Retrofit-Projekt WES AMELIE der Reederei Wessels.

„Green Shipping Retrofit“ erfolgreich durchgeführt

Inbetriebnahme und Erstbefüllung des ersten auf Erdgas-Betrieb umgerüsteten Feederschiffes.

In Bremerhaven wurde am 23. August 2017 das weltweit erste für die Nutzung von LNG als Kraftstoff umgerüstete Feederschiff erfolgreich in Betrieb genommen. Das Containerschiff „Wes Amelie“ der Wessels Reederei aus Haren/Ems wurde seit Juni 2017 auf dem Gelände der German Dry Docks in Bremerhaven für den Einsatz von LNG umgerüstet und fährt seitdem als erstes Schiff seiner Art mit dem umweltfreundlichen Kraftstoff. Mit dem Umbau der „Wes Amelie“ leistet die Reederei Wessels wichtige Pionierarbeit bei der weiteren Markteinführung der Erdgas-Technik im Containerschifffahrtsbereich. Nach der erfolgreichen Umrüstung des mit Bundesmitteln geförderten Pilotprojekts hat das Bundeswirtschaftsministerium rund 30 Mio. Euro Fördermittel für weitere LNG-Projekte bereitgestellt.

Das Schiff

Der LNG-Vorratstank wurde auf dem Vorschiff installiert

Der LNG-Vorratstank wurde auf dem Vorschiff installiert. © Wessels Reederei

Gerd Wessels, GF der Reederei: „Bei der Auswahl des Schiffes haben wir explizit auf die Skalierbarkeit der Ingenieursleistungen und der Entwicklungskosten geachtet, wodurch sich die Kosten für Folgeprojekte deutlich reduzieren lassen. Allein von der „Wes Amelie“ bestehen 22 Schwesterschiffe, davon 15 gänzlich baugleich, sodass das Projekt 1:1 auf Folgeprojekte leicht übertragbar ist. So lässt sich mit diesem Schiff ein hoher Multiplikatoreffekt mit ausreichend umrüstungswürdigen Stückzahlen am europäischen Kontinent erzielen. Der Umbau unseres 1036 TEU-Containerschiffs „Wes Amelie“, von Schweröl- auf umweltfreundlichen LNG-Betrieb ist unser neuestes Projekt für mehr Umweltschutz in der Seeschifffahrt. Gemeinsam mit MAN, sowie Marine Gas Engineering, TGE, haben wir in den letzten Jahren eine mögliche Umrüstung der Antriebsanlagen unserer 1.000 TEU-Containerschiffe von Schweröl auf Methan geprüft. Wir haben uns gegen den Scrubber, aber für die Umrüstung auf den Erdgasbetrieb entschieden. Aus unserer Sicht sollte deswegen der Kurs auf umweltfreundliche und alternative Kraftstoffe, wie z.B. LNG, genommen werden“. Christian Hoepfner, Prokurist der Wessels-Reederei, fügt hinzu: „Dieser in Serie gebaute Feeder des Typs SSW 1000 fährt aktuell in Unifeeder-Charter im SECA-Gebiet der Nord- und Ostsee. Mit der Umrüstung des Hauptantriebsmotors auf den sauberen Kraftstoff Erdgas haben wir konsequent auf die neuen Emissionsrichtlinien in der Nord- und Ostsee reagiert. Wir sind zuversichtlich, dem Schiff damit eine nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit auch in Bezug auf die kommenden emissionsreduzierenden Maßnahmen seitens der IMO im nordeuropäischen Feeder-Markt gesichert zu haben“.

Die neue Antriebsanlage

WES AMELIE is now driven by a 7.800 kW MAN 8L51/60DF main engine.

WES AMELIE is now driven by a 7.800 kW MAN 8L51/60DF main engine. © Pospiech

Die 2011 in Fahrt gesetzte, 151,72 m lange und 23,40 m breite „Wes Amelie“ verfügte ursprünglich über eine Stellplatzkapazität von 1036 TEU. Das Schiff ist während der Bauphase durch Bureau Veritas (BV) klassifiziert worden. BV hat auch den Umbau klassifiziert und die Umrüstung entsprechend begleitet. Original angetrieben wurde das Schiff von einem MAN-Motor des Typs 8L48/60 B mit einer Leistung von 9000 kW bei 500/min, der nun in einen Dual-Fuel-Motor 8L51/60DF umgebaut wurde. Die Nennleistung beträgt nun 7800 kW bei 514/min.
MAN konnte bereits mehrere Einheiten dieses Motorentyps als Referenz vorweisen, trotzdem handelt es sich bei dem Wessels-Projekt um das erste schiffsseitige Retrofit-Projekt für den Augsburger Motorenhersteller. Der Umbau eines Schiffs auf Methan-Betrieb ist dabei hoch komplex. Auch wenn der umzubauende 8-Zylinder Reihendieselmotor der „Wes Amelie“ der „Stammvater“ des Dual-Fuel-Motors 8L51/60DF von MAN Diesel & Turbo ist, unterscheiden sich die zwei Varianten in wesentlichen Komponenten und Systemen. Auf der Gasversorgungsseite musste auch Platz für den LNG-Tank und Verdampfungsvorrichtungen im Schiff gefunden werden, ohne dabei eine allzu große Menge an Containerkapazität einzubüßen.

