Die Schifffahrt steht vor der Aufgabe, ihre Emissionen zu verringern. Eine wirksame Option ist der Einsatz von Windzusatzantrieben wie Flettnerrotoren: Sie nutzen den Wind zur Unterstützung des konventionellen Schiffsantriebs und können so den Kraftstoffverbrauch reduzieren. Das Forschungsprojekt FlettnerFLEET hat diese Technologie in den vergangenen dreieinhalb Jahren für den breiten Einsatz auf verschiedenen Schiffstypen weiterentwickelt – unter anderem durch Validierungs- und Digitalisierungsmaßnahmen.
Die Projektergebnisse zeigen, dass sich mit Flettnerrotoren der Kraftstoffverbrauch von Schiffen reduzieren lässt und damit ein unmittelbar verfügbarer Beitrag zur Senkung der Emissionen in der Schifffahrt geleistet werden kann. Im Projekt legten die Partner Schiffsdesigns gezielt für den Betrieb mit Flettnerrotoren aus, verbesserten die Rotortechnologie und erprobten und validierten Assistenzsysteme für den maritimen Einsatz.
Zum Abschluss des Projekts präsentierten die Partner im Juni 2026 in Leer zentrale Ergebnisse bezüglich Flettnerrotoren aus den drei Fokusthemen Schiffbau, Technologie sowie Daten. Die Projektpartner stellten ihre Ergebnisse und Innovationen in Impulsvorträgen sowie auf einer Mini-Messe vor.
Schiffbau im Fokus
Der Einsatz von Flettnerrotoren hat maßgeblichen Einfluss auf den Schiffsentwurf. Daher wurden bei der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH (HSVA) umfangreiche aero- und hydrodynamische Untersuchungen durchgeführt. Die gewonnenen Erkenntnisse flossen direkt in verschiedene Entwürfe ein.
So entwarf HB Hunte Engineering einen Ammoniaktanker mit einer Tragfähigkeit von 90.000m³, der durch den Einsatz von vier Flettnerrotoren und entsprechenden Designoptimierungen rund 15 Prozent Kraftstoff einsparen kann. Ein zweiter Entwurf fokussierte sich auf ein Multi-Purpose-Vessel mit einer Länge von 149 Metern und zwei Deckskränen, bei dem drei Flettnerrotoren zum Einsatz kommen. Beide Schiffe wurden in HAZIDs unter Leitung von Bureau Veritas hinsichtlich der Integration der Rotoren in den Schiffsentwurf untersucht.
Technologische Aspekte
SCHOTTEL berichtete über die Herangehensweise bei der Auslegung von Flettnerrotoren und welche Einflüsse diese auf das Design selbst hat. Innovative Lagerkonzepte und konstruktive Optimierungen ermöglichen nicht nur reduzierte Anschaffungs- sondern auch geringere Betriebskosten.
Heutige Flettnerrotoren bestehen in der Regel aus Faserverbundmaterialien. IBK-Fibertec untersuchte verschiedene Materialien und Fertigungsverfahren für Flettnerrotoren in Hinblick auf Gewicht, Herstellungskosten und Fertigungsaufwand und stellte fest, dass Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) in Verbindung mit speziellen Fertigungsmethoden die aktuell beste Option sei. Mögliche Alternativen könnten gerade bei sehr großen Rotoren in der Verwendung von Aluminium-Sandwiches bestehen.
Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Fraunhofer IWES entwarfen einen digitalen Zwilling für die Nutzung auf Schiffen. Der digitale Zwilling basiert auf einem elastischen Mehrkörpermodell des Flettnerrotors, das in Echtzeit simuliert wird. Dieser Ansatz ermöglicht ein tiefgehendes Verständnis des Betriebszustands, um beispielsweise den Rotorschub sowie die mechanischen Lasten am Rotor analysieren zu können. Basierend auf den Modelldaten lässt sich der Betriebszustand unter anderem hinsichtlich der Kraftstoffersparnis oder der mechanischen Lasten optimieren. Eine Testphase des digitalen Zwillings fand im Rahmen der Messkampagne an Bord des Schiffes MS Annika Braren der Reederei RÖRD BRAREN SHIPPING COMPANY mit einem ECO FLETTNER EF 18 Rotor statt. An Bord gewonnene Messdaten können mit den im Modell generierten Werten abgeglichen werden, um mögliche Betriebsabweichungen frühzeitig zu erkennen und Betriebsoptimierungen durchzuführen.
