Grünes Mäntelchen für die US-Navy

23.02.2012

Die US-amerikanische Marine setzt auf Biokraftstoff und Energieeffizienz

Nicht mehr ganz so locker wie früher sitzt das Geld bei den Streitkräften der Vereinigten Staaten von Amerika. 2013 wird es Kürzungen im Verteidigungshaushalt der USA geben, die aber nicht die Biokraftstoffe betreffen werden. Hier bleibt die US-Navy auf dem 2009 festgelegten Kurs.

Es kein Zufall, dass im Januar 2012 der Marinestützpunkt von Pearl Harbour auf Hawaii für die Ankündigung einer neuen Etappe in der Zusammenarbeit zwischen der Navy und dem Landwirtschaftsministerium gewählt wurde. Präsident Obama hatte angekündigt, dass sich das militärische Engagement der USA schwerpunktmäßig auf den pazifischen Raum konzentrieren werde.

Logo der Navy Energy Security

In Pearl Harbour wurden von der Navy zum ersten Mal Biokraftstoffe verwendet. 2009 mussten die 20 Jahre alten Fähren, mit denen die Gäste zum Besucherzentrum geebracht werden, durch Neubauten ersetzt werden. Es wurden sechs neue, umweltfreundliche Boote in Dienst gestellt, die mit Biodiesel betrieben werden konnten. Seitdem werden 28.000 Gallonen Biodiesel im Jahr verbraucht.

Mit der jetzt angekündigten Initiative soll Hawaii insgesamt unabhängiger von Energie-Importen und die lokal verfügbare Biomasse in Form von Algen, Eukalyptus, Sorghum, Bananengras, Jatropha oder Zuckerrohr für die Herstellung von Biodiesel herangezogen werden. Das Militär besteht dabei auf "Drop-In-Biofuels", also Kraftstoffen, die sich in jedem Verhältnis mit konventionellen Kraftstoffen mischen lassen und keinerlei Veränderungen an den Motoren oder Treibstofflogistik erfordern.

Zu den Partnern der Navy gehört das auf Hawaii ansässige Unternehmen BioTork, das mit einem mikrobiologischen Verfahren unter Verwendung von Algen und Pilzen einen Kraftstoff aus Papayas herstellen kann. Die Hälfte der Papaya-Ernte auf Hawaii muss in den Lagerhäusern vernichtet werden, weil das Aussehen der Früchte nicht den Normen entspricht.

Spektakuläre Demonstrationen

Mit spektakulären Demonstrationen hat die US-Navy immer wieder die Tauglichkeit von Biokraftstoffen gegenüber einer kritischen Öffentlichkeit beweisen. Am 22. Oktober 2010 gab es auf der Naval Station Norfolk in Virgina, der größten Marinebasis der USA, die Präsentation eines experimentellen "Riverine Command Boat" (RCB-X). Es handelt sich dabei um ein 15 m langes Schnellboot, das von der schwedischen Werft "Dockstavarvet" entwickelt und weltweit in 240 Exemplaren bei den Küstenwache verschiedener Länder im Einsatz ist.

Ein Schnellboot der US Navy demonstriert, wie flott es mit Biosprit geht. Bild: US Navy

Es ist mit schwedischen Scania-Dieselmotoren ausgestattet und hat einen Rolls-Royce-Jet-Antrieb, der es auf über 43 Knoten (knapp 80 km/h) beschleunigt. Mit seinem Tiefgang von nur 3 Fuß (ca. 1 m) wird es für die Überwachung von Küsten und flachen Gewässern eingesetzt. Es wurde ein Treibstoff der Spezifikation "NATO F-76" verwendet, der zur Hälfte aus Biokraftstoff bestand.

Zerstörerische Biomasse

Bevor im Dezember 2011von den Ministerien für Verteidigung, Energie und Landwirtschaft gemeinsam ein mit 150 Millionen US$ dotiertes Programm für die Bereitstellung von Biokraftstoffen vorgestellt wurde, hatte am 16. November 2011 hat ein Zerstörer der Spruance-Klasse von Point Loma in San Diego Kurs auf das Navy Surface Warfare Center in Port Hueneme, Kalifornien genommen. Mit einer Länge von 161 m und einer Wasserverdrängung von 8.000 t handelte es sich um das größte Schiff, das jemals mit Biokraftstoff die Meere befahren hat.