Der auf dem Vorschiff installierte LNG-Typ „C“ Tank, geliefert von TGE Marine Gas Engineering, beinhaltet 490 m3 verflüssigtes Erdgas. Durch den Tankeinbau gingen 29 TEU verloren. Christian Hoepfner: „Für die Positionierung des Tanks mussten wir Stellplatzverluste in Kauf nehmen. Diese konnten wir jedoch durch den Einbau im Vorschiffsbereich gering halten.“

Die Motortechnik

„Im Vorfeld der Umrüstung wurden die Lastprofile des Schiffes aufgenommen“, erklärt Rainer Runde, Projektleiter Wessels-Reederei. „Sie belegen, dass die tatsächlich benötigten Motorleistungen den Einsatz des 8L51/60DF als Hauptmotor der „Wes Amelie“ problemlos rechtfertigen. Die aufgenommenen Daten zeigen, dass der umzubauende 8L48/60B für 23 % der Betriebszeit der „Wes Amelie“ bei 65 bis 75 % Last und für 43 % bei 25 bis 50 % Last läuft, Werte, die gut innerhalb der Fähigkeiten des 51/60DF liegen. Die Betriebszeit bei der maximalen Leistung des 8L48/60Bs beträgt dafür 75 %. Unsere Fahrtroute beginnt in Rotterdam und geht dann durch den NOK in diverse Ostseehäfen und wieder zurück nach Rotterdam. Wir bunkern das LNG bevorzugt in Rotterdam – die Zukunft wird zeigen ob wir eventuell noch einen weiteren LNG-Terminal in der Ostsee zwecks LNG-Übernahme anlaufen können. Der LNG-Tankvorrat reicht, bei 100 Prozent Volllast, für rund sieben Tage, entsprechend einer Strecke von etwa 2500 sm, wobei die „Wes Amelie“ jedoch nie unter Volllast fährt.“

Techniker von TGE führen letzte Kontrollen durch.

Techniker von TGE führen letzte Kontrollen durch. © P. Pospiech

MAN Diesel & Turbo lieferte für die Umrüstung sowohl das erforderliche Engineering als auch alle notwendigen Motor- und ausgewählte Anlagenkomponenten, um den vormals schweröltauglichen Motor für den Betrieb mit flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen anzupassen.
Motorseitig wurden weitestgehend alle Bauteile des Brennraums sowie deren Anbauteile ausgetauscht: Zylinderbuchse samt Wasserleitmantel, Kolben, Kolbenringe und Zylinderkopf. Grund hierfür ist die Zylinderbohrungserhöhung von 48 cm auf 51 cm. Des Weiteren wurden Einspritzkomponenten getauscht bzw. neu hinzugefügt. Speziell das für den Gasbetrieb benötigte Pilot-Öl-System wurde komplett neu aufgebaut. Um veränderte Steuerzeiten beim 51/60DF-Motor zu ermöglichen, wurden neue Ventilnocken sowie ein neues Turboladerlaufzeug geliefert. Die Steuerung des Dual-Fuel-Motors 51/60 DF ist komplexer als die ursprüngliche Steuerung des Schwerölmotors. Dies machte einen Umbau der Sensorik des Motors, bzw. eine Neuinstrumentierung notwendig. Insgesamt wurden für den Umbau des Motors ca. 50 t Material benötigt.

Anlagenseitig wurden von MAN die für den Gasbetrieb benötigten Komponenten Gasregelstrecke und Pilot-Öl-Modul geliefert. TGE Marine Gas Engineering lieferten den Tank und die erforderliche LNG-Peripherie zwischen Tank und Hauptmaschine.

Die LNG-Erstbefüllung

Die LNG-Erstbefüllung erfolgte durch das Hamburger Unternehmen Nauticor am Kühlhauskai in Bremerhaven. Das Schiff wurde mit insgesamt vier Tank-LKW-Ladungen LNG betankt. „Dank der reibungslosen Zusammenarbeit der Schiffsbesatzung, dem Team von bremenports und unseren Experten an Land konnte die Erstbetankung mit LNG erfolgreich realisiert werden“, betonte Sonja Neßhöver, Direktor LNG Portfolio bei Nauticor.
Mit der Umrüstung des 1000-TEU-Schiffes ist die Wessels Reederei Vorreiter im Einsatz von LNG bei Containerschiffen in Nordwesteuropa. Dementsprechend zuversichtlich zeigte sich Christian Hoepfner, nach der erfolgreichen Erstbefüllung: „Wir sind froh, dass die erste Übernahme von LNG als Kraftstoff hier in Bremerhaven so reibungslos funktioniert hat. Unser Dank gilt der Hafensicherheit Bremerhaven, des Hafenamtes der Hansestadt Bremen und dem LNG-Lieferanten Nauticor, die uns hier tatkräftig unterstützt haben.“
Mahinde Abeynaike, Geschäftsführer bei Nauticor, fügte hinzu: „Mit dem Umbau der „Wes Amelie“ leistet die Wessels Reederei wichtige Pionierarbeit bei der Etablierung von LNG als Kraftstoff im Containerschifffahrtsbereich. Das unterstützen wir gerne und freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit, auch vor dem Hintergrund, dass im kommenden Jahr unser zweites Bunkerschiff den Betrieb in Nordwesteuropa aufnimmt und für die Versorgung von Kunden zur Verfügung steht.“