NAVHYS-Projekt von ArianeGroup: Flüssiger Wasserstoff für den Seeverkehr

ArianeGroup, die auf ihrer Erfahrung im Umgang mit flüssigem Wasserstoff für die Ariane-Trägerraketen aufbaut, startet das europäische Projekt NAVHYS*. Das von der Clean Hydrogen Partnership unterstützte und von der Europäischen Union mitfinanzierte Projekt zielt darauf ab, innovative Lösungen für die Speicherung und Nutzung von Flüssigwasserstoff (LH₂) als Energiequelle für den Seeverkehr zu entwickeln.

Marie-Sophie Nizou, Programmmanagerin bei ArianeGroup und Koordinatorin von NAVHYS, nennt Wasserstoff als einen vielversprechenden Energieträger für die Schifffahrt und erklärt, dass ArianeGroup dies am Beispiel von Service Operation Vessels (SOV) demonstrieren will, die die Wartung von Offshore-Windparks auf See übernehmen. „Aktuelle Projekte in Küstennähe setzen derzeit auf gasförmigen Wasserstoff. Für größere Entfernungen ist flüssiger Wasserstoff aufgrund seiner Energiedichte sinnvoller. Für die Lagerung dieses Treibstoffs sind jedoch Tanks erforderlich, die extrem niedrige Temperaturen (-253°C) halten können. Die Kühlung und Isolierung der Tanks an Bord von Schiffen stellt eine technologische Herausforderung dar Eine weitere Herausforderung: Die Integration dieser Technologie erfordert erhebliche Anpassungen an Bord der Schiffe sowie der Hafen- und Seeverkehrsinfrastruktur“, sagt die Programmleiterin. „Unsere Erfahrungen mit der Ariane helfen uns, eine Lösung anzubieten.“

NAVHYS hat sich zum Ziel gesetzt, ein Konzept für ein LH₂-Speicher- und Treibstoffsystem unter Deck für ein SOV zu entwickeln, um eine vollständig dekarbonisierte Wartungslösung für Windenergieanbieter zu schaffen.

Eine große Herausforderung: Die Integration dieser Technologie erfordert erhebliche Anpassungen an Bord der Schiffe sowie der Hafen- und Seeverkehrsinfrastruktur.

Das Projekt vereint Fachwissen aus verschiedenen Bereichen, darunter Raumfahrt, Schiffbau, Schiffbetrieb, Energie und Sicherheit, und soll die Dekarbonisierung der Schifffahrt vorantreiben. In den nächsten 36 Monaten müssen mehrere Meilensteine erreicht werden, um das System erfolgreich zu entwickeln und zu testen.

„Für ArianeGroup ist dieses Projekt eine hervorragende Gelegenheit, unser Wissen aus dem Raumfahrtsektor für emissionsfreie Anwendungen im Bereich der schweren Mobilität zu nutzen“, sagt Marie-Sophie Nizou. NAVHYS zielt darauf ab, ein Konzept zu entwickeln, das den ökologischen Fußabdruck reduziert und die Energieeffizienz eines Wasserstofftreibstoffsystems verbessert. Die Auswahl von NAVHYS als Projekt, das von der Clean Hydrogen Partnership unterstützt wird, die die europäische Wasserstoffstrategie durch die Optimierung von Forschungs- und Innovationsaktivitäten fördert und von der Europäischen Union kofinanziert wird, ist ein Beweis dafür, dass flüssiger Wasserstoff ein solider Kandidat für die Dekarbonisierung der Schifffahrt ist.

Valérie Bouillon-Delporte, Geschäftsführerin der Clean Hydrogen Partnership, sagt dazu:
„Die Clean Hydrogen Partnership ist stolz darauf, dieses bahnbrechende Projekt zu unterstützen, das die Integration von Flüssigwasserstofftanks in Schiffsrümpfe für maritime Anwendungen erforscht. Im Einklang mit der Kernaufgabe der Clean Hydrogen Partnership, die darin besteht, Innovationen zu fördern, die sowohl die Energiewende als auch die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Unternehmen vorantreiben, wird NAVHYS eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Dekarbonisierung des Sektors spielen und gleichzeitig sicherstellen, dass Europa bei der sauberen Wasserstofftechnologie an der Spitze bleibt.“

*Der Name des Projekts leitet sich von den lateinischen Wörtern „navis“ (Schiff) und „vis“ (Kraft) ab, zusammen mit den Anfangsbuchstaben von Wasserstoff („hy“) – NAVHYS steht für „die Kraft des Wasserstoffs für die Schifffahrt“.

