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Jun.-Prof. Dr. Sven Heidenreich
Fachbereich Technologie- und Innovationsmanagement (TIM)
Universität des Saarlandes
Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät
Vorlesung Technologiemanagement WS 14/ 15
Übungstermin:
Vorlesungsbezug:
12.11.2014
20. + 27. 10 2014 + 3.11.2014 + 10.11.2014
- Übungsblatt 2 Hintergrundinformationen zur Fallstudie „SkySails - Zugdrachen als
innovatives Windantriebssystem in der Schifffahrt“1
1. Einführung
Die SkySails GmbH & Co. KG ist ein junges, innovatives Unternehmen, das sich auf Entwicklung.
Produktion und Vertrieb eines vollautomatischen Zugdrachensystems für Schiffe spezialisiert hat. Mit
Hilfe von Windenergie sollen Frachtschiffe, große Yachten und Fischtrawler kostengünstiger und
umweltfreundlicher betrieben werden. Gegründet wurde das Unternehmen 2001 vom Dipl.Wirtschaftsingenieur Stephan Wrage und dem Dipl.-Ing. für Schiffbau und Meerestechnik Thomas
Meyer in Hamburg.
1.1 Auszeichnungen in den frühen Phasen der Technologieentwicklung
"Wind ist günstiger als Öl" steht auf der Homepage des Hamburger Unternehmens SkySails 2, welches
die Idee verfolgt, Zugdrachen als Schiffsantriebstechnologie einzusetzen. Darin erklärt sich auch der
von der Firma gewählte Slogan "Turn Wind Into Profit". SkySails möchte damit zukünftigen Kunden das
Potential für ökologischen sowie ökonomischen Erfolg der Tec1mologie verdeutlichen. Mit seiner
innovativen Technologie wird der Ansatz verfolgt, Erkenntnisse aus Jahrtausend langer Tradition,
Wind als Antriebskraft zu verwenden, gewinnbringend mit den Ansprüchen der modernen Schifffahrt zu
vereinen.
Das Potential eines Zugdrachens als alternativer Schiffsantrieb erzeugt schon in der Phase der
Technologieentwicklung Aufmerksamkeit: Die Vision der Gründer wird bereits 2004 in der Startup1
Fabritz MF, Hustedt C, Ross J-M, 2009, SkySails – Zugdrachen als innovatives Windantriebssystem in der Schifffahrt, Fallstudien zum
Innovationsmanagement, Editors: Fisch, Ross, Pages: 163-185.
Vgl. SkySails (2009a).
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Phase mit dem hep-Förderprogramm 3 der Freien und Hansestadt Hamburg. eine Initiative aus
Unternehmen, Politik und den Hamburger Hochschulen, die sich an tec1mologieorientierte
Existenzgründungen richtet, unterstützt. Mit diesem Fördergeld finanzieren die beiden Gründer unter
anderem den Kauf des Katamarans "Da Vinci H", mit dem die physikalischen Grundprinzipien der
SkySails-Technologie nachgewiesen werden. Darauf aufbauend wendet sich das Unternehmen an die
Hamburger Schiffbauversuchsanstalt (HSVA) und nutzt ein von ihr gebautes Modell eines
Containerschiffs ("Galileo"), um das Zugverhalten eines Drachens auf Frachtschiffen zu untersuchen.
Im weiteren Verlauf testet SkySails das Modell mit einer kleinen Version des Zugdrachensystems in der
Ostsee. In den Gründungsjahren wird SkySails hauptsächlich durch den Gründer Stephan Wrage und
mit Hilfe von Business Angels finanziert. Zudem unterstützen die Hamburgische Wirtschaftsbehörde
und die Innovationsstiftung der Stadt finanziell das Projekt. Im Jahr 2004 erhält SkySails für das
erfolgreich getestete Zugdrachensystem ein gemeinsam vom Senat, der Handwerkskammer und der
Handelskammer Hamburg verliehenen Innovationspreis.
Ein Jahr später können alle wesentlichen SkySails Systemkomponenten an Bord des neu erworbenen
Forschungsschiffes :MY ,,Jan Luiken" erfolgreich getestet werden. Im Rahmen des Programms zur
Förderung
der
Innovationskompetenz
mittelständischer
Unternehmen
fördert
fortan
das
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie indirekt über die Arbeitsgemeinschaft industrieller
Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.v. (AiF) die weitere Entwicklung von SkySails.
Ebenfalls in diesem Jahr erhält das noch junge Unternehmen den "Global 100 Eco-Tech Award" der
,,Japan Association for the 2005 World Exposition" und kann nun auch die erste internationale
Auszeichnung vorweisen.
