Trends der Zukunft Emissionen im weltweiten Containerverkehr bis zum Jahr 2050 um die Hälfte sinken

Moin aus Oslo
Gestern war der zweite Tag unserer Norwegen-Delegationsreise. Wir informierten uns über Klima- und Verkehrspolitik in Oslo. Das Stadtparlament berät und beschließt parallel zum Haushalt einen Klimahaushalt. Dort werden konkrete Maßnahmen zur Reduzierung von CO2 festgelegt und gesteuert.
Oslo wird 2019 Umwelthauptstadt Europas.
Später tauschten wir uns mit den Verkehrsausschuss des norwegischen Parlaments aus.
Zentrales Element im Verkehrsbereich sind eine Maut- Finanzierung. Inzwischen kenne ich das norwegische Wort für Maut – „bompenger“.
Am Abend warf wir noch einen Blick von „oben“ auf die Norwegische Hauptstadt. Dabei bestaunten wir die Skischanze am Holmenkollen.


Startet gut in den Tag. Copyright Mathias Stein toll

https://www.bundestag.de/blob/559626/b136948e9897d506d321fb4fca5ca00c/wd-8-032-18-pdf-data.pdf

Die internationale Schifffahrtsorganisation IMO hat im April erstmals konkrete Ziele in Sachen Klimaschutz beschlossen. Demnach sollen die Emissionen im weltweiten Containerverkehr bis zum Jahr 2050 um die Hälfte sinken. Bisher allerdings wurden die ambitionierten Ziele noch nicht mit konkreten Maßnahmen unterlegt. In wenigen Tagen trifft sich daher der Umweltausschuss der IMO, um über verschiedene Wege zu beraten, mit denen die Zielmarke erreicht werden könnte. Ein Zusammenschluss internationaler Umweltschutzorganisationen namens Clean Shipping Coalition (CSC) hat in diesem Zusammenhang nun einen interessanten Vorschlag gemacht: Eine Höchstgeschwindigkeit für Containerschiffe könnte die Emissionen innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne um immerhin ein Drittel senken. Dies entspricht in etwa dem Ausstoß von 82 Kohlekraftwerken.

Copyright Jörg Potent  ideales Titelbild

Die wirtschaftlichen Kosten sind zu verkraften

Die CSC besitzt im Rahmen der IMO einen offiziellen Beraterstatus. Dies hat den Vorteil, dass der Vorschlag zur Geschwindigkeitsbegrenzung ebenso diskutiert werden muss wie die Ideen der einzelnen Mitgliedsstaaten. Durchgerechnet haben die Umweltschützer den Plan ebenfalls schon. Demnach würden sich die Transportzeiten zwar verlängern, die wirtschaftlichen Kosten wären aber dennoch zu verkraften. Verglichen mit anderen Maßnahmen könnte es sich daher sogar um eine der preiswertesten Möglichkeiten zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes handeln. Dies liegt vor allem daran, dass Waren, die möglichst schnell am Zielort ankommen müssen, ohnehin zumeist mit dem Flugzeug transportiert werden. Die per Containerschiff transportierte Ware muss daher nicht mit Höchstgeschwindigkeit über die Weltmeere gefahren werden. Zumal eine internationale Vorschrift ohnehin alle Reedereien betreffen würde.

Der Druck der Zivilgesellschaft sorgt für freiwillige Verpflichtungen

In der Vergangenheit war die internationale Seeschifffahrt von den Klimaschutzbemühungen der Weltgemeinschaft weitgehend ausgenommen. Dies hatte vor allem rechtliche Gründe. Inzwischen hat der Druck der Zivilgesellschaft aber dafür gesorgt, dass in der Branche ein Umdenken eingesetzt hat. Schon vor einiger Zeit wurde daher beschlossen, dass Containerriesen und Kreuzfahrtschiffe ab dem Jahr 2020 kein extrem umweltschädliches Schweröl mehr verfeuern dürfen. Einzelne Länder haben zudem zusätzliche Vorschriften erlassen. So dürfen bestimmte Fjorde in Norwegen nur noch mit modernen Kreuzfahrtschiffen angefahren werden. Die nun angedachte Geschwindigkeitsbegrenzung könnte auf vergleichsweise einfache Art und Weise dazu beitragen, die Belastung für Klima und Umwelt durch die Schifffahrt weiter zu reduzieren.