Die Projektpartner

ArianeGroup ist Experte für die Handhabung, Verwaltung und Aufbewahrung von LH₂. Sie bietet ihr LH₂-Portfolio nun auch für Anwendungen in der Schifffahrt, der Luftfahrt und im Schienenverkehr an. ArianeGroup ist der Koordinator des Projekts und wird für die Entwicklung der Architektur und die Erprobung des Flüssigwasserstoff-Treibstoffsystems verantwortlich sein.

North Star ist ein Schifffahrtsunternehmen, das eine Flotte von Schiffen besitzt und betreibt, die in der Offshore-Industrie eingesetzt werden und über umfassende Betriebserfahrung verfügen. North Star hat sich verpflichtet, den Weg der Dekarbonisierung gemäß den Vorschriften der International Maritime Organisation (IMO) einzuschlagen und bis 2045 ein Netto-Null-Ziel zu erreichen. Das Unternehmen hat sich dem Ziel verschrieben, emissionsfreie Schiffe mit nachhaltigen Kraftstoffen, insbesondere Wasserstoff, herzustellen. North Star wird das Betriebsszenario definieren und die Betriebsfähigkeit des vorgeschlagenen Designs bestätigen.

Vard Design (VARD) ist der Schiffskonstruktions- und -baubereich der Vard-Gruppe. VARD ist ein Schiffbauer, der sich auf den Entwurf und den Bau von hochmodernen Schiffen in den Bereichen Offshore, Marine und Expeditionskreuzfahrten spezialisiert hat. VARD ist bestrebt, bei der Umstellung auf umweltfreundliche und technologische Verfahren im maritimen Bereich eine führende Rolle zu spielen. Die Gruppe verfügt über umfangreiche Erfahrungen im Umgang mit verschiedenen Schiffskraftstoffen wie Flüssigerdgas, Methanol und Ammoniak und war an mehreren Forschungsprojekten beteiligt, die sich auf die Energieeffizienz und das Schiffs- und Systemdesign konzentrieren, um den Einsatz alternativer Kraftstoffe in zukünftigen Schiffen zu ermöglichen. VARD wird das Schiff entwerfen und konstruieren.

ENGIE (Frankreich) ist der führende Gasvermarkter in Frankreich und der erste Betreiber von Gasinfrastrukturen in Europa. Das Unternehmen demonstriert die Einspeisung von grünem Wasserstoff in das Gasverteilungsnetz in Frankreich. Das Unternehmen hat zum Bau und zur Wartung der Wasserstofftankstelle für Busse beigetragen. ENGIE wird die Versorgungskette und die Bunkertankstelle entwickeln.

INERIS (Frankreich) trägt zur Vorbeugung von Risiken bei, die durch wirtschaftliche Aktivitäten für die Gesundheit und Sicherheit von Menschen und Eigentum sowie für die Umwelt entstehen. Das Institut führt Forschungsarbeiten und Expertenanalysen zu technologischen Risiken durch, um ein besseres Verständnis der Phänomene zu erlangen, die zu Umwelt-, Gesundheits- und Vermögensschäden führen können. Ineris wird zur Ermittlung von Gefahren und zur Bewertung der Leckhäufigkeit beitragen

Research Institutes of Sweden AB (RISE) verfügt über fundierte Kenntnisse und Erfahrungen auf dem Gebiet der Sicherheitsanalyse und insbesondere der Wasserstoffgefahren und HAZID-Workshops (Hazards Identification) sowie des alternativen Entwurfsprozesses der IMO (MSC.1-Circ.1455). RISE bringt Kompetenzen in der Sicherheitsanalyse und der Analyse von Gefahren durch Wasserstoff und HAZID mit.