Im Jahr 2006 erwirbt SkySails das 55m lange Motorschiff (MS) „Beaufort". Das Forschungsschiff, die
Motoryacht: (MY) „Jan Luiken" wird parallel weiterhin als Entwicklungsplattform für die Erprobung neuer
Technologie-Konzepte im kleineren Maßstab eingesetzt, um Entwicklungskosten zu sparen. Erst im
Anschluss wird die Technik auf dem neuen Versuchsschiff in Originalgröße eingesetzt. Nach den
erfolgreich verlaufenden Tests auf der MS .Beaufort" ist es fortan möglich, Fischtrawler, Yachten und
kleine Frachtschiffe ab einer Länge von 24m mit dem SkySails-Zugdrachensystem auszustatten. Für
diese Leistung erhält SkySails im Jahr 2007 insgesamt neun Preise und Ehrungen, darunter den
Innovationspreis der deutschen Wirtschaft, den deutschen Solarpreis in der Kategorie "Erneuerbare
3
Vgl. Hamburg (2007).
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Energien"
und
den
international
vergebenen
"Red
Herring
100
Europe
Award"
des
Innovationsmagazins Red Herring.
Im Anschluss an erfolgreiche Tests des Zugdrachensystems Anfang 2008 wird dem SkySails-Gründer
Stephan Wrage dafür im Laufe des Jahres den DVZ Leo Award 4- und den Clean Tech Media Award" 5
verliehen. Zudem ist SkySails als einziges deutsches Unternehmen vom Weltwirtschaftsforum als
Technology Pioneer 2008 6 für seine Zugdracheninnovation in der Kategorie "Energie und Umwelt"
nominiert. Die EU unterstützt SkySails im Rahmen des "LIFE"-Projektes "WINTECC" in den folgenden
fünf Jahren zudem mit 1,2 Mio. Euro unter der Bedingung, dass das genaue Einsparpoten-tial der
SkySails-Technologie mit Hilfe von weiteren Produkttests ermittelt wird. An diesem vier Mio. Euro
teuren Vorhaben beteiligen sich zudem die Beluga Fleet Management GmbH & Co. KG, der Mess-,
Kontroll-, Navigationsspezialist OceanWave und das Forschungsschiff ALDEBARAN. 7
1.2 Finanzierung und Unternehmensführung
Nachdem die Forschungen und Erprobungen in den ersten drei Jahren nach Gründung sehr
vielversprechend verlaufen, wendet sich SkySails 2004 an den in Leer/Ostfriesland ansässigen
Schiffsfinanzierer Jan Luiken Oltmann, der über eine erste Finanzierungsrunde in Form der "Erste
Beteiligungs GmbH & Co. KG" weiteres Kapital akquiriert. Hierzu wird das Unternehmen SkySails in
eine GmbH & Co. KG umgewandelt. Im selben Jahr erfolgt die Erprobung des Systems unter realen
Bedingungen auf einem Schiff. Für die Anschaffung des dritten Forschungsschiffs führt
SkySails eine zweite Finanzierungsrunde durch. Diese in der "SkySails Zweite Kapitalgesellschafter
GmbH & Co. KG" zusammengefassten Investoren sind, wie die Investoren der "Erste Beteiligungs
GmbH & Co. KG", an der SkySails GmbH & Co. KG beteiligt. Als Komplementärin fungiert für beide
Beteiligungsgesellschaften die SkySails Verwaltungs-GmbH deren Geschäftsführer Monika Oltmann
4
DVZ Leo Award: LEO steht für Logistics Excellence Optimisation. Der Preis richtet sich an Persönlichkeiten, die im Bereich der Logistik
bahnbrechende Ideen oder durch ihr soziales Engagement Außergewöhnliches erreicht haben.
5
Clean Tech Media Award: Öffentlicher Preis, der erstmalig an Erfinder und Unternehmer in Deutschland verliehen wird, die eine
herausragende Erfindung im Bereich der Umwelttechnik gemacht haben
6
Technology Pioneer 2008: Ziel der Organisatoren ist die internationale Vernetzung von Unternehmen, die sich mit technologischen
Innovationen beschäftigen die Auswirkungen auf die Gesellschaft haben, zu fördern. Insgesamt nominiert das Weltwirtschaftsforum jedes Jahr
zwischen 30 und 50 Unternehmen.
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SkySails (2008a).
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und Andre TOIU1 sind. Letztgenannter ist Geschäftsführer der Oltmann Gruppe, dem Hauptinvestor
von SkySails und Mitglied im vierköpfigen Beirat der SkySails GmbH & Co. KG. 8 Geführt wird die
SkySails GmbH & Co. KG heute von den alleinvertretungsberechtigten Geschäftsführern um den
Gründer
und
Vorsitzenden
der
Geschäftsführung
Stephan
Wrage
(Marketing,
Vertrieb,
Öffentlichkeitsarbeit, IR und Business Development), dem kaufmännischen Geschäftsführer Martin
Lohss (Finanzen & Controlling, Personal, Organisationsentwicklung, ED~ Materialwirtschaft und
Verwaltung) und dem technischen Geschäftsführer Stephan Brabeck (F&E, Produktion und Service).
