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Andrea Colli, H3O: Grüne Boote entwerfen – ein Engagement für unseren Planeten

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Repower-e
Repower-e, Projekt des Mailänder H3O Studios

Repower-e, Mobilität auf dem Wasser: emissions- und lärmfrei, perfekt in die Umwelt integriert, damit diese für zukünftige Generationen erhalten bleibt,

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Bereits vor der Covid-19-Pandemie wurde im Hinblick auf den Green Deal auf der ganzen Welt Umweltschutzprojekte verfolgt. Heute weisen Experten darauf hin, dass der Green Deal der wirkliche Faktor des Wandels für die gesamte Menschheit in allen Bereichen ist. Der Green Deal ist ein neues Zeitalter, das sich auf die Minimierung der Klimarisiken und auf den Schutz der menschlichen Gesundheit und der biologischen Vielfalt konzentriert. Es gilt, die CO2-Emissionen zu reduzieren, teils durch die Entwicklung saubererer Energiequellen und grüner Technologien, teils durch das Wachstum einer Kultur, die darauf abzielt, jeden den Einzelnen von uns zu mehr Respekt vor der Umwelt zu entwickeln und dafür Gewohnheiten und Lebensstile zu ändern.

Andrea Colli
Andrea Colli, Senior Architect des Mailänder H3O Studios

Dies geschieht in allen Bereichen, insbesondere im Automobilsektor, wo die bestehende Fahrzeugflotte aus Milliarden von Einheiten besteht und der Einsatz von Motoren mit fossilen Brennstoffen nach und nach durch verschiedene Lösungen ersetzt wird: erneuerbare Energien. Damit hat eine epochale Herausforderung begonnen, die in nächster Zeit zum Austausch von Milliarden von Fahrzeugen führen wird. Das wird auch alle Aktivitäten, auch die der Freizeit, einschließen, vor allem wenn diese in engem Umweltkontakt stattfinden.

Repower-e i primi sketch di H3O
Repower-e – di ersten Skizzen von H3O

Um zu erfahren, was auf dem Gebiet des Wassertransports und Wassersports geschieht, haben wir mit Andrea Colli, Senior Architect des in Mailand ansässigen Studios H3O Design, gesprochen, der zusammen mit seinem Team eines der interessantesten Elektroboote entwickelt hat: Repower-e, ein Projekt, das Zeiten und Trends definitiv vorwegnimmt.

Repower-e i primi sketch di H3O
Repower-e – di ersten Skizzen von H3O

PressMare: Was waren zunächst die Schwerpunkte, nach denen das Projekt entwickelt wurde?

Andrea Colli: 2016 erhielten wir von einem unserer weitsichtigen Kunden, der im öffentlichen Verkehr auf den Seen tätig ist, die Anfrage, ein neues Boot für die Schifffahrt auf dem Gardasee zu entwerfen, das den Beschränkungen zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung entsprechen kann. Zusammen mit unseren zahlreichen Partnern, darunter CIMA 1915 (ein Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Elektromotoren spezialisiert hat), haben wir ein hochmodernes, emissionsfreies, zu 100 % elektrisches Boot entworfen, das sowohl für den Personentransport als auch für die Freizeitschifffahrt geeignet ist.

Gleichzeitig bestand die Notwendigkeit, das Boot nach den neuen, eher restriktiven europäischen Richtlinien registrieren zu können, wodurch die Zahl der Passagiere an Bord erheblich einschränkt wird.

Repower-e
Repower-e in Navigation

 

PM - Wie haben Sie das gelöst?

AC - Dies ist uns gelungen, indem wir die Decksflächen dank der Vielseitigkeit der Elektromotoren, sowohl in Bezug auf die Positionierung als auch dank ihrer sehr geringen Größe, neu organisiert haben, so dass im Grunde genommen ein freies Deck für die Sitzplätze und die Ein- und Ausstiegsbereiche zur Verfügung stand, wie es die Vorschriften vorschreiben. Das Ergebnis folgt einer modularen Logik, die durch die extreme Anpassungsfähigkeit der Volumina und das Fehlen des Motorraums ermöglicht wurde, ist Repower-e, das 100% elektrische Boot. Das Pilotboot wurde nach einer Testphase anchliessend auf der 58. Internationalen Bootsausstellung in Genua vorgestellt.

Es handelt sich um ein Boot mit moderneren Linien, bei dem das Deck durch ein elegantes zentrales Deckshaus mit anhebbarem Dach in variabler Höhe und einem Mix aus klassischen Materialien wie Teakholz geschützt wird. Es wurden extrem einfache Ein- und Ausstiegsmöglichkeiten geschaffen, die es mit entsprechenden Modifikationen auch für Passagiere mit Handicap nutzbar machen.

Repower-e
Repower-e, die Bugsektion

PM - Könnte es in Venedig auch als Taxi benutzt werden?