Copyright Trends der Zukunft

https://www.ndr.de/nachrichten/schleswig-holstein/Umweltpreis-geht-erstmals-an-eine-Reederei,umweltpreis188.html

Copyright NDR

 

 
 
© 2018 Deutscher Bundestag
WD 8 – 3000 – 032/18
Maßnahmen zur Minderung von Emissionen in der Schifffahrt
Alternative Kraftstoffe und Antriebe
Sachstand
Wissenschaftliche Dienste
Erhalt von Mahtias Stein Magnus Bünning Copyright
Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages unterstützen die Mitglieder des Deutschen Bundestages bei ihrer mandatsbezogenen Tätigkeit. Ihre Arbeiten geben nicht die Auffassung des Deutschen Bundestages, eines sei-
ner Organe oder der Bundestagsverwaltung wieder. Vielmehr liegen sie in der fachlichen Verantwortung der Verfasse-rinnen und Verfasser sowie der Fachbereichsleitung. Arbeiten der Wissenschaftlichen Dienste geben nur den zum Zeit-
punkt der Erstellung des Textes aktuellen Stand wieder und stellen eine individuelle Auftragsarbeit für einen Abge-ordneten des Bundestages dar. Die Arbeiten können der Geheimschutzordnung des Bundestages unterliegende, ge-schützte oder andere nicht zur Veröffentlichung geeignete Informationen enthalten. Eine beabsichtigte Weitergabe oder Veröffentlichung ist vorab dem jeweiligen Fachbereich anzuzeigen und nur mit Angabe der Quelle zulässig. Der Fach-bereich berät über die dabei zu berücksichtigenden Fragen.
Erhalt von Mahtias Stein Magnus Bünning Copyright
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 2
Maßnahmen zur Minderung von Emissionen in der Schifffahrt
Alternative Kraftstoffe und Antriebe
Aktenzeichen:
WD 8
3000
032
/
18
Abschluss der Arbeit:
4
.
Mai
2018
Fachbereich:
WD 8: Fachbereich Umwelt, Naturschutz,
Reaktorsicherheit, Bildung
und Forschung
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 3
Inhaltsverzeichnis
1.
Einleitung: Emissionsdaten von Luftschadstoffen und CO
2
4
2.
Regelungen zur Begrenzung von Luftschadstoffen aus der Schifffahrt
5
2.1.
Regelungen zur Reduktion von Schwefel- und Partikelemissionen
5
2.2.
Regelungen zu Stickstoffemissionsbegrenzungen
6
3.
Politische Strategien zur Senkung der CO2-Emissionen aus
der Schifffahrt
7
4.
Maßnahmen zur Senkung der gegenwärtigen(Treibhausgas-) Schiffs-Emissionen
9
4.1.
Abgasnachbehandlung: Einsatz von Abgaswäschern und Katalysatoren
10
4.2.
Umstieg auf alternative und erneuerbare Kraftstoffe
10
4.2.1.
Von Schweröl zu Schiffsdiesel sowie Gas und Flüssiggas
10
4.2.2.
Verwendung erneuerbarer Kraftstoffe
12
4.3.
Alternative Schiffsantriebe
13
4.3.1.
Windgetriebene oder windassistierende Antriebe
13
4.3.1.1.
Segelmaster
14
4.3.1.2.
Zugdrachen
15
4.3.1.3.
Flettner-Rotoren
16
4.3.1.4.
Rumpfsegler
17
4.3.2.
Elektrische und Hybrid-elektrische Antriebe
18
4.3.3.
Solar-Antrieb
19
4.3.4.
Atom-Antrieb
20
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 4
1.
Einleitung: Emissionsdaten von Luftschadstoffen und CO
2
Der Seeverkehr ist in den vergangenen Jahrzehnten weltweit kontinuierlich gestiegen. Etwa 90% des Welthandels erfolgen auf dem Seeweg.
1
2015 wurden dabei etwa10 Milliarden Tonnen See-fracht über rund 50.000 Frachtschiffe weltweit bewegt.
2
Rund 90% der gesamten Frachtschiffflotte werden mit Schweröl angetrieben. „Je nach Größe,Baujahr und Reisegeschwindigkeit verbraucht ein Frachter oder Tanker pro Seetag meist zwi-schen 30 bis 80 Tonnen Schweröl“, es kann aber auch ein Mehrfaches davon sein.
3
Schwerölbleibt als Rückstandsöl bei der Erdölverarbeitung in den Raffinerien zurück. Schweröl enthält Schwefel
4
,
aromatische Kohlenwasserstoffe
(PAK) und Schwermetalle ; bei der Verbrennung von Schweröl entstehen neben
CO2 auch Feinstaub, (Ruß-)Partikel, Schwefel-(SOx) und Stickoxide
(NOx).