Ein weiterer Schritt in Richtung Serienreife erfolgt Anfang 2006 mit der erfolgreichen Erprobung eines
160m2 großen Zugdrachens auf der MS "Beaufort" in Nord- und Ostsee. Hierfür führt das
Unternehmen zusammen mit der Oltmann Gruppe eine dritte und letzte Finanzierungsrunde durch, in
deren Rahmen sich private Investoren letztmalig an der SkySails GmbH & Co. KG beteiligen können.
Insgesamt werden durch die drei Finanzierungsrunden 13 Mio. Euro Eigenkapital akquiriert, die zur
abschließenden Produktentwicklung, dem Aufbau eines Vertriebs- und Servicenetzes und von
Produktionskapazitäten verwendet werden. Die Finanzierung von SkySails erfolgte zu 90 % von
privaten Investoren und zu 10 %durch die Öffentliche Hand.
2. Eine neue Technologie auf dem Weg zurSerienreife
2.1 SkySails-Zugdrachensystem
Das SkySails-System besteht im Ganzen aus nur drei Komponenten: Zugdrachen Kraftübertragung
und der vom Kontrollsystem gelenkten Steuergondel. Der Zugdrachen besteht aus hochfestem und
witterungsbeständigem Polyamid, das doppelwandig aufgebaut ist und mit Längskammern und
Öffnungen an den Stirnseiten ausgestattet
ist. Die Aerodynamik ist ähnlich der eines Flugzeugflügels gestaltet", wodurch, neben Vorwindkursen,
auch Kurse bi s 50" am Wind gefahren werden können (vgl. Abbildung 1).
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SkySails (2008b).
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Abbildung 1: Segelbare Kurse und Systemkomponenten 9
Im Vergleich zu herkömmlichen Segeln kann so pro Quadratmeter Segelfläche die fünffache
Vortriebskraft erzeugt werden. Das auf d er MS "Beluga SkySails" ein gesetzte Segel hat eine
Spannweite von 22m und eine Flügeltiefe von 8m bei einem Gewicht von 40kg . Die Fertigung d er
Segel findet zunächst ausschließlich in Handarbeit in Wismar statt und wird später ins Ausland
verlagert. So wird der Zugdrachen in Auftragsarbeit von dem neuseeländischen Segelspezialisten
North Sails New Zealand produziert, der zu den renommiertesten Herstellern von Hochleistungssegeln
weltweit gehört und unter anderem schon zwei Mal den America's Cup gewinnen konnte. Zukünftige im
Testzentrum in Wismar bereits in Planung befindliche Segel werden eine Größe von 640m2 haben.
Dies entspricht einer effektiven Zugkraft von 32 Tonnen. Das von SkySails angebotene Produktportfolio
umfasst damit Zugdrachen in der Größe von 80m², 160m², 320m² und 640m² Segelfläche, wobei beim
Start der Serienproduktion
Anfang 2009 zunächst nur Zugdrachen bis 160m² angeboten werden. Der Zugdrachen ist die
Komponente, die aufgrund der extremen Wetterbedingungen mit etwa 12 Monaten Lebenszeit am
schnellsten
9
verschleißt.
Die
Kraftübertragung
geschieht
mit
Hilfe
eines
extrem
reißfesten
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Kunststoffseils, dass durch eine Winde ein- und ausgeholt wird, und eines Krafteinleitungspunkts
(Holepunkt), der sich im verstärkten Bereich des Backdecks (vorderer Teil des Schiffs) befindet.
Die Leitungstechnik für die Energie- und Datenübertragung über das Zugseil wurde dabei in
Kooperation mit dem Kabelspezialisten Helukabel entwickelt und patentiert. Krafteinleitungspunkt,
Teleskopmast zum Starten und Landen des Zugdrachens sowie Zugdrachenstauung sind in einem
Modul, dem SkySails Arrangement Module (SAM), zusammengefasst (vgl. Abbildung 1).