Der Zestörer U.S.S. Paul H. Foster bunkert in San Diego 20.000 Gallonen einer 50/50-Mischung aus Diesel und Biokraftstoff für eine Testfahrt. Bild: US Navy

Es handelte sich um die ehemalige USS Paul F. Foster (DD-964). Sie war 1976 gebaut worden und das erste vollelektrische Schiff, bei dem alle Hilfsantriebe mit Strom betrieben wurden. Seit Ende seines aktiven Dienstes 2003 wird es von der Navy als Versuchsträger für neue Waffensysteme verwendet. Es kann komplett ferngesteuert werden und ohne Besatzung operieren.

Das Schiff hatte eine 50:50-Mischung aus Biokraftstoff und Petroleum gebunkert, mit der in diesem Fall die vier LM-2500-Gasturbinen (Gesamtleistung von 60 MW) betrieben wurden. Der Bioanteil im Kraftstoff wurde von dem kalifornischen Unternehmen Solazyme geliefert, das seit längerem mit der US-Navy im Geschäft ist. Solazyme hat eine gentechnisch veränderte Alge entwickelt, die in der Lage ist, ein weites Spektrum an landwirtschaftlichen Reststoffen in Fettsäuren umzuwandeln. Dazu können die üblichen Bioreaktoren verwendet werden.

Tradtioneller F-76 Diesel im Vergleich zum 50:50-Biokraftstoff-Mix. Bild: US Navy

Nachdem sich die Beziehungen zur Marine gefestigt hatten und immer größere Mengen des Biokraftstoffs für Versuche geordert wurden, ist die Massenproduktion an das Ufer des Flusses Danville in Riverside, Pennsylvania, zum Unternehmen Cherokee Pharmaceutical verlagert worden. In den Fermentern nutzen heteroptroph lebende Mikroalgen Rohstoffe wie Zucker, kommunalem Grünabfall und Switchgrass als Energiequelle und reichern bis zu 75% ihrer Zellmasse als Bioöl an. Die Anlage kann 300.000 Gallonen gereinigtes Bioöl pro Jahr liefern. Das Produkt von Solazyme wird in der Presse gerne als "Algal fuel" bezeichnet. Das ist allerdings nicht ganz zutreffend, da es sich nicht eine durch Photosynthese gewonnene Algenbiomasse handelt, sondern spezielle Algen als Biokatalysatoren zuckerhaltige Reststoffe verwerten.

Nach einer 17-stündigen Fahrt konnte der Zerstörer in Port Hueneme festmachen und die US-Navy war offensichtlich von den Resultaten so überzeugt, dass Anfang Dezember 2011 weitere 450.000 Gallonen bei der Dynamic Fuels LLC, einem Joint Venture von Tyson Foods Inc., Syntroleum Corp. und der Solazyme Inc. bestellt wurden. Der Treibstoff soll im Sommer 2012 während des internationalen Manövers Rim of the Pacific (RIMPAC) in den Gewässern rund um Hawaii zum Einsatz kommen, an dem sich Flottenverbände aus dem gesamten pazifischen Raum beteiligen werden.

Mit Volldampf in Richtung Great Green Fleet

Der Kurs war von Präsident Obama schon vor einigen Jahren gesetzt worden. Es war aufgefallen, dass vom Erdölverbrauch der USA jede 50. Tonne in den Tanks der Seestreitkräfte landet und diese massiv von der Preisentwicklung auf dem Weltmarkt betroffen sind. Die Abhängigkeit von Importen wurde als Gefahr für die Versorgungssicherheit und damit als strategisches Problem identifiziert.

