Forschungsschiffs Coriolis

Die Coriolis wird dieselelektrisch und batterie- beziehungsweise wasserstoffelektrisch angetrieben. Das Antriebskonzept sieht dafür elektrische Fahrmotoren vor, die den Strom wahlweise aus Generatoren, der Batterie oder Batterie und Brennstoffzelle beziehen können. Anfang 2025 werden die Erprobungsfahrten laufen, dann folgen die ersten Forschungskampagnen, sowohl für Hereon-Mitarbeitende als auch für externe Partner.

Der wasserstoffelektrische Antrieb
An Bord der Coriolis soll anstelle eines herkömmlichen Druck- oder Flüssigwasserstoffspeichers ein Tanksystem eingesetzt werden, dass Metallhydride (MH) zur Speicherung des Wasserstoffs benutzt. Derartige Speicher werden seit den 70er Jahren untersucht und heutzutage großtechnisch z.B. in den U-Booten der U212 und U214 Klasse zur Versorgung ihrer PEM-Brennstoffzellen eingesetzt.

Der Vorteil des Einsatzes von Metallhydriden für die Wasserstoffspeicherung ist, dass mit ihnen eine höhere volumetrische Speicherdichte als mit 700 bar Hochdrucktanks bei einem Beladedruck von unter 100 bar erreichbar ist – über 50 g H2/l Tankvolumen auf Systemebene gegenüber ca. 35 g H2/l - und ähnlich viel wie bei flüssigem Wasserstoff (ca. 60 g H2/l), aber bei Umgebungstemperatur statt bei -253°C. Außerdem wird durch die chemische Bindung des Wasserstoffs eine bei Abriss des Verschlussventils oder Bersten des Druckbehälters des MH-Tanks schlagartige Freisetzung der gesamten im Tank befindlichen Menge Wasserstoff unmöglich gemacht (außer von einer Restmenge von ca. 5 – 10%, die durch die unvermeidliche Porösität des Speichermaterials und nicht durch das MH ausgefüllte Räume im Tankbehälter bedingt ist).

An Bord der Coriolis soll demonstriert werden, dass ein modular gebautes MH-Tanksystem, bestehend aus kaskadierend zu einer Reihe von Tank-Units verschalteten Einzeltankmodulen, in der Lage ist, eine 100 kW – Brennstoffzelle bedarfsgerecht mit Wasserstoff zu versorgen, eine hohe Energieeffizienz durch die Nutzung der Abwärme erreicht wird, das gesamt System sicher an Bord eines Schiffes auf Binnen- und Seegewässern betrieben werden kann und so emissionsfreie Fahrzustände der Coriolis über mehrere Stunden realisiert werden können. Weiterhin soll das aufgebaute Brennstoffzellen-Tanksystem genutzt werden, um einen digitalen Zwilling, d.h. ein Computer basiertes Simulationsmodell für das System mit Messdaten aus dem Realbetrieb zu validieren und zu verbessern.