Für dessen Montage müssen zum Teil kleinere Anpassungsmaßnahmen und Stabilitätsberechnungen
durchgeführt werden, um zu gewährleisten, dass die Stabilität des Schiffes nicht beeinträchtigt wird und
bei jeder Fahrt- und Windrichtung der Zugdrachen ideal ausgerichtet ist. Gesteuert wird der
Zugdrachen von der aus Kohlefaserverbundmaterialien gefertigten Steuergondel, welche Zugdrachen
und Seil verbindet, und dem Kontrollsystem, das sich auf der Brücke des Schiffs befindet. Das
Kontrollsystem ist mit dem Autopiloten eines Flugzeugs vergleichbar. Es steuert mit Hilfe von Sensoren
und einer eigens entwickelten Software den Zugdrachen in einer Höhe von 100m bis 300m auf
Idealkurs. Zusätzliches Personal ist dazu nicht nötig, denn die bestehende Mannschaft wird im
Trainingszentrum in Hamburg und vor Ort an Bord des Schiffes geschult. Im Vergleich zu anderen
Segelantriebssystemen benötigt das System außerdem keine Aufbauten, die das Be- und Entladen
oder Brückendurchfahrten behindern. Durch den neuartigen Krafteinleitungspunkt ist die durch den
Zugdrachen verursachte Schräglage des Schiffes (sog. Krängung) minimal und für den Schiffsbetrieb
und der Sicherheit unerheblich. Sollte das Schiff mit dem Zugdrachen in einen schweren Sturm
geraten, so reduziert das Kontrollsystem automatisch die Zugkraft des Drachens, indem es die relative
Position des Drachens zum Schiff soweit verändert, bis sich das Segel letztendlich in der "neutralen"
Zenit-Position zum Schiff befindet. Innerhalb von 10 bis 20 Minuten ist es zudem möglich, den
Zugdrachen halbautomatisch von der Brücke des Schiffes einzuholen. In Extremsituationen besteht
ferner die Möglichkeit, den Zugdrachen Not-abzuwerfen. SkySails liefert zur genauen und komfortablen
Messung der Treibstoffersparnis ein Messsystem, welches dem Reeder, Charterer und Eigner
ermöglicht, die Kostenersparnis untereinander zu verrechnen, sodass sich die Investition in das im
Schnitt ca. 500.000 Euro 10 teure System für alle beteiligten Parteien lohnt. Um die Datenerfassung von
Manipulationsversuchen einer Partei zu schützen, werden die Ersparnisdaten verschlüsselt an einen
10
Venture Capital Magazin (2008). Ergänzend sei angefügt, dass der Preis je naeh Größe des
Zugdrachens. Aufwand für die Montage und benötigtem Kabel variiert.
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zentralen SkySails-Server gesendet, der die Daten speichert und für die Weiterverarbeitung beim
Geschäftspartner aufbereitet. Je nach Kundenbedürfnissen können die Daten in regelmäßigen
Abständen per Fax, Mail oder Online mit Hilfe eines gesicherten Webinterfaces an den Reeder,
Charterer oder Eigner übermittelt werden. In Tabelle 1 ist ein Business Case von SkySails aufgeführt,
der anhand von drei verschiedenen Schiffstypen und vier verschieden Routen einen Überblick über die
erwartete Nettoersparnis pro Jahr und die Amortisationszeit gibt.
Tabelle 1: Beispielkalkulation 11
2.2 SkySails - Zugdrachen als innovatives Windantriebssystem in der Schifffahrt
Erste Erprobung im kommerziellen Schiffsverkehr
Mit Beginn des Jahres 2008 startet SkySails seine Piloterprobungsphase auf den sich im regulären,
kommerziellen Verkehr befindlichen Frachtschiffen MS "Michael A." der Wessels Reederei (hier wurde
11
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das System nachgerüstet) und auf der MS "Beluga SkySails" der Bremer Reederei Beluga Shipping
(hier wurde das System von Anfang an beim Neubau berücksichtigt). Geplant ist es, in der ersten
Hälfte des Jahres die Antriebstechnik auf Robustheit, Alltagstauglichkeit und Zuverlässigkeit zu testen
und in der zweiten Hälfte das System zu optimieren - Ergebnisse fließen dabei umgehend in die
Produktverbesserungen mit ein. Die MS "Beluga SkySails" ist dazu im Januar 2008 zur Jungfernfahrt
von Bremerhaven aus über Guanta (Venezuela), Davant (Mississippi) nach Mo i Rana in Norwegen
aufgebrochen. Während der 5I-tägigen Fahrt wurde das SkySails System an mehreren Tagen sowohl
in kurzen Intervallen, als auch über mehrere Stunden eingesetzt. Man hat hierbei zum Beispiel bei
einer Windstärke von fünf Beaufort 12- eine Zugkraft von bis zu fünf Tonnen erreicht. Dies entspricht im
Vergleich zur Maschinenleistung einer Entlastung von rund 20 %. Hochgerechnet auf einen Tag ergibt
dies bei der "Beluga SkySails" eine Treibstoffersparnis von ca. 2,5 Tonnen bzw. eine Kostenersparnis
von über 2.000 US-Dollar pro Tag, wodurch sich die Anschaffungskosten (vgl. Tabelle 1) innerhalb von
zwei bis fünf Jahren amortisieren ließen. 20 % der eingesparten Kosten plant die Reederei zur
Motivation an die Mannschaft direkt weiterzugeben.
SkySails legt damit die Grundlage für einen Marktdurchbruch und plant, ab 2009 die Serienproduktion
aufzunehmen. Für Frachtschiffe bietet das Unternehmen Zugdrachensysteme mit einer effektiven
Zugkraft zwischen 8 und 32 Tonnen an. Eine Zugkraft von acht Tonnen entspricht dabei, abhängig vom
Propellerwirkungsgrad und Wasserwiderstand des Schiffes, einer Maschinenleistung von 600 kW bis
1.000 kW. Das System kann als zusätzlicher Antrieb des Schiffes genutzt werden oder zur Entlastung
der Hauptmaschine. wodurch im Jahresdurchschnitt, abhängig von den Windverhältnissen, zwischen
10 % und 35 % der Treibstoffkosten. bei Idealbedingungen sogar 50 % eingespart werden können.
