Für Bau der neuen «Polarstern» kommt nichts von der Stange

Im Jahr 2030 soll das neue deutsche Polarforschungsschiff «Polarstern II» in den Dienst gestellt werden. Es wird bis zu 90 Wissenschaftler sowie 50 Crewmitglieder in weit entlegene Regionen in der Antarktis und Arktis bringen, um dort die Wirkungen des Klimawandels und das Leben zu erkunden. Vor einem Jahr war der Vertrag für den Bau vom Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut (AWI) als Auftraggeber und der Kieler Mutterwerft TKMS unterzeichnet worden. 

Seitdem ist hinter den Kulissen schon viel passiert, mit dem eigentlichen Bau aber wird erst im April im nächsten Jahr begonnen. Bis zur Fertigstellung leistet die 43 Jahre alte «Polarstern» weiter ihre Dienste.

Warum ist ein Neubau nötig?

Die 1982 gebaute «Polarstern» ist immer noch eines der leistungsfähigsten Polarforschungsschiffe weltweit. In den Wintermonaten ist es in der Antarktis unterwegs, dort versorgt es auch die deutsche Forschungsstation Neumayer III. In den Sommermonaten fährt es in den arktischen Gewässern. Trotz des hohen Alters ist das Schiff in gutem Zustand, weil es zweimal im Jahr für Wartungs- und Reparaturarbeiten in der Werft liegt, wie der Projektleiter der «Polarstern II», Detlef Wilde, sagt. 

Doch die Anforderungen an die Wissenschaft, Technik und Nachhaltigkeit sind gestiegen. Das zuständige Bundesforschungsministerium gab 2022 dem AWI grünes Licht, den Bau eines modernen Nachfolgeschiffes auszuschreiben. Die Kieler Werft TKMS bekam Ende 2024 den Zuschlag, gebaut wird in Wismar.

Was kann die «Polarstern II» besser als die Vorgängerin?

Das neue, größere Schiff kann nach AWI-Angaben aufgrund stärkerer Stahlwände und kräftigerer Motoren noch dickeres Eis brechen und so in Polargebiete vordringen, die bislang nicht erreichbar und unerforscht waren. Bisher beträgt die maximale Eisbrechdicke gut einen Meter, künftig sind 1,8 Meter möglich. «Um durch noch dickere Schichten durchfahren zu können, wäre ein nuklear angetriebener Eisbrecher notwendig, wie ihn nur die Russen haben», so Wilde. «Das kommt für Deutschland nicht infrage.»

Ein Highlight an Bord wird eine 24 Quadratmeter große Öffnung im Bauch des Forschungsschiffes sein, der sogenannte Moonpool. Durch den Schacht können große Tauchroboter heruntergelassen werden, um etwa die Unterseite des Meereises oder den Meeresboden zu erforschen. Die alte «Polarstern» hat nur eine ein Quadratmeter große Öffnung. Um größeres Gerät ins Wasser zu lassen, muss zurzeit neben dem Schiff ein Eisloch freigehalten werden. «Mit dem Moonpool können wir Geräte in zehn Metern Tiefe in einem geschützten Raum aussetzen», so Wilde. «Das erhöht die wissenschaftlichen Möglichkeiten enorm.» Zudem befinden sich mehrere Robotiksysteme an Bord, die in bis zu 6.000 Metern Tiefe eingesetzt werden können.

Wie umweltfreundlich ist das Schiff?

Das Schiff soll einer der umweltfreundlichsten Eisbrecher weltweit werden. Es ist mit zwei Motoren ausgestattet, die mit grünem Methanol betrieben werden können. Methanol verbrennt nach Angaben des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie sauberer als Diesel, dadurch werden weniger Schwefeloxide, Stickoxide und Rußpartikel erzeugt. Dazu kommen zwei Dieselmotoren. 

«Alle vier Motoren werden nur gebraucht, wenn schweres Eis gebrochen werden muss», erklärt Wilde. Wenn möglich, soll mit Methanol gefahren werden, allerdings wird der Treibstoff längst nicht überall auf der Welt angeboten. Diesel bietet den Angaben nach mehr Flexibilität und Sicherheit in entlegenen Gebieten. 

Die bei der Verbrennung von Diesel erzeugte Wärme soll teilweise zurückgewonnen und etwa zum Beheizen der Wohnräume und Labore und zur Warmwassererzeugung genutzt werden. Mit Rußpartikelfiltern, Katalysatoren und einer Harnstoff-Einspritzung soll der Stickoxid-Ausstoß reduziert werden. 

Mithilfe von speziellen Kläranlagen soll das Abwasser von Bestandteilen wie Mikroplastik oder Nährstoffen befreit werden. Auch wird das Schiff besonders leise sein. Grenzwerte für Unterwasserschallemissionen sollen möglichst eingehalten werden.

Was ist seit der Vertragsunterzeichnung passiert?

In der Hamburger Schiffsversuchsanstalt HSVA werden mit Hilfe eines maßstabgetreuen 6,25 Meter langen Modells in Wasserkanälen Testfahrten gemacht. «Das muss man sich so ähnlich vorstellen wie in einem Windkanal für die Luftfahrt», sagt Wilde. Geprüft wird unter anderem, wie sich der Rumpf bei hohem Wellengang und im Eis verhält. Damit die «Polarstern II» später einmal durch 1,8 Meter dickes Meereis fahren kann, muss das Modell sieben Zentimeter dickes Eis auf der Wasseroberfläche meistern. 

Diese Art von Tests laufen noch bis Anfang März. «Sie sind eine wichtige Grundlage für das Design der äußeren Hülle des Schiffes», unterstreicht Wilde. Außerdem wurden bereits technische Geräte wie etwa die Ruderpropeller und die Schiffmotoren bestellt. Das Schiff wird von speziellen Propellern angetrieben, den größten je gebauten mechanischen Einheiten ihrer Art.

Wann ist mit der Fertigstellung zu rechnen?

Die Bauzeit in der Werft beträgt zwei Jahre. Anschließend geht es für ein Jahr auf Probefahrt. Für 2030 ist die Indienststellung geplant. 

Wie teuer wird der Bau?

Rund 1,2 Milliarden Euro, finanziert vom Bundesforschungsministerium. «Bei diesem Projekt ist nichts von der Stange, alle Teile sind maßgefertigt», sagt Yngvar Frodell, Projektleiter bei TKMS. Im Preis enthalten sind auch alle Forschungsgeräte inklusive der Tiefseerobotik und zwei Helikopter. Zum Vergleich: Für den Bau der alten «Polarstern» bewilligte der Bundestag 1979 umgerechnet rund 56 Millionen Euro.

Was passiert mit der alten «Polarstern», wenn die neue in Betrieb genommen wird?

Das steht nach Angaben von Wilde bisher nicht fest. Möglich wäre zum Beispiel, dass sie Bestandteil eines Museums wird.