Windkraft ahoi!

Auf den ersten Blick sieht der Frachter der Beluga Reederei im Bremer Hafen aus wie ein ganz normales Schiff. Das nächste Ziel der "MS Beluga SkySails" ist Venezuela. Um dorthin zu gelangen, hat es allerdings etwas Besonderes an Bord. Auf dem Vorschiff ist ein neues, ausgeklügeltes Antriebssystem verborgen, das erst auf dem offenen Meer in Aktion tritt.

Dann fährt eine 14 Meter lange Teleskopstange aus. An ihrem Ende ist ein gewaltiges Segel, der Zugdrache angebracht. Schnell entfaltet sich der 160 Quadratmeter große Schirm, bevor er sich Richtung Himmel aufschwingt. Der Start dauert gerade mal zehn bis 20 Minuten. Die Energiequelle, mit deren Hilfe der Drache den Dieselverbrauch des Frachters um durchschnittlich bis zu 35 Prozent senkt, ist kostenlos und auf hoher See im Überfluss vorhanden: Wind.

Die erste kommerzielle Reise

Sechs Jahre lang haben die Ingenieure der Firma SkySails mit Sitz in Hamburg das System entwickelt - nun ist es bereit für den kommerziellen Einsatz. Mit dabei ist DHL Global Forwarding. Der See- und Luftfrachtspediteur hat die "Beluga SkySails" gechartert, um Teile einer Spanplattenfabrik nach Südamerika zu transportieren.

Das Herzstück des Systems hat wenig mit einem klassischen Segel gemein, auch wenn es ebenfalls die Kraft des Windes nutzt. Vielmehr erinnert der Zugdrachen an einen Gleit- oder Fallschirm - nur dass er mit einer Fläche von bis zu 600 Quadratmetern mehr als 100 mal größer ist. Aber schließlich befördert der auch als Kite bezeichnete Zugdrache nicht einen kleinen Menschen sondern einen riesigen, tonnenschweren Frachter.

Ein Computer als Pilot

Der Zugdrache besteht aus witterungsbeständigen und besonders belastbaren Textilien und ist doppelwandig aufgebaut. An ihm sind Seile befestigt, die in die unter dem Schirm angebrachte Steuergondel münden. Die gelbe wasserfeste Gondel ist Teil des Kontrollsystems und mit einer Menge Hightech ausgestattet. Dazu gehört der Gondelcomputer, der die Signale verschiedener Sensoren verarbeitet und außerdem die Steuerung kleiner Motoren übernimmt, die ebenfalls in der Gondel untergebracht sind.

Mit Hilfe der Motoren erledigt die Gondel die gleiche Aufgabe, wie der Pilot eines Gleitschirms: Die Steuerung des Drachens. Dabei wird die Länge der Seile links und rechts am Schirm verändert. So ist der Zugdrache in der Lage dynamisch zu fliegen. Das bedeutet, dass er Flugmanöver, beispielsweise Achten, fliegen kann, was die Zugkraft des Drachen steigert.

Hightech im Zugseil

Von der Steuergondel aus führt ein hochreißfestes Kunststoffseil zum so genannten Krafteinleitungs- oder Holepunkt beziehungsweise zur Winde. Beides ist fest auf dem Frachtschiff montiert. Die Winde dient als Seilspeicher und reguliert die Länge des Zugseils. Der Krafteinleitungspunkt ist die Stelle, an der das Seil mit dem Frachter verbunden ist. Dort geht die Zugkraft des Drachens auf das Schiff über.

Im Inneren des Zugseils verbirgt sich zudem ein spezielles Kabel, das die Steuergondel mit Energie versorgt und für den nötigen Datenaustausch mit dem zweiten Teil des Kontrollsystems übernimmt, dem SkySails-Computer auf der Brücke.

Autopilot und Wetterrouting

Der Rechner hat eine graphische Benutzeroberfläche und einen Autopiloten, der den Zugdrachen sicher im Wind hält. An dem Computer lassen sich auch jederzeit der Status des neuen Antriebsystems überprüfen und manuell Flug-, Start- und Landemanöver einleiten.

Zusätzlich bietet SkySails für das System optional ein Wetterrouting an. Dabei wird anhand von meteorologischen Daten und den Vorgaben der Reederei (beispielsweise der Ankunftstermin) die optimale Route mit der größten Kostenersparnis zu berechnet. Der Kapitän bekommt die Routenempfehlung in Wegpunkte übersetzt und kann sie entsprechend ansteuern.

Das SkySails-System hat viele Vorteile. Solche Hybridfrachter wie die "Beluga SkySails" entlasten den Hauptmaschine, was deren Lebensdauer erhöht. Außerdem wird entsprechend weniger Treibstoff benötigt. Zwischen zehn und 35 Prozent pro Jahr lassen sich je nach Windverhältnissen einsparen. Wo weniger Diesel verbraucht wird, fallen auch weniger Emissionen an. Die Kohlendioxid-Bilanz verbessert sich entsprechend.

Gut für die Umwelt, die Kasse und die Crew

Im Vergleich zum klassischen Segel nutzt das Zugdrachensystem stärkere und auch stetigere Winde, da er in Höhen zwischen 100 und 300 Metern operiert. Auch starke Schieflagen oder Krängung wie es in der Schiffssprache heißt, hat die Crew nicht zu erwarten: Es gibt keinen Mast, der bei einem normalen Segel zum Hebelarm wird. Und noch etwas dürfte die Mannschaft der "Beluga SkySails" freuen: Der Drachen dämpft den Rumpf des Schiffes, wenn er in die Wellen eintaucht. Das sorgt ganz nebenbei für ein besseres Seegangsverhalten des Frachters.

Es rechnet sich

Die Investition für die Umrüstung eines Schiffs - und annähernd jeder Frachter lässt sich mit dem System ausstatten - amortisiert sich binnen drei bis fünf Jahren. SkySails bietet bislang drei Systeme an, die eine effektive Zugleistung (bei zehn Knoten Schiffsgeschwindigkeit, 25 Knoten Windgeschwindigkeit, dynamischem Flug und einer Windrichtung von 130 Grad) von acht bis 32 Tonnen bieten. Je nach Schiff entspricht beispielsweise die effektive Zugleistung von acht Tonnen etwa 600 bis 1000 Kilowatt an Maschinenleistung.

Bis 2010 will das Unternehmen auch Systeme mit 64 Tonnen effektiver Zugleistung anbieten. Ein solches System könnte dann auch Kreuzfahrtschiffe über die Meere ziehen.