kilowatt Leistung, die ihre Energie aus Lithium-Ionen-Akkus saugen. Die Kapazität der Batterien von insgesamt 1.000 Kilowattstunden ist für eine Handvoll Trips zwischen den beiden Fjordgemeinden gerade so ausreichend – würde die Reise allerdings weiter gehen, wäre schnell „Schicht im Schacht“. Das Reichweitenproblem haben die Ingenieure mit einem einfachen Kniff gelöst. „Zwischen jeder Fährfahrt werden die Schiffsbatterien im Hafen wieder geladen“, erklärt Moen. „Dafür bleiben zehn Minuten Zeit, während die Passagiere und Autos von Bord gehen.

Eine Suncat 46 verlässt die Werft.

Eine Suncat 46 verlässt die Werft.

Die Suncat 58 von SolarWaterWorld legt ab.

Die Suncat 58 von SolarWaterWorld legt ab.

Auf dem Dach Solarzellen, auf den Sitzbänken weiche Polster – eYacht von SolarWaterWorld.

Auf dem Dach Solarzellen, auf den Sitzbänken weiche Polster – eYacht von SolarWaterWorld.

Wenn nun also sogar Fähren mit Strom fahren, sollten Verbrennungsmotoren auf einheimischen Gewässern eigentlich endgültig der Vergangenheit angehören. Ermutigende Beispiele dafür gibt es viele. Da ist die Solarboot-Regatta in Eberswalde, die der innovationsfreudige Professor Hartmut Ginnow-Merkert veranstaltet, frei nach dem Motto: „Was fährt, das geht.“ Da sind die eBoot-Antriebe des Starnberger Unternehmers Christoph Ballin, der mit seiner Torqeedo GmbH in diesem Segment inzwischen Weltmarktführer ist. Sogar die eleganten Schweizer Luxus-Holzboote von Boesch werden neuerdings mit eMotor ausgeliefert. Markus Boesch, der Junior-Chef der Züricher Werft, sagt: „Trotz eines Aufschlags machen die elektrischen Wellenreiter bereits ein Drittel des Umsatzes aus.“ Sie gingen allerdings fast vollständig in den Export, auch nach Deutschland oder Österreich, wo man auf vielen Seen mit Verbrennern gar nicht mehr oder nur eingeschränkt fahren dürfe und wo es längst auch eine Ladeinfrastruktur gebe. Richtig ökologisch ist das natürlich nur dann, wenn der Strom aus der Steckdose aus erneuerbaren Energiequellen stammt.

Und dennoch: Die solare Zukunft, sie hat längst begonnen. Und das Beste: Sie ist ganz schön rasant! Die von Boesch installierten 80 Kilowatt (108 PS) starken eMotoren schaffen eine Geschwindigkeit von fast 55 km/h. Vielleicht ja schon bald auch mit Solarzellen.

Text: Günter Kast