Im Sommer 2010 war dann der Aufbau einer "Great Green Fleet" angekündigt worden, die auch "Green Strike Group" genannt wurde. Ihre Schiffe sollten mit einen Anteil von bis zu 50 % Biokraftstoff voll operation- und bis 2016 einsatzfähig sein. Nach Schätzungen ergibt sich daraus ein Bedarf von 120.000 Barrel (ca. 14 Millionen Liter) Biokraftstoff . Entscheidend für die U.S. Navy war, dass keine konstruktiven Veränderungen an den Schiffen erforderlich sein dürfen und beliebige Mischungen mit den gewohnten erdölbasierten Kraftstoffen möglich sein müssen.

Immer wieder wurden vom Verteidigungsministerium kleinere Mengen zu Versuchszwecken bei dem biotechnologischen Start-up-Unternehmen Solazyme Inc. aus Kalifornien geordert. Inzwischen vermarktet Solazyme sein Produkt auch im zivilen Bereich. Anfang November 2011 absolvierte eine Boeing 737-824 der Fluglinie Continental mit 154 Passagieren problemlos den Flug 1403 von Houston nach Chicago. Von Solazyme wurde dabei derselbe Preis wie für normales Flugbenzin in Rechnung gestellt. Die US-Navy war nicht so billig weggekommen: Mit über 1000 US$ pro Barrel hat sie das 8-fache im Vergleich zu handelsüblichen Treibstoff bezahlt.

Mit der als Solajet HRJ-5 bezeichneten Mischung aus 50 % normalem Kerosin und Biokraftstoff ist auch schon ein MH-60S Seahawk Helikopter geflogen und bei der Flugschau am Memorial Day 2011 auf der Andrews Air Force Base wurden zwei Thunderbirds der Air Force vorgeführt, die mit Öl aus Leindotter (camelina sativa) betankt worden waren.

Im August 2011 hat Präsident Obama die Öffentlichkeit darüber informiert, dass mehr als 500 Millionen US$ in ein Programm zur Entwicklung von Biokraftstoffen der nächsten Generation zur Verfügung gestellt werden. Diese Summe wird durch Umschichtungen in den Förderprogrammen der Ministerien für Verteidigung, Energie und Landwirtschaft aufgebracht, die sich daran mit jeweils 174 Millionen US$ beteiligen. Es wurde erwartet, dass sich die Privatindustrie mit mindestens derselben Summe engagiert. Obama erklärte gegenüber der Presse: "Biokraftstoffe sind ein wichtiger Baustein bei der Verminderung unserer Abhängigkeit von ausländischem Erdöl und bei der Schaffung neuer Arbeitsplätze im eigenen Land."

Energiesparfüchse bei der Marine

Die Maßnahmen, die von der Marine zur Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen und importierten Treibstoffen umgesetzt werden, könnten aus dem Forderungskatalog von Umweltinitiativen stammen. Dabei stellen die Biokraftstoffe nur ein Teil der Maßnahmen dar.

Es gibt ein ganzes Bündel von Maßnahmen, wie vor allem an Land der Energieverbrauch vermindert werden soll. Die Marinebasen werden mit Solaranlagen ausgestattet, bei der Beschaffung von Kraftfahrzeuge wird auf Hybrid- oder Elektroantrieb geachtet. Auf der Naval Air Weapons Station China Lake gibt es ein 270-MW Geothermie-Kraftwerk und es ist davon die Rede, dass die Einrichtungen erst unabhängig vom lokalen Stromnetz werden und tendenziell sogar Strom einspeisen sollen.

Umweltschützer, die ja oft auch pazifistischen Ideen anhängen, muss es zynisch erscheinen, wenn sich ausgerechnet das Militär engagiert für die Reduzierung von Klimagasen ausspricht und mit seinen Kohlendioxid-Reduktionszielen argumentiert. Ray Mabus, der für die Marine zuständige Staatsekretär, hat schon im Oktober 2009 in ein einem Dokument mit dem Titel Naval Energy: A Strategic Approch betont, dass Energieeffizienz der Schlüssel zur Bewahrung der Kampfkraft und zur Sicherung der Vorherrschaft in der Welt darstelle.

