Hereon tauft ein ganz besonderes Schiff

Nach dem Aufprall der Flasche gab es lauten Applaus. Foto: Hereon/ Marcel Schwickerath

Applaus brandete auf, als die Champagnerflasche am Bug der CORIOLlS aufschlug und zerbarst. Die Gäste aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft feierten die Taufe eines echten Unikats. „Schleswig-Holstein ist als Küstenland unmittelbar betroffen von klimawandelbedingten Veränderungen in den Ozeanen, von Schadstoffbelastungen in Nord- und Ostsee, von einem möglichen Anstieg des Meeresspiegels oder von Veränderungen für Flora und Fauna in den Meeren. Zugleich hat das Land ein enormes Potenzial, bei erneuerbaren Energien und Energieträgern eine Vorreiterstellung einzunehmen. Doch es bedarf noch intensiver Forschungsanstrengungen, um die Energiewende und den Umwelt-, Klima- und Küstenschutz erfolgreich weiter voranzubringen. Das neue Forschungsschiff CORIOLIS des Helmholtz-Zentrums Hereon macht diese Forschung möglich - beispielsweise in den Bereichen Antriebstechnologien, Wasserstoffspeicher, Analysemethoden und Digitalisierung. Das eröffnet unserer gesamten Wissenschaftsgemeinde an den Hochschulen und Forschungseinrichtungen neue Perspektiven und ist ein Gewinn für das Land Schleswig-Holstein“, sagte Karin Prien, Ministerin für Bildung, Wissenschaft und Kultur des Landes Schleswig-Holstein.

„Bei der CORIOLIS trifft High-Tech Schifffahrt auf exzellente Küsten- und Klimaforschung. Gleichzeitig besticht das Schiff in punkto Digitalisierung. Es ist ein zentraler Baustein der interdisziplinären Zusammenarbeit im Zentrum und somit ganz im Sinne der neuen Hereon-Ausrichtung", sagte Dr. Ralf Gebel, Vorsitzender des Hereon-Aufsichtsrats und Leiter der Unterabteilung „Anwendungsorientierte Forschung für Innovationen“ im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Vertreterinnen und Vertreter des Hereons zeigten sich ebenso enthusiastisch. „Die CORIOLIS wird zu unserem Markenbotschafter, indem fächerübergreifend und lösungsorientiert mit Hilfe von Beobachtungen, Experimenten, KI und Digitalen Zwillingen komplexe Systeme, wie etwa unsere Küsten erforscht werden. Sie ist nicht nur für die Küstenforschung elementar, sondern ein Werkzeug für unser ganzes Zentrum, weil auch Wasserstoff- und Membrantechnologie zum Einsatz kommen“, sagte Frau Prof. Regine Willumeit-Römer, Wissenschaftliche Geschäftsführerin am Hereon.

Die Küsten im Blick

Das Schiff spielt eine wichtige Rolle in der Küsten- und Klimaforschung. Es untersucht unter anderem Kohlenstoffkreisläufe, Nähr- und Schadstofftransporte zwischen den Flüssen und Küsten in Nord- und Ostsee sowie die Auswirkungen von Offshore-Windkraft auf die Umwelt. Die Daten werden in Echtzeit gesammelt und sollen für den Austausch mit anderen Schiffen und Landstationen zugänglich gemacht werden.

Die Küstenforschung beschäftigt sich intensiv mit den klimarelevanten Prozessen. Ziel ist es, Optionen zu entwickeln, um den Klimawandel abzuschwächen und Küstenregionen an die Veränderungen des Klimas wie steigendem Meeresspiegel und intensiveren Stürmen anzupassen.

Digitale Zwillinge von Nordsee, Ostsee und dem Schiff

Die CORIOLIS trägt mit ihren Messdaten unter anderem zur Entwicklung eines Digitalen Zwillings der Nord- und Ostsee bei. Digitale Zwillinge sind interaktive virtuelle Abbilder von hochkomplexen Prozessen, Systemen oder realen Produkten, die am Hereon kontinuierlich mit Daten aus der realen Welt abgeglichen werden. In diesen werden die auf der CORIOLIS gewonnen Daten automatisiert eingehen und mit entsprechender Modellierung und KI-gestützten Modellen verarbeitet. Die Modelle sollen helfen, zum Beispiel die Auswirkungen von Offshore-Anwendungen, Technologien und anderen Umweltfaktoren besser zu verstehen. Auch ein Digitaler Zwilling des Wasserstoffsystemlabors der CORIOLIS soll entwickelt werden.