Bureau Veritas Marine & Offshore (Frankreich) ist eine Klassifikationsgesellschaft, die umfangreiche Erfahrungen mit gasbetriebenen und (hybriden) batteriebetriebenen Schiffen gesammelt hat und intensiv mit Industriepartnern zusammenarbeitet, um die Energiewende hin zur Klimaneutralität in der maritimen Industrie zu unterstützen. Bureau Veritas wird die grundsätzliche Zulassung für die entwickelten Technologien erteilen.

LEITAT (Spanien) ist ein Technologiezentrum, das sich auf die Entwicklung sektorübergreifender Technologien konzentriert. Es verwaltet Technologien zur Schaffung nachhaltiger (sozialer, ökologischer, wirtschaftlicher) und industrieller Werte. Es ist ein wichtiger europäischer Akteur bei der Bewertung der Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit von Technologien. LEITAT wird für die Evaluierung des Life Cycle Assessments (LCA) und Bewertung der NAVHYS-Lösung verantwortlich sein.

Die University of Birmingham (Vereinigtes Königreich) gehört zu den 100 besten Universitäten der Welt im Bereich Forschung. Die Universität kann eine hervorragende Erfolgsbilanz in den Bereichen Zusammenarbeit, Technologie und Ingenieurwesen vorweisen und war erfolgreich bei der Überbrückung der Kluft zwischen Industrie und Wissenschaft. Die Schlüsselrolle der UoB liegt in der Skalierung der Technologie und in der Bewertung der Gesamtbetriebskosten (TCO), der Investitions- und Betriebskosten (CAPEX, OPEX).

Europäisches Forschungsinstitut für Gas- und Energieinnovation (ERIG; Belgien) ist eine europäische Forschungs- und Entwicklungsorganisation, die darauf abzielt, Gas in den Übergangsprozess zu einem zukünftigen, auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystem zu führen. ERIG sorgt für die Verbreitung, Kommunikation und Nutzung.

Gas and Heat (GAH; Italien) ist führend in der Planung, dem Bau, der Lieferung und der Installation von Systemen und Tanks für den Antrieb und die Lagerung von Flüssiggasen für die Schifffahrt und den Frachttransport sowie für Lagereinrichtungen an Land. Die F&E-Aktivitäten von Gas and Heat konzentrierten sich in den vergangenen 2 Jahren auf Speichersysteme für Flüssigwasserstoff für den Einsatz auf See und an Land. Die Schlüsselrolle von GAH liegt in der Entwicklung des LH₂-Treibstofftanks.

BENKEI (Frankreich) ist ein Beratungsunternehmen, das seine Kunden bei der Definition und Umsetzung ihrer Innovationsstrategien und Kooperationsprojekte unterstützt. BENKEI verfügt über besondere Fachkenntnisse im Bereich der offenen und kollaborativen Innovation sowie der Einrichtung und Verwaltung von Kooperationsprojekten. BENKEI wird die Koordination und das Management des Projekts leiten und unterstützen.

Das Maritime Cluster Norddeutschland (MCN, assoziierter Partner) ist ein 2011 gegründetes maritimes Netzwerk mit mehr als 380 Mitgliedern aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Verwaltung in den fünf norddeutschen Bundesländern entlang der Küstenlinie von Polen bis zu den Niederlanden.

Die Clean Hydrogen Partnership hat zum Ziel, die Forschungs- und Innovationskapazitäten der Europäischen Union zu stärken und zu integrieren, um die Entwicklung und Verbesserung fortschrittlicher, marktreifer Anwendungen für sauberen Wasserstoff in den Bereichen Energie, Verkehr, Gebäude und Industrie zu beschleunigen und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit der Wertschöpfungskette für sauberen Wasserstoff in der Europäischen Union zu stärken. Die drei Mitglieder der Partnerschaft sind die Europäische Kommission, die Brennstoffzellen- und Wasserstoffindustrie, vertreten durch Hydrogen Europe, und die Forschungsgemeinschaft, vertreten durch Hydrogen Europe Research.