AC - Sie ist vielseitiger als die klassischen venezianischen Taxis und erinnert gleichzeitig an ihre elegante Tradition. Sie ist einschließlich der Heckplattform 10,50 Meter lang und 3 Meter breit, neben dem Fahrer finden bis zu 12 Personen Platz.

Repower-e
Repower-e

PM - Welche Eigenschaften muss der Rumpf eines Bootes haben, um nur mit elektrischem Antrieb genutzt zu werden?

AC: Der Rumpf wurde so konstruiert, dass die Wasserlinien bei durchschnittlichen Betriebsgeschwindigkeiten optimiert sind. Dies sind Geschwindigkeiten unter oder nahe der Rumpfgeschwindigkeit. Darüber hinaus musste der Rumpf auf besonderen Wunsch des Kunden mit der installierten Leistung 16 Knoten erreichen können, also ohne größere Trimmänderungen ins Gleiten zu kommen und dabei sowohl geradeaus als auch in Kurven ausreichend stabil bleiben. Der Konstruktionskompromiss, um unter beiden Bedingungen eine gute Reaktionsfähigkeit zu erzielen, war sehr komplex, deshalb sind die Wasserlinien dieser Boote so besonders.

H3O Yacht Design: Andrea Colli, Paolo Portinari, Mario Bonelli
H3O Yacht Design: Andrea Colli, Paolo Portinari, Mario Bonelli

PM - Ist der fast vertikale Bug ein modischer Asoekt oder hat er einen technischen Grund?

Dank des senkrechten Stevens entspricht die Länge an der Wasserlinie bei Rumpfgeschwindigkeit der Gesamtlänge: dies trägt dazu bei, das benetzte Volumen so weit wie möglich in der Länge zu verteilen und von Bootsmitte bis zum Heck eine möglichst lineare Balance zu erreichen. Die maximale Breite von 3 Metern ist auch auf einen Kompromiss zwischen reduziertem Wasserwiderstand, der Notwendigkeit einer Lauffläche an Deck und einer Aufrichtung bei niedrigen Krängungswinkeln zurückzuführen.

Die Bootsform hängt auch von der gewählten Antriebsart ab, in diesem Fall mit zwei Propellern, die seitlich des V-Rumpfes angebracht sind, sowohl aus Gründen der Effizienz als auch zur Verringerung des Tiefgangs. Darüber hinaus haben wir großen Wert auf wenig Gewicht gelegt und dabei Konstruktionssysteme verwendet, die normalerweise auf Luxusyachten zum Einsatz kommen. Das komplette Boot in dieser Ausstattung wiegt etwas mehr als 3.000 kg und kann eine Nutzlast von 2.900 kg tragen.

 

PM - Da es sich um ein Passagierschiff, ein Taxiboot, handelt, nehmen wir an, dass bei der Konstruktion der Stabilitätsfaktor stark berücksichtigt werden musste. Wie sind Sie damit umgegangen?

AC - Die Gewährleistung der notwendigen Stabilität war eine der wichtigsten Aufgaben und einer der interessantesten Parameter bei der Festlegung der allgemeinen Architektur sowohl des Rumpfes als auch des gesamten Bootes. Wir haben den Schwerpunkt so weit wie möglich abgesenkt, wobei die Batterien so tief wie möglich in speziellen mittigen Längsfächern platziert wurden, um die maximale Tiefe des V-Rumpfes ausnutzen zu können. Darüber hinaus wird die grundlegende Komponente der Formstabilität, die bei niedrigen Krängungswinkeln am interessantesten ist, durch die präsenz von breiten Längskufen gewährleistet, deren Tendenz sowohl die Form der erzeugten Welle als auch die Anordnung der Volumina verbindet, die es erlaubt, einen konstanten Trimm bei wechselnder Nutzlast beizubehalten. In der Version als öffentliches Verkehrsmittel und maximaler Kapazität muss man sich nur schon die Gewichtsveränderung beim Ein- und Ausstieg von 29 Passagieren vostellen oder das Kurvenverhalten mit 2.500 kg Passagierlast.

 

PM - Um die Autonomie mit den heutigen Technologien zu gewährleisten, müssen Elektroboote eine ausreichende Anzahl von Batterien verwenden. Wie haben Sie das Gewichtsproblem gelöst? Welche besonderen Vorsichtsmassnahmen haben Sie getroffen?

AC - Eine Erhöhung der Kapazität der Batteriepakete an Bord bedeutet eine Erhöhung des Gesamtgewichts des Bootes und damit eine Erhöhung des Wasserwiderstandes in der Vorwärtsbewegung. Es geht also auch hier darum, einen idealen Kompromiss zwischen Gesamtgewicht und Batteriekapazität zu finden, entsprechend dem tatsächlichen Autonomiebedarf, den Sie erreichen wollen. Die doppelte Kapazität dessen, was Sie wirklich brauchen, ist nutzlos: Sie hätten mehr Gewicht, mehr Widerstand und mehr Energieverbrauch. Das Verhältnis zwischen dem Gewicht der Batterien im Verhältnis zu ihrer Kapazität hat sich seit dem Stapellauf des ersten Bootes in der offenen Version stark verbessert. Das auf der Genua Boat Show vorgestellte Modell hatte eine bereits um 20 % verbesserte Kapazität und ein Batteriesystem, das viel weniger Platz benötigt.