Erreicht werden diese Einsparungen durch die aerodynamische Form des Zugdrachens und der
optimierten Flugroute in Form einer ,,8", die der Autopilot das Segel fliegen lässt. Die
Strömungsgeschwindigkeit der Luft am aerodynamischen Profil des Drachens ist der Schlüssel zur
Leistungsfähigkeit. Mit dem dynamischen Flug einer ,,8" erzeugt das SkySails-System pro
Quadratmeter Fläche das 5-fache im Vergleich zu normalen Segeln. Flugbahnen in Höhen zwischen
100 und 300 Metern bieten zudem stärkere und stetigere Winde.
12
12-stufige Skala zur Einteilung der Windgeschwindigkeiten.
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2.3 Installation, Wartung und Service
Die Installation des Systems erfolgt in drei Schritten: Aufbau des Teleskoparms und Installation der
Winde, Verlegung der Kabelbäume und Installation der Software, Einweisung der Besatzung. Diese
werden voneinander getrennt, in einer vom Kunden bestimmten Werft bzw. Hafenanlage mit Kran unter
Aufsicht der eingeflogenen SkySails- Ingenieure, durchgeführt. Vorteil ist hierbei, dass verlängerte
Liegezeiten zum Laden und Löschen optimal genutzt werden können. Während der Fahrt werden
abschließende Elektroarbeiten durchgeführt und die Software auf dem Bordcomputer installiert. Mit
Ausnahme des Steuerungssystems und des Zugdrachens können alle Bestandteile vom schiffseigenen
Maschinisten gewartet werden. Die Wartung und der Austausch des Zugdrachens bzw. des
Steuerungssystems können die SkySails-Spezialisten in jeden Hafen der Welt durchführen. Ersatzteile
werden innerhalb von 36 Stunden an jeden Flughafen der Welt geliefert und können von dort
anschließend dem jeweiligen Hafen zugestellt werden.
Der Einsatz des SkySails-Systems kann unter folgenden drei Bedingungen stattfinden: Erstens muss
eine Windstärke von mindestens drei Beaufort herrschen, zweitens muss sich das Schiff außerhalb der
3-Meilen-Zone und von so genannten Verkehrstrennungsgebieten (drittens) befinden. Bei Windstärken
von unter drei Beaufort kann das System zwar gelandet, nicht jedoch gestartet werden. Von der
rechtlichen Seite stehen dem Betrieb nach heutigem Stand keine Vorschriften entgegen, da die
Klassifikationsgesellschaften das System als Hilfsantrieb einstufen. Im Zuge der Expansion hat
SkySails ein mehrere Millionen Euro teures Patentsystem aufgebaut, das laufend durch neue
Patentanmeldungen ergänzt wird. Diese erfolgen international, denn die Schifffahrt ist stark von
internationalen Handelsrouten geprägt. SkySails hat die wichtigsten Häfen der Welt ausgewählt und in
diesen Ländern Patente angemeldet. Die Schutzrechte können deswegen geltend gemacht werden, da
fast jedes Schiff früher oder später einen größeren Hafen an den internationalen Handelsrouten
anlaufen wird.
3. Marktpotential der Zugdrachentechnik
3.1 Markt für die Zugdrachentechnik
Mit Beginn der Serienproduktion 2009 plant SkySails innerhalb von sechs Jahren 1.500 Frachtschiffe
und Fischtrawler sowie einige Yachten auszurüsten, um im Jahr 2027 insgesamt 10.000 Schiffe mit
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dem Zugdrachensystem ausgestattet zu haben. Durch die universelle Bauweise des Systems eröffnet
sich ein riesiger Markt für SkySails, da sich ca. 60.000 der weltweit ungefähr 100.000 im Lloyd's
Register verzeichneten Schiffe und etwa 1.100 der jährlich 1.900 Schiffsneubauten mit dem SkySails
System ausrüsten lassen könnten. 13
3.2 Rechtliche Rahmenbedingungen verstärken das Marktpotential
Ein weiterer Grund für die optimistischen Ziele ist die von der International Maritime Organization
(IMO), Unterorganisation der UN mit Zuständigkeit für Sicherheit und Schutz der Meere, im April 2008
beschlossene weltweite Senkung des Schwefelgehalts in Schweröl auf 0,5 %im Jahr 2020. 14 Ab 2012
ist es bereits in den sog. SECA's (Sulphar Emission Contral Areas) wie Ost- und Nordsee Pflicht,
Schiffe mit einem Schwefelgehalt von max. 1 % zu betreiben, wodurch Reeder auf teurere Raffinate
wie: MD0 15 wechseln müssen, da sich der Schwefelanteil in Schweröl nicht auf 1 % senken lässt.
