Panorama: Langsam am Wind

Die Zeit der großen Segelschiffe kommt wieder – zumindest suggerieren das manche Hochglanzbilder: Containerschiffen bringt eine Art überdimensionaler Kinderdrachen vor dem Bug hoch im Himmel zusätzlich Schwung. Vom Deck eines Frachtschiffes ragen mächtige Masten auf, an denen sich Segel im Wind blähen oder dünne Metallflächen jedes günstige Lüftchen einfangen und in Antrieb umwandeln. Auf einem anderen Schiff drehen sich riesige Blechzylinder im Wind.

Sie funktionieren alle nach dem gleichen Prinzip: Eine Fläche fängt den Wind ein und drückt oder zieht das Schiff vorwärts. Anders als beim Segelschiff früherer Zeiten aber arbeiten in den Frachtern auch noch riesige Dieselmaschinen. Die Windenergie liefert nur einen kleineren Teil des Antriebs – spart so aber bis zu vierzig Prozent des Brennstoffs.

Das die neuen Segel also jede Menge Sprit und damit Geld sparen, ist für Gonzalo Tampier aber noch nicht sicher. Der chilenische Ingenieur lässt seit zwei Jahren an der Technischen Universität Berlin Frachtschiffe zwischen England und den USA über den Atlantik fahren und rechnet aus, wie viel Energie verschiedene Segel sparen – da niemand einen solchen Großversuch auf den Weltmeeren bezahlen würde, lässt er seine Schiffe in einem Computerprogramm fahren.

Das Programm beinhaltet alle Winde, die Satelliten fünf Jahre lang aufgespürt haben; so fährt der virtuelle TU-Frachter durch das echte Wetter der letzten Jahre über den großen Teich. Drei bis vier Prozent der Antriebskosten spart ein schnelles Container- oder Passagierschiff mit Hilfe der Windenergie, meldet das Programm anschließend. Da lohnt es kaum, die Segel zu hissen. Schon besser sieht es für gemächlichere Supertanker aus: Ihnen kann Windenergie immerhin 15 Prozent Energie sparen. Noch günstiger sind die Ergebnisse, wenn ein Frachter in langsamer Fahrt mit nur acht oder zehn Knoten über den Atlantik schippert. Dann sparen die Segel immerhin vierzig Prozent der Energie. Allerdings halten sich die Investitionen für ein zweites Antriebssystem mit den Einsparungen ungefähr die Waage, kalkuliert Gonzalo Tampier. Der Leiter der strategischen Forschung beim für die Sicherheits- und Qualitätsstandards auf See zuständigen Germanischen Lloyd in Hamburg, Pierre C. Sames, warnt: Wenn man auch noch das zusätzliche Risiko einkalkuliere, dass Masten oder andere Einrichtungen bei Arbeiten in den Häfen bedeuten, heiße es heute noch: „Finger weg von der Windenergie.“

Anders aber sieht die Situation aus, wenn die Preise für Öl steigen. Und davon gehen eigentlich alle Experten schon für die nähere Zukunft aus. Und Gonzalo Tampiers Computer hat für Atlantikquerungen errechnet: Fährt der Kapitän nicht stur die kürzeste Route, sondern nutzt auch mit Umwegen den Wind möglichst gut aus, spart ein Frachter mit Zusatzsegeln deutlich mehr Sprit als ohne Routenanpassungen. Tampier meint daher, dass die Erforschung der Windenergie für Frachtschiffe ausgeweitet werden muss.

Denn man kann einen herkömmlichen Frachter nicht einfach mit Masten ausrüsten und lossegeln lassen, weil heutige Schiffe ganz andere Formen und Strukturen als die Frachtsegler vergangener Jahrhunderte haben. Tampier hat herausgefunden, dass sich für jede Route andere Segeltypen eignen – je nach Seegang, Strömung, Wind und Wetter.

Auf eine ganz andere Technik, die sofort jede Menge Energie und Kosten spart, weist Günther Clauss hin, der an der TU das Fachgebiet Meerestechnik leitet: „Vor allem die schnellen Schiffe könnten einfach langsamer fahren!“ Hintergrund dieser Überlegung ist ein einfacher physikalischer Zusammenhang: Der Verbrauch eines Schiffes steigt mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit. Pierre C. Sames vom Germanischen Lloyd erläutert: Fährt ein schnelles Containerschiff zwischen verschiedenen Häfen Ostasiens und Europas mit 25 Knoten oder 46 Kilometern in der Stunde, ist es auf einer typischen Rundreise etwa 41 Tage auf See unterwegs und verbringt 17 weitere Tage in Häfen. Senkt das gleiche Schiff sein Tempo nur um zwölf Prozent auf 22 Knoten, spart es ein Viertel an Leistung und Treibstoff. Statt 58 Tage ist der Frachter 63 Tage unterwegs, braucht also nicht einmal neun Prozent mehr Zeit. Wählt der Kapitän eine geeignete Route und kann auch noch den Wind nutzen, wird noch mehr Energie gespart.