Modernste Labore und Innovationen für eine umweltfreundlichere Schifffahrt

Über 400 Gäste kamen auf die Hitzler Werft zur Schiffstaufe. Foto: Hereon/ Marcel Schwickerath

Der innovative Antrieb des Schiffs besteht aus elektrischen Fahrmotoren, die durch verschiedene Stromerzeuger, einschließlich einer Wasserstoff-Brennstoffzelle, betrieben werden. Der Wasserstoff wird in einem von Hereon entwickelten Metallhydridtank gespeichert, was Wasserstofftechnologien unter realen Bedingungen erprobt. Metallhydrid ist eine chemische Verbindung, in der Wasserstoff in metallischen Gitterstrukturen gespeichert wird. Sie saugen ihn auf, ähnlich wie ein Schwamm. Die Tanks können dadurch mit weniger Druck und wesentlich kompakter genutzt werden. Im reinen Wasserstoffbetrieb wird die CORIOLIS mit einer Tankladung rund fünf Stunden fahren können. Zusätzlich verwendet sie eine Hereon-Membrantechnologie, die bei Nutzung des zusätzlich verbauten Hafendieselgenerators - zur Erzeugung elektrischer Energie im Hafen - in der Lage ist, den Stickoxidausstoß um bis zu 80 Prozent zu reduzieren.

Das Schiff ist rund 30 Meter lang und 8 Meter breit und ist mit einem Tiefgang von nur 1,6 Metern bestens geeignet, auch Flachwasserbereiche in Küstennähe zu befahren. Die Kosten belaufen sich auf rund 18 Millionen Euro, 1,5 Millionen davon entfielen auf das Wasserstoffsystemlabor. Das Schiff wurde hauptsächlich mit Bundesmitteln finanziert. 12 Wissenschaftler und 3 Crewmitglieder können gleichzeitig an Bord sein. Geplant sind 200 Messtage pro Jahr. Anfang 2025 werden die Erprobungsfahrten laufen, dann folgen die ersten Forschungskampagnen, sowohl für Hereon-Mitarbeitende als auch für externe Partner.

Stolz auf das Ergebnis

Der Hereon-Projektleiter für die CORIOLIS Dr. Jens Meywerk sagte: „Für mich ist es die technische Komplexität auf engem Raum, die dieses Projekt so reizvoll macht. Es gibt kein vergleichbares Schiff.“ Marek Klimenko, Geschäftsführer der Hitzler Werft betonte, wie bedeutend das Projekt für sein Unternehmen sei. „Eine Schiffstaufe ist immer etwas Besonderes. Es ist wie ein Kind, das plötzlich alt genug und selbständig ist. Für unsere Werft und die Region war das ein wichtiger Auftrag.“

Was bedeutet Coriolis?

Gaspard-Gustave Coriolis (1792–1843) war ein französischer Ingenieur und Mathematiker, der vor allem für seine Arbeiten in der Mechanik und seine Entdeckung des Corioliseffekts bekannt ist. Die Corioliskraft ist eine Scheinkraft, die durch die Erdrotation entsteht und Bewegungen jeder Art ablenkt, auch von Flüssigkeiten oder Luftmassen. Sie beeinflusst etwa die Strömungen in der Atmosphäre, den Meeren und die Verteilung von Energie und Stoffen auf der Erde maßgeblich, was nicht nur für die Meeresforschung von großer Bedeutung ist. Die Corioliskraft ist ebenfalls ursächlich für zum Beispiel die Drehrichtung rund um Tiefdruckgebiete; sie hat damit entscheidenden Einfluss darauf, welche Küstenregionen etwa von einem Taifun oder Hurrikan getroffen werden können. Eine Thematik, die in Zeiten gravierender Klimaveränderungen besonderes Gewicht erhält.

Durch den Namen CORIOLIS kommt zum Ausdruck, dass das Schiff auch die Dynamik von Meeresströmungen und atmosphärischen Prozessen untersucht. Außerdem wird dadurch deutlich, dass – wie bei der Corioliskraft – ein einzelner Hebel beziehungsweise das neue Forschungsschiff Großes bewirken kann.