Auf einem der Schiffsmotoren-Prüfstande der Universität Rostock steht der größte 1-Zylinder-Forschungsmotor einer europäischen Universität. Hier werden Simulationsverfahren und Motorenversuche miteinander verknüpft sowie neuartige Brennverfahren für Schiffsmotoren experimentell erforscht. Im Fokus stehen dabei so genannte Dual-Fuel-Motoren, die sich wahlweise mit Diesel oder Erdgas betreiben lassen. Oberstes Ziel der Rostocker Forscher ist es, neue schadstoffarme und klimaneutrale Motoren zu entwickeln. Die Herausforderung formuliert Professor Buchholz so: „Der Klimawandel und die Notwendigkeit zur schnellen und drastischen Reduzierung von CO2-Emissionen stellen die internationale Schifffahrt vor völlig neue Aufgaben“.
Ziel für die Forscher sei es deshalb, nachhaltige Kraftstoffe zu entwickeln, die im günstigsten Fall überhaupt kein zusätzliches CO2 freisetzen. „Wir wollen erreichen, dass die Umweltbelastungen durch Großmotoren weltweit stark reduziert werden. Dazu forschen wir an neuen, sauberen Kraftstoffen und neuen Technologien, damit zukünftig auch anspruchsvollste Abgasnormen im Schiffsverkehr eingehalten werden können“, betont Professor Buchholz. Und genau dieses Anliegen vereint die Community der Großmotoren-Entwickler auf der gemeinsamen Tagung, um „in aller fachlichen Tiefe Lösungen für saubere Schiffsmotoren zu diskutieren und dann zu etablieren“.
Weltweit gibt es nur sehr wenige Universitäten, die im Bereich Schiffsmotoren und maritime Kraftstoffe an Lösungen für den Klima- und Umweltschutz forschen. Der optimale Einsatz von Erdgas ist aktuell eine wichtige Zielstellung. Professor Buchholz spielt dabei gemeinsam mit den Experten des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik an der Universität Rostock ganz vorn mit. „Die aktuellen Umweltbelastungen, u.a. durch Feinstaub im Dieselbetrieb, müssen dringend reduziert werden“, sagt er.
Der wichtigste Schlüssel für eine CO2-neutrale Schifffahrt der Zukunft liege für Professor Buchholz in der Wahl der eingesetzten Kraftstoffe. Da eine direkte Elektrifizierung nur für kleine Schiffe und kurze Strecken möglich sei, „werden gasförmige oder flüssige synthetische Kraftstoffe eine immer größere Rolle spielen. Grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energien bilde dabei stets die Ausgangsbasis.
Laut Buchholz werden in den kommenden Jahren intensive Forschungen notwendig sein, um die verschiedenen Kraftstoffe hinsichtlich ihrer Eignung und Auswirkungen auf Antriebstechnologien, Umwelt, Sicherheit, Wertschöpfung und Infrastruktur zu bewerten und fundierte strategische Entscheidungen abzuleiten. „Nur so lassen sich Umweltkonflikte vor allem in Hafen-und Küstenregionen vermeiden“, betont Professor Buchholz.
Die Herausforderungen für die Forschung formuliert er so: „Die zukünftigen Schiffskraftstoffe müssen zusätzlich zur notwendigen Klimaneutralität eine ganze Reihe weiterer Anforderungen erfüllen. Schiffe sind oft über zwanzig Jahre in Betrieb und müssen außerdem ihren Kraftstoff weltweit tanken. Deshalb ist es für eine schnelle Einführung klimaneutraler Kraftstoffe wichtig, dass diese mit bestehenden Schiffen weitgehend kompatibel und mit den weltweit verfügbaren fossilen Kraftstoffen mischbar sind. Die teuren erneuerbaren Kraftstoffe müssen außerdem Fortschritte beim Wirkungsgrad und Emissionsverhalten ermöglichen.“
Zu diesen Erwartungen des Marktes bietet die Rostocker Großmotoren-Tagung eine Plattform. Hier tauschen sich Forscher, Entwickler, Hersteller und Anwender von Großmotoren aus.
Bereits seit 1955 forscht die Universität Rostock an Verbrennungsmotoren. Dem Ziel, sich den Herausforderungen einer wirtschaftlichen Betriebsweise sowie höchsten Umweltansprüchen beim Schiffsbetrieb gemeinsam verpflichtet zu fühlen, treibt die Verantwortlichen des Lehrstuhls für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren an der Universität Rostock seit dieser Zeit an.
Text: Wolfgang Thiel
Bildunterschrift: Motorenforscher Prof. Bert Buchholz vor einem der Einzylindermotoren am Forschungsstandort Rostock. (Foto: Universität Rostock/Julia Tetzke).
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Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz
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