In einem Kommentar zu einem Bericht über diese Initiative hat Leser darauf hingewiesen, wie abhängig die moderne Kriegsmaschinerie von einer gesicherten Versorgungslinien ist. Im Irak-Krieg sei der Vormarsch auf halbem Weg nach Bagdad zum Stehen gekommen, weil der Nachschub nicht nachgekommen war. Die Nachschublinien seien, wie Afghanistan zeige, ein beliebtes Ziel gegnerischer Angriffe. Die Halbierung des Treibstoffbedarfs könne die eigenen Verluste an Menschenleben vermindern.

Zu den technischen Lösungen gehören etwa energiesparende Rumpfformen und moderne Antriebe bei Kriegsschiffen, wie sie in der zivilen Seefahrt längst üblich sind. Die US-Navy hat mit der USS Makin Island (LHD-8) erstmals einen Hybridantrieb eingesetzt. Bei diesem "amphibischen Angriffschiff der WASP-Klasse" handelt es sich um einen mehr als 250 m langen Flugzeugträger. Im normalen Einsatz fährt er zwei Drittel der Zeit mit elektrisch angetriebenen Schrauben. Den Strom liefern Generatoren, die von 6 Dieselmotoren mit jeweils 4.000 kW angetrieben werden. Nur wenn es schneller gehen soll, die Spitzengeschwindigkeit liegt bei 25 Knoten oder 46 km/h, werden die zwei LM-2500-Gasturbinen zugeschaltet. Damit wurde bei einer Testfahrt gegenüber dem bisherigen Stand der Technik deutlich mehr als die Hälfte des Treibstoffs eingespart. Alle Schwesternschiffe, wie die USS Iwo Jima (LHD-7) sind noch mit Kesseln und zwei Dampfturbinen mit jeweils 52 MW ausgestattet.

USS Makin Island in der Magellan-Straße. Bild: US Navy

Die US-Navy macht kein Hehl daraus, dass es nicht um ein Unternehmen von Öko-Spinnern geht, sondern dass die Kampf- und Angriffsfähigkeit der USA immer im Vordergrund steht. Landetruppen sollen so ausgerüstet werden, dass sie im Einsatz unabhängig von einer regelmäßigen Energieversorgung operieren können. Dazu gehören kleine, tragbare Energiespeicher, aber auch die Optimierung der Energieversorgung fester Militärbasen. Die Versorgung mit Nachschub wurde als wunder Punkt erkannt.

Der Krieg in Afghanistan hat den Militärs die Augen geöffnet. Sarah Emerson, Präsidentin der Energy Security Analysis Inc. hat festgestellt, dass täglich 83 Lastwagen losgeschickt würden, nur um Trinkwasser in Flaschen in das Land zu bringen. Ein Bataillon verbrauche 3 Tonnen nicht wiederaufladbarer Batterien im Jahr. Die Gesamtkosten für die Versorgung mit Treibstoff würde ein Drittel bis die Hälfte der Kosten ausmachen, die der Einsatz in Afghanistan verursacht. Gerade Tankwagen seien ein beliebtes Angriffsziel.

Das hätte man im Prinzip schon 2001 dem Bericht More Capable Warfighting Through Reduced Fuel Burden entnehmen können, der von der Abteilung für Acquisition, Technology and Logistics beim Verteidigungsministeriums erstellt worden war. Darin wurde festgestellt, dass die Gallone Treibstoff im Einkauf weniger als 1 US$ kostet, dass sich aber die Gesamtkosten, bis diese an der Front ankommt, fast auf das Zwanzigfache erhöhen. In der unmittelbaren Kampfzone liegen die Kosten bei mehr als 100 US$ pro Gallone. Durch Maßnahmen zur Einsparung von Sprit würden enorme Summen frei werden. Auf 132 Seiten analysiert der Bericht die Militäraktionen der USA unter dem Gesichtspunkt des Energieverbrauchs und nennt eine Fülle von Maßnahmen zum effizienteren Umgang mit Energie. Biokraftstoffe werden noch nicht erwähnt, obwohl der Klimaschutz durch den geringeren Ausstoß von Kohlendioxid ins Feld geführt wird.

Offensichtlich werden die Vorschläge mittlerweile ernst genommen. Bis 2020 will die zumindest die Navy ihren Treibstoffverbrauch halbieren. Bei voller Kampfkraft versteht sich.

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