Verbesserter Elektrobetrieb und Batterielebensdauer (ZEWT-Partnerschaft)

Erwartetes Ergebnis:

Projektleistungen und -ergebnisse sollen zu allen folgenden erwarteten Ergebnissen beitragen:

• Demonstration einer Autonomie von mindestens 150 nm (oder 277,8 km für die Binnenschifffahrt) unter Verwendung von elektrischem Speicher als einziger Energiequelle, während eine schnelle emissionsfreie Nachladung unterwegs ermöglicht wird.
• Erhöhung der Leistungsabgabe, Bereitstellung von über 5 MW als Spitzenantriebsleistung mit entsprechender Netzkapazität.
• Verbesserung der Systeme zur Erhöhung der Anzahl der Ladezyklen in Kombination mit Hochleistungsladung, um den Betriebsanforderungen verschiedener Schiffstypen und Dienstleistungen gerecht zu werden.
• Identifizierung der Betriebsprofile und Geschäftsmodelle, für die der elektrisch angetriebene Schiffsverkehr erhebliche Verbesserungen bringen wird, unter Berücksichtigung der Prioritäten und Bestimmungen des Fitfor55-Pakets, insbesondere FuelEU Maritime, Naiades III, AFIR und RED.
• Entwicklung von Lösungen, die zu verschiedenen Schiffstypen und deren Betriebsprofilen passen, und Bereitstellung von Roadmaps für die Replikation.
• Behandlung von Degradation und Ausfällen unter spezifischen maritimen Betriebsbedingungen.
• Verbesserte Lebensdauer und sichere Nutzung von Batterien im Wasserverkehr durch Berücksichtigung der Betriebsprofile, Degradations- und Ausfallmodi, die mit den einzigartigen Betriebsbedingungen des Wasserverkehrs verbunden sind.

Umfang:

Dieses Thema zielt darauf ab, die Eignung des vollelektrischen Batteriebetriebs von Fähren, Kurzstreckenschiffen, Offshore- und Binnenschiffen zu verbessern, unter Berücksichtigung der von ihnen erbrachten Dienstleistungen, ihrer Betriebsprofile und der Möglichkeiten zur Interaktion mit der Ladeinfrastruktur. Aspekte wie die Erhöhung der Autonomie des Betriebs und das schnelle Laden sind ein entscheidendes Element für den Kurzstreckenseeverkehr und Binnenrouten mit kurzen Liegezeiten. Schnelles Laden kann auch zusätzliche Belastungen für Batterien in Bezug auf Leistung und Haltbarkeit mit sich bringen. Die Optimierung der bordeigenen elektrischen Architektur und der Batteriechemie sowie optimierte Batterieüberwachungs- und -managementsysteme und eine umfassendere Schulung der Besatzung können diese Herausforderung bis zu einem gewissen Grad bewältigen. Lebenszyklusaspekte sollten bei der Integration und dem Betrieb von Schiffen sowie am Ende der Lebensdauer von Batterien berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass der Betrieb während der gesamten erwarteten Lebensdauer des Schiffes durchgeführt werden kann. Das Thema untersucht auch die Notwendigkeit, die Leistungsfähigkeit vollelektrischer Schiffe zu erhöhen, um Szenarien zu definieren, in denen die Erhöhung der Spitzenantriebsleistung erforderlich ist, um die Sicherheit des Betriebs zu gewährleisten. Vorschläge sollten die Schnittstelle zwischen Schiffen und Hafenbetrieben unter Berücksichtigung der regulatorischen Anforderungen, einschließlich der Betriebsverfahren, behandeln.

Vorschläge sollten alle folgenden Aspekte abdecken:

• Umfassende Demonstration innovativer Lösungen für erweiterte Reichweite und verlängerte Batterielebenszyklen, die über die einfache Skalierung bestehender kommerzieller Batterien hinausgehen. Lösungen zur Erhöhung der aktuellen Betriebsreichweite von Elektroschiffen auf mindestens 150 nm (oder 277,8 km für die Binnenschifffahrt) für Kurzstreckenschiffe, Fähren, Offshore-Schiffe von 400-6500 GT oder 86-135 Meter für Binnenflussschiffe auf frei fließenden Flüssen stromaufwärts, die ein schnelles Laden unterwegs ermöglichen und für repräsentative Betriebsbedingungen des gewählten Schiffes anwendbar sind. Demonstration der wirtschaftlichen Rentabilität des Schiffes im Normalbetrieb. Demonstrationen sollten auch Referenzwerte berücksichtigen, die bereits dem Stand der Technik entsprechen.
• Identifizierung der Betriebsprofile und Dienstleistungen, die eine höhere Energieabgabe für einen sicheren und effektiven Betrieb erfordern, Entwicklung von Lösungen und Modellierung von Szenarien zur Gewährleistung eines sicheren und effizienten Energiemanagements und der Navigation unter Berücksichtigung des Batteriepakets und der Nachlademöglichkeiten.
• Einbeziehung von Energieeffizienzmaßnahmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, effizientes AC-DC-Netz, Wärmemanagement, Hochspannungskomponenten, Energiemanagement und Energiemodellierung für optimale…