Aus diesem Grund muss ein System in der Lage sein, sich an Aktualisierungen anzupassen und muss daher modular aufgebaut sein, um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Kunden gerecht zu werden.

Sicherlich wird eine indirekte Hilfe zur Effizienzsteigerung auch durch die Kontrolle und Gewichtsredutkion erzielt, weshalb wir die Konstruktion nur mit biaxialen und unidirektionalen Verstärkungen, Epoxidharz in Membranformtechnik ausgeführen liessen. Dieses Verfahren erlaubt es, ein Endlaminat mit einem exakten Verhältnis zwischen Harz und Fasern zu erhalten. Und es erlaubt, bereits während der Formgebungsphase fertige Oberflächen auf beiden Seiten zu erhalten, wodurch teure und aufwändige Nachbearbeitungen vermieden werden können.

 

PM - Haben Sie für das Projekt Repower-e auch spezielle Studien in Bezug auf die Sicherheit durchgeführt?

AC - Das Boot hat die volle Zustimmung der Klassifikationsgremien erhalten, es ist ein marktfähiges Produkt mit Stabilitäts- und Deckorganisationsanforderungen in Übereinstimmung mit den aktuellen europäischen Richtlinien für den öffentlichen Verkehr auf Binnengewässern.

In mehrfacher Hinsicht war dies das erste Boot seiner Art, so sehr, dass die Zertifizierungsstelle, zumindest zum ersten Mal, einige der Parameter, die beim ersten Boot gefunden wurden, als Referenz für ihre späteren Zulassungstests anderer Boote verwendete.

Gleiches gilt aus anlagentechnischer Sicht: Der elektrische Antrieb auf Booten dieser Art existierte nur als "Nachrüstung". Als wir auf die Einzelheiten des Projekts eingingen, stellten wir eine gewisse Annäherung in der Art und Weise fest, wie mehrere Unternehmen des Sektors versuchten, unsere Anforderungen zu erfüllen. Vor allem schien es den Komponentenherstellern, die Teil desselben Systems sein sollten, an einer einheitlichen Zielsetzung zu mangeln.

Gerade die Idee, den Anlagenbau als ein System zu sehen, machte den Unterschied in Bezug auf Produktqualität und -sicherheit aus. Sechs Jahre sind vergangen, und auf diesem Gebiet wurden riesige Fortschritte gemacht, die genau in die von uns angestrebte Richtung gehen.

 

PM - Repower-e ist nicht nur ein Taxiboot, es gibt verschiedene Projektversionen, die sich ebenso als Yachttender wie als eigenständiges Freitzeitboot eignen auch in Gegenden, wo Verbrennungsmotoren verboten sind. Glauben Sie, dass dieses Projekt die Grundlage für eine neue Art der Konzeption des Motorbootfahrens sein könnte?

AC - Absolut ja. Unabhängig von der Version ist es eine neue Art, Mobilität auf dem Wasser zu verstehen: ohne Emissionen und ohne Lärm, perfekt in eine Umwelt integriert, die es für zukünftige Generationen erhalten gilt.  Zusammen mit meinem Team versuchen wir das jeden Tag bei all unseren Projekten zu tun, ob es sich nun um Massenproduktion oder kundenspezifische Ausschreibungen handelt.

Vor nicht weniger als fünf Jahren war es noch bahnbrechend, über nachhaltige Mobilität in der Bootsbranche nachzudenken. Nur wenige schenkten Ihnen Gehör, nur wenige hielten die Initiative für wirtschaftlich tragfähig. Bereits 2016 wurde die erste Version dieses Bootes mit dem Preis Excellence of Lombardy in Design for Mobility ausgezeichnet und die ehrenvollen Erwähnung auf dem ADI 2018 Compasso d'oro in der Kategorie nachhaltige Mobilität machte mich stolz.

 

PM - Bedeutet dies, dass sich auch im nautischen Bereich das Bewusstsein schnell verändert?

AC - Glücklicherweise ja, aber wir müssen die Frage der grünen Boote sehr ernst nehmen, denn dies ist unsere Zukunft, die Zukunft von allen. Eine Vorstellung von der Qualität des Projekts und seiner möglichen Nutzung zeigt die Tatsache, dass sich das im schweizerischen und italienischen Energiesektor tätige Unternehmen Repower im Jahr 2017 am Projekt beteiligt hat. Als eines der führenden Schweizer Unternehmen für die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen, hat es die Entwicklung nicht nur mitfinanziert, sondern auch die Projektrechte 2018 vollständig gekauft. Für die Zukunft planen wir neue Projekte, die wir mit unseren zahlreichen Partnern entwickeln wollen.

Fabio Petrone

 

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