Siemens baut ersten europäischen Landstromanschluss für Kreuzfahrtschiffe

Das erste europäische Landstromversorgungssystem dieser Art hat eine Leistung von 12 Mega Volt Ampere (MVA) und arbeitet mit einem patentierten, speziell für den Tidenhub ausgelegten fahrbaren Roboterarm. Herzstück der Anlage ist ein Frequenzumrichter mit Steuerungssoftware, der die Frequenz des örtlichen Verteilnetzes an die des Bordnetzes angleicht.

Zum Lieferumfang von Siemens als Generalunternehmer gehören auch die Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen, die Transformatoren, die Brandschutzanlage sowie die Klima- und Lüftungstechnik für das Gebäude. Die Inbetriebnahme ist für das Frühjahr 2015 geplant. Das Auftragsvolumen beläuft sich auf rund 8,5 Mio. Euro.

Das Landstromversorgungssystem von Siemens erfüllt die geforderten internationalen Standards IEC/ISO/IEEE 80005-1 (mittelspannungsseitige Kabelverbindung zwischen Land und Schiff) und IEC 62613-2 (Stecker, Steckdosen und Kommunikationsverbindungen).

Das modular aufgebaute System von Siemens bedient alle in der Schifffahrt geforderten Leistungsbereiche und ist für die weltweit gängigen Bord-Frequenzen von 50 und 60 Hertz sowie alle erforderlichen Spannungsebenen für die Schifffahrt geeignet. Im 50-Hertz-Bereich werden Spannungen von 6 bzw. 10 Kilovolt (kV), im 60-Hertz-Bereich 6,6 bzw. 11 kV bereitgestellt. Grundsätzlich wird bei der Frequenzumwandlung beispielsweise 50 Hertz Wechselstrom auf 60 Hertz Wechselstrom umgeformt.

Beim Siemens-System sind dementsprechend zwei Umrichter durch einen Gleichspannungszwischenkreis miteinander und jeweils mit den landseitigen und schiffsseitigen Stromrichtertransformatoren verbunden. Damit ist das System in der Lage, nicht nur aus einem Verteilnetz heraus ein Inselnetz zu speisen, sondern auch Stromversorgungsnetze mit unterschiedlichen Parametern einander anzupassen und miteinander zu verbinden.

Siemens setzt auf der Schiffsseite einen Multilevelumrichter ein, der einen sehr oberwellenfreien Wechselstromverlauf garantiert. Stromrichtertransformatoren stellen den Anschluss des Systems an das Versorgungsnetz her. Der schiffsseitige Transformator sorgt für die galvanische Trennung zwischen Schiffs- und Landnetz, wie es die IEC 80005-1 fordert.

Das System bietet über ein speziell entwickeltes Kabelzuführungssystem für Kreuzfahrtschiffe eine schnelle, einfache und flexible Verbindung zwischen Land und Schiff. Das System ist selbstfahrend und kann bei Bedarf vollautomatisch vom Schiff aus bedient werden, so dass auf der Landseite kein zusätzliches Fachpersonal erforderlich ist. Ein Betonkanal entlang der Kaimauer führt eine hochwasserbeständige Leitungskette zur Verfahrbahrkeit des Systems und ist für dieses Projekt mit einer Länge von 300 Metern ausgeführt.

Mittels eines Roboterarms werden die Stecker der Leistungskabel und der Kommunikationsverbindung wie auf einem Tablett durch die Außenluke in das Schiff gebracht. Diese Technik, die gemeinsam mit der Firma Stemmann Technik in Schüttorf entwickelt wurde, gleicht während der Stromversorgung ebenfalls den Tidenhub aus. Die Leistungsübertragung zum Schiff erfolgt ohne Schleifringe und ist somit nicht störanfällig.

Die Stahlplattenabdeckung des Betonkanals kann problemlos mit den geforderten Achslasten befahren werden, so dass die Kaioperationsoberfläche ohne Einschränkungen von Teleskopkränen, Lkw und Bussen während der Liegezeiten befahren werden kann. Das Kabelzuführungssystem wird bei Nichtbetrieb in einer hochwassergeschützten Garage geparkt. Somit ist die Forderung der Hansestadt Hamburg nach einem öffentlichen Zugang von Kaianlagen für Besucher gewährleistet.

Die Verbrennung von Schiffstreibstoffen zur notwendigen Stromerzeugung während der Liegezeit ist eine der Hauptursachen für die lokale Luftverschmutzung in Häfen.

Die Reduzierung von Schadstoffemissionen, die aus der Schifffahrt stammen, ist in Hafenstädten weltweit ein Thema. Bereits seit über zehn Jahre empfiehlt die Europäische Kommission Hafenbehörden, durch Vorschriften, Anreize oder die Erleichterung des Zugangs dafür zu sorgen, dass Schiffe während der Liegezeit im Hafen landseitige Stromquellen nutzen. Diese Empfehlung wurde zuletzt 2006 konkretisiert und erweitert.

Zusätzlich hat die Europäische Kommission 2013 einen Richtlinienvorschlag „Strategie für umweltverträgliche, alternative Kraftstoffe, einschließlich der zugehörigen Infrastruktur“ erarbeitet. Demnach sollen die verkehrsbedingten Treibhausgasemissionen bis 2050 um 60 Prozent verringert werden. Für Seehäfen gewinnen deshalb Alternativen wie Elektrizität am Liegeplatz und Flüssigerdgas (LNG) während der Fahrt an Bedeutung. Gemäß Artikel 4 des Vorschlags sollen die Mitgliedsstaaten sicherstellen, dass in den meisten See- und Binnenhäfen eine landseitige Stromversorgung für Schiffe vorgesehen wird.

Weitere Informationen zum Thema Landstromversorgung unter www.siemens.de/siharbor