Alternativ lässt sich die in Beschaffung und Wartung sehr teure Scrubbing-Technologie 16 für
herkömmliche Motoren nachrüsten, die jedoch die Betriebskosten um ca. 5 % erhöht. Parallel zu
diesen Gesetzesänderungen werden u.a. folgende Initiativen diskutiert: 17
• Emissionsabhängige Abgaben zur Reduzierung des C02-Austoßes,
• Förderung effizienter Propellerdesigns,
• Teilweise Umstellung auf Erdgasantrieb,
• Tempolimit für Frachtschiffe.
Durch die freiwillige Reduzierung der Geschwindigkeit von 23,S Knoten auf 20 Knoten konnte z.B.
Hapag Lloyd bei seinen Containerschiffen der Colombo Klasse 18 ein Drittel des Treibstoffverbrauchs
einsparen. Bislang war die Schifffahrt, wie die Luftfahrt, aufgrund ihres internationalen Charakters vom
Kyoto-Klimaschutzprotokoll ausgeklammert. Anstelle dessen sollte sich die Branche selbst Regeln zur
Senkung des Ausstoßes von Treibhausgasen erarbeiten. Dies begründet auch, warum die IMO den
13
14
15
16
17
18
Vgl. SkySails (2009d).
Vgl. SkySails (2009e).
MDO = Marine Distillate Fuel Oil (Marinedieselöl für Schiffsdieselmotoren).
Scrubbing-Technologie: Technologie zur Reduzierung von Schiffsdieselemissionen.
Vgl. HypoVereinsbank (2008); VDMA (2006).
Schiffe mit einer Kapazität von mehr als 7.000 Standartcontainern.
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maritimen Verkehr bisher vernachlässigte, obwohl mehr als 90 %des weltweiten Gütertransport auf
dem Seeweg erfolgt, wovon wiederum 98 % mit Öl betrieben werden. Von den ca. 700 Mio. Tonnen
Kohlenstoffdioxid (CÜ2) ließen sich nach Unternehmensangaben durch den weltweiten und
konsequenten Einsatz der SkySails-Zugdrachentechnik 146 Mio. Tonnen einsparen. Im Vergleich
entspricht dies einer 15-prozentigen CO 2 -Senkung in der Bundesrepublik Deutschland. Außerdem ist
die Schifffahrt für 7 %der weltweiten Schwefeldioxid- Emissionen und in Hafenstädten wie Hamburg für
ca. 80 % der Luftverschmutzungen verantwortlich. Es wird prognostiziert, dass bei weiter stark
anhaltendem Wachstum
der Welthandelsflotte die Emissionen der weltweiten Schifffahrt um
voraussichtlich weitere 75 % bis zum Jahr 2020 ansteigen. 19 Unabhängig von den rechtlichen
Neuerungen und den sich abzeichnenden Umweltauswirkungen stellt der Ölpreis mit seiner
Entwicklung für die Reeder eine nicht minder schwere Herausforderung dar (vgl. Abbildung 2).
Abbildung 2: Globalen Ölpreis-Entwickung seit 1972, US-Dollar/Barrel (Dubai Crude)
19
Vgl. Heise (2007).
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3.3 Alternative Windantriebssysteme
Optimierungspotentiale konventioneller Schiffsantriebsmotoren durch zum Beispiel die Hersteller MAN
Diesel aus Augsburg oder die Caterpillar Motoren aus Kiel-Friedrichsort, wo die MaK-Dieselmotoren
entwickelt und gebaut werden, stellen auf dem Weg zum schadstoff- und verbrauchsarmen
Schiffsantrieb zunächst Konkurrenztechnologien dar. Betrachtet man das SkySails-System als
komplementäres Produkt, könnten sich sinnvolle Ergänzungen zwischen den Antriebstechnologien
ergeben und damit Lösungen für den weltweiten Konkurrenzdruck der Reedereien, hohe
Treibstoffkosten und Gesetzesinitiativen anbieten. Neben den konventionellen Schiffsantriebsmotoren
werden weitere alternative Antriebssysteme, die, ähnlich wie SkySails, auf Windkraft als visionäre
Lösung für Schiffstransporte aufbauen, diskutiert. 20 Beispielhaft seien nachfolgend der Flettner-Rotor,
das Dyna-Rigg und der Indosail-Rigg aufgeführt.
Der deutsche Windkrafthersteller Enercon hat zusammen mit der Kieler Lindenau-Werft im August
2008 den 130 Meter langen Frachter "E-Ship 1" zu Wasser gelassen. Dieser Frachter soll, mit vier 27
Meter hohen und vier Metern Durchmesser großen Flettner-Rotoren bestückt, 2009 seinen Dienst
aufnehmen (vgl. Abbildung 3). Die Flettner-Rotoren nutzen den so genannten "Magnus-Effekt" 21, um
Vortrieb für das Frachtschiff zu erzeugen (vgl. Abbildung 4). Durch Änderung der Drehgeschwindigkeit
des Rotors lässt sich die Geschwindigkeit verringern oder erhöhen. Eine Änderung der Drehrichtung
des Rotors bewirkt eine Umkehrung der Vortriebsrichtung. Enercon nutzt Erfahrungen aus der
Strömungstechnik mit Rotorblättern und neuen Werkstoffen. Mit diesem Schiff möchte Enercon den
Transport der (umweltfreundlichen) Windanlagen ins Ausland so umweltfreundlich wie möglich
gestalten. 22
Durch den Flettner-Rotor, mit dem bereits Anton Flettner 1926 einen umgebauten Dreimastschoner
über den Atlantik "segelte", können zwischen 30 % und 50 % der Treibstoffkosten eingespart werden.