Ein weiteres Assistenzsystem wurde von der Hochschule Emden/Leer weiterentwickelt und optimiert. Mithilfe von Simulationen kann das Manöververhalten von Schiffen mit Flettnerrotoren besser prognostiziert werden, um die Sicherheit bei Revierfahrten und in Notsituationen zu erhöhen.
Daten als wichtige Entscheidungsgrundlage
Die Hochschule Emden/Leer stellte ihre Entwicklungsarbeiten vor, mit der vollautomatisierte Versuche im Windkanal durchgeführt werden können, um die Leistungsvorhersage von komplexen Flettnerrotor-Konfigurationen zu ermöglichen. Mithilfe der Automatisierung ist es nun möglich, Versuchszeiten im Windkanal des Maritimen Technikums der Hochschule von mehreren Tagen auf wenige Stunden zu reduzieren.
Ein Abgleich mit Daten von Flettnerrotoren an Bord wurde durch die messtechnische Charakterisierung eines Flettnerrotors vom Fraunhofer IWES an Bord der MS Annika Braren möglich. Im Zuge einer mehrmonatigen Messkampagne stattete das Projektteam den Rotor der Firma ECO FLETTNER mit umfangreicher Messtechnik aus, um den Betriebszustand anhand von Messgrößen wie Rotorschub, Vibrationen und Verformungen zu erfassen. Zusätzlich wurden zwei Lidar-Systeme auf dem Schiff installiert, um das Windfeld vor und oberhalb des Schiffs zu vermessen und die Nutzung eines sogenannten Nacelle-Lidars für den Einsatz auf Schiffen zu validieren. Die durchgeführten Messungen im Rahmen der Validierungskampagne verschafften dem Projektteam ein deutlich besseres Bild vom Verhalten des Flettnerrotors im Zusammenspiel mit dem Schiff bei verschiedenen Wetter- und Ladungszuständen. Mit einer statistischen Auswertung wurde die Kraftstoffeinsparung des Rotors in Abhängigkeit verschiedener Betriebszustände messtechnisch quantifiziert. Zudem erlaubt eine Analyse des Verformungsverhaltens ein besseres Verständnis der dynamischen Lasten auf den Rotor.
Flettnerrotoren als Baustein für klimafreundlichere Schifffahrt
Hinsichtlich der Erreichung von IMO- und EU-Klimazielen in der Schifffahrt zeigte die MARIKO GmbH anhand der Berechnungen auf: Flettnerrotoren können die Einhaltung der Emissionsvorgaben nach FuelEU Maritime unterstützen und so Strafzahlungen vermeiden oder reduzieren.
Das FlettnerFLEET-Projekt zeigt, dass Flettnerrotoren eine zukunftsweisende und praxistaugliche Lösung sind, um die Klimaziele von IMO und FuelEU Maritime zu erreichen. Die Technologie ist kombinierbar mit grünen Kraftstoffen, retrofit-fähig für die Bestandsflotte und leistet einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung der Schifffahrt.
Präsentationen der Abschlussveranstaltung:
Die Präsentationen stehen auf der MARIKO-Website zum Download zur Verfügung: https://www.mariko-leer.de/wp-content/uploads/2026/06/FlettnerFLEET_Abschlussveranstaltung-2.zip
Über das FlettnerFLEET-Projekt:
FlettnerFLEET ist ein Forschungsprojekt zur Entwicklung und Erprobung von Flettnerrotoren als Windantriebe für die Schifffahrt. Das Projekt wurde von Eco Flettner initiiert. Dadurch ist ein starkes Konsortium aus Projektpartnern entstanden: MARIKO GmbH (Projektleitung), SCHOTTEL GmbH, Fraunhofer IWES, HB Hunte Engineering GmbH, Bureau Veritas, Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH, IBK-Fibertec GmbH und die Hochschule Emden/Leer. Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Zur Projektwebsite: FlettnerFleet
Zur Projektbeschreibung: FlettnerFLEET
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