Diese Erfindung hatte damals keinen ökonomischen Reiz, da das Öl billiger wurde. Heute bieten sich
mit gestiegenen Treibstoffpreisen neue Chancen für diese Technologie.
20
Vgl. Credit Suisse (2008).
21
Den Magnus-Effekt hat der Berliner Physiker Gustav Magnus 1853 entdeckt. Der sogenannte Magnus-Effekt tritt auf, wenn sich ein
rotierender Körper in einer Strömung befindet. Dabei wirkt auf ihn eine Querkraft. die ihn senkrecht zur Strömungsrichtung und senkrecht zur
Rotationsachse ablenkt.
22
Vgl. Berliner Zeitung (2006).
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Abbildung 3: E-Ship 1 mit vier Flettner-Rotoren (Zeichnung: Lindenau) 23
Abbildung 4: Flettner-Rotor nutzt Magnus-Effekt und erzeugt Vortrieb (F)
Ein weiteres Beispiel für die Bemühungen, schadstoffreduzierte Schiffsantriebssyteme zu entwickeln,
ist die Verwendung eines Dyna-Rigg. Das Dyna-Rigg wurde vom Hamburger Schiffsbauingenieur
Wilhelm Prölss in den 6OC'r Jahren als Segelsystem für Frachtschiffe entwickelt. Es bildet mit
modernen Rahsegelflächen an drehbaren Masten, ohne Tauwerk, eine geschlossene Segelfläche und
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Vgl. Bootswirtschaft (2008).
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wurde 2006 auf der 88 Meter Luxus-Segelyacht "Maltese Falcon" vom Milliardärs Tom Perkins erstmals
eingesetzt. Es gibt konzeptionelle Überlegungen, diese Form des Windantriebs auf einem Vier-MastFrachter unter dem Projektnamen "Cape Horn" einzusetzen. 24
Auch mit dem bereits seit 1993 vor Borneo in Betrieb befindliche Indosail Frachtensegler "Maruta Jaja"
konnten durch die Nutzung von Windkraft 71 % Treibstoff eingespart werden. Die Entwicklung des
Indosail-Rigg wurde vom damaligen Bundesministerium für Forschung und Technik gefördert und von
der Hamburgischen Schiffsbauversuchsanstalt (HSVA) für den Einsatz von Lastengütern vor
Indonesien durchgeführt. 25 Trotz erfolgreichem Einsatz und weiterer Beispiele, wie dem GreenpeaceSchoner „Rainbow Warrior II.“, wurde das Konzept dennoch nicht von der kommerziellen Schifffahrt
aufgenommen. 26
4. Vorbereitung der Markteinführung
SkySails verkündet im Oktober 2008 den Verkauf eines SkySails-Systems an einen ersten
norwegischen Schiffseigner, der Reederei Wilson aus Bergen. Dies bietet die Möglichkeit, den
SkySails-Antrieb auch unter den Bedingungen des Nordmeeres in der Praxis einzusetzen. Das
Unternehmen baut parallel zu den finalen Erprobungsaktivitäten seine Produktionskapazitäten aus, die
bereits für ein Jahr im Voraus ausgebucht sind. Nach Abschluss Piloterprobung soll noch im Jahr 2009
die Serienproduktion aufgenommen werden. 27
Im Dezember 2008 beteiligt sich die Zeppelin Power Systems GmbH & Co. KG., ein
Tochterunternehmen der Zeppelin Gruppe, an SkySails. Als strategischer Partner wird Zeppelin Power
Systems zukünftig gemeinsam mit SkySails in einem Joint Venture der Zeppelin SkySails Service- und
Vertriebsges. mbH & Co. KG die Kompetenzen bündeln und den SkySails-Antrieb vermarkten. Hiermit
soll die Grundlage für eine erfolgreiche Markteinführung gelegt werden. Zeppelin ist Partner von
Caterpillar, des weltweit größten unabhängigen Herstellers von Dieselmotoren und besitzt eine der
führenden Vertriebs-und Serviceorganisation für Schiffsmotoren. Mit einem gemeinsamen Vertrieb
24
25
26
27
Vgl. Bundesverband WindEnergie (2008).
Vgl. Heise (2007).
Vgl. Credit Suisse (2008).
Vgl. SkySails (2009f).
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von Diesel-Wind-Hybridantrieben sollen neue Maßstäbe gesetzt werden. Die Kombination der
Dieselmotorentechnologie von MaK und Caterpillar und den Windantriebssystemen von SkySails ist
Teil der Zukunftsstrategie von Zeppelin: Die Erschließung neuer Markpotentiale. SkySails möchte seine
Kunden mit dem SkySails-System begeistern. Die Kooperation soll eine exzellente Service-Qualität
ermöglichen und so seinen Teil zur Begeisterung der Kunden betragen. 28 Ziel des Joint Ventures ist es,
den Diesel-Wind-Hybridantrieb für das Seeschiff zum Standard zu machen.
Aufgabe 2.1
1. Nehmen Sie an, in der Geschäftsleitung gibt es Überlegungen, einzelne Komponenten des
Zugdrachensystems in Deutschland oder in China zu fertigen. Die Geschäftsleitung beauftragt Sie, in
einem ersten Schritt die maßgeblichen Standortfaktoren
aufzulisten, die für eine Herstellung in
Deutschland bzw. China sprechen.
2. Für SkySails sei eine bloße Gegenüberstellung von Standortfaktoren als Entscheidungskriterium
ungenügend. Daher soll eine SWOT
‐Analyse
nsatz
kommen,
zum Eidie eine Verbindung von
‐ und Unte
Umwelt
Analyse (vgl. Abbildung 1) für den Standort China und den Standort Deutschland zu erstellen. Leiten
Sie jeweils strategische Stoßrichtungen (SO
‐Strateg ien, W O‐ Strateg ien us
Abbildung 5: Aufbau einer SWOT-Matrix
28
Vgl. SkySails (2008c).
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Aufgabe 2.2
Nach dem Konzept des Technologielebenszyklus von Arthur D. Little erfolgt eine Klassifizierung in
Schrittmacher, Schlüssel-, Basis- und verdrängte Technologie.
Schrittmachertechnologien befinden sich noch in der Entstehungsphase. Aktuelle wissenschaftliche
Erkenntnisse
werden
in
neue
Problemlösungen
umgesetzt.
Sie
besitzen
ein
hohes
Entwicklungspotenzial und können somit einen wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung eines
Unternehmens nehmen. Wird das Wettbewerbspotenzial dieser Technologien in der Wachstumsphase
schon zu einem großen Anteil ausgeschöpft, so werden die Technologien als Schlüsseltechnologien
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bezeichnet. Diese stellen einen festen Bestandteil des Technologiespektrums einer Branche dar, der
allerdings nicht allen Wettbewerbern zugänglich ist, und beeinflussen demnach signifikant die
Wettbewerbschancen eines Unternehmens. Basistechnologien stellen kein Differenzierungsmerkmal
mehr dar. Die Technologien sind weit verbreitet und allgemein verfügbar. Das Wettbewerbspotenzial ist
in dieser Reifephase nahezu ausgeschöpft. Verdrängte Technologien befinden sich in der
Substitutionsphase und werden von neuen Schlüsseltechnologien ersetzt.
Zur groben Bestimmung der Lebenszyklusphase einer Technologie sind in der folgenden Abbildung
verschiedene
Indikatoren und deren Ausprägungen angegeben. Bewerten Sie anhand der gegebenen Indikatoren
und Ausprägungen die von SkySails entwickelte Windantriebstechnologie und ordnen Sie diese einem
der vier genannten Technologietypen zu. Begründen Sie Ihr Ergebnis.
Abbildung 6: Technologielebenszyklus-Modell von Arthur D. Little 29
29
Vgl. Schuh & Klappert (2010)
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Aufgabe 2.3
Die Diffusion eines neuen Produktes zum ersten Anwender ist die beschwerlichste und wird durch
Begriffe wie „Referenzkunde“, „Erstanwender“, „lead
user“ oder „launching customer“ besonders
hervorgehoben. Die Bremer Reederei Beluga Shipping mit der MS „Beluga SkySails“ und die Wessels
Reederei mit der MS „Michael A.“ sind die ersten beiden Reedereien (Pilotkunden), welche die
SkySails Technik im kommerziellen Betrieb einsetzen. Argumentieren Sie mit jedem der von Gruner
(1997) analysierten Kooperationsziele (vgl. nachfolgende Abbildung), warum SkySails sich für die
Einbindung zweier Pilotkunden entschieden haben könnte. Beurteilen Sie, ob die Ergebnisse der
Faktoranalyse von Gruner auch bei SkySails zutreffen könnten. Liegt bei SkySails aus Ihrer Sicht eine
identische Rangfolge vor? Begründen Sie Ihr Ergebnis.
Abbildung 7: Kooperationsziele
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Aufgabe 2.4
Was könnten potentielle Konkurrenztechnologien zu dem vorgestellten SkySails System sein? Bewerten Sie die
jeweiligen Technologien hinsichtlich Ihres Substitutionspotentials. Begründen Sie Ihr Ergebnis.
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