Stickoxide reagieren unter Sonnenlicht mit Kohlenwasserstoffen, bilden Ozon und führen zu Smog; Stickoxide führen zu Reizungen der Atemwege, zur Begünstigung von Herzkreislaufer-krankungen und über Eutrophierung zur Schädigung der Ökosysteme. Schwefeloxide können Krankheiten der Atemwege verschlimmern und gelten als Mitverursacher des so genannten sau-ren Regens. Partikelemissionen aus der Verbrennung von Kraftstoffen werden im Allgemeinen a sgesundheitsschädlich oder krebserregend eingestuft. Je kleiner die Partikel, desto leichter gelan-gen sie über die Lunge bis ins Blut, dabei können zusätzlich Stoffe wie Schwermetalle oder die
krebserregenden polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe angelagert sein.
5
Nach Angaben des Dritten Treibhausgasberichts der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation der Vereinten Nationen (IMO) von 2014 machten die Stickoxidemissionen
der gesamten Schiff-fahrtca . 15% an den globalen NOx-Emissionen
und die (um ca. 30% gegenüber 2009 verminder-ten)Schwefeloxid-Emissionen
der gesamten Schifffahrt ca.13% an den globalen SOx-Emissionen
1  Vgl. BMU (2017). Seeverkehr. Artikel vom 16.6.2017:
http://www.bmu.de/themen/luft-laerm-verkehr/ver-
kehr/seeverkehr/
2
Vgl. Schröder, Tim (2015). Ideen für eine klimafreundliche Seefahrt. Neue Züricher Zeitung vom 29.4.2015 :
https://www.nzz.ch/wissenschaft/technik/ideen-fuer-eine-klimafreundliche-seefahrt-1.18531911
3
Kräußlich, Wolfgang (2011). Schiffsantriebe. Neuentwicklungen für effizientere Schiffsantriebe. IN: KeNEXT
vom 6.11.2011:
https://www.ke-next.de/industrie-forschung/branchen/neuentwicklungen-fuer-effizientere-schiffsantriebe-azipod-und-gleichstromnetze-130.html
4
Dabei entspricht der gegenwärtig noch geltende Grenzwert des zulässigen Schwefelgehalts im Schweröl laut Umweltbundesamt dem 3.500fachen des im europäischen Straßenverkehr (0,001%) zulässigen Schwefelgehalts
für die Kraftstoffe. Vgl. Umweltbundesamt (UBA) (2016). Seeschifffahrt:
https://www.umweltbundesamt.de/the-men/wasser/gewaesser/meere/nutzung-belastungen/schifffahrt#textpart-65
Vgl. dazu u.a. UBA (2016). Seeschiffe – Luftschadstoffe und Energieeffizienz:
https://www.umweltbundes-amt.de/themen/verkehr-laerm/emissionsstandards/seeschiffe-luftschadstoffe-energieeffizienz#textpart-1
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 5
aus. Auf die internationale Seeschifffahrt bezogen waren es 13%-Anteil Verursachung an den globalen NOx- und 12%-Anteil an den globalen SOx-Emisssionen.
6
Im Durchschnitt der Jahre 2007-2012 wurden laut Drittem IMO-Treibhausgasbericht jährlich ca.1.000 Millionen Tonnen CO
2
durch die Schifffahrt insgesamt emittiert (das entspricht 3 ,1% An-
teil an den globalen CO2-Emissionen; 846 Millionen Tonnen waren es bezogen auf die
internatio-nale Seeschifffahrt = 2,6% Anteil an den globalen CO2-Emissionen).
7
Dieser Emissionsanteil ent-spricht ungefähr den gesamten Treibhausgasemissionen Deutschlands. Der IMO-Bericht prognos-tiziert, dass die CO2-Schiffsemissionen
bis 2050 zwischen 50% bis 250%(je nach künftigen wirt-schaftlichen und energiebedingten Entwicklungen) ansteigen könnten.
8
Der Seeverkehr könntedann für vier bis 15% der weltweiten CO
2 n.
9
2.
Regelungen zur Begrenzung von Luftschadstoffen aus der Schifffahrt
10
2.1.
Regelungen zur Reduktion von Schwefel- und Partikelemissionen In Bezug auf Regelungen zu den Schwefel- und Partikelemissionen aus der Schifffahrt hat das In-
ternationale Übereinkommen von 1973 zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe(International Convention for the Prevention of Marine Pollution from Ships, inklusive der fol-genden MARPOL-Protokolle und -Anlagen) die Grundlage gelegt. Danach gilt gegenwärtig einestufenweise Reduzierung des Schwefelgehalts von Schiffskraftstoffen (oder analog im Abgas)
:
4,5% m/m (Massenhundertteile im Schiffskraftstoff) vor dem 1.1.2012,
3,5% ab dem 1.1.2012
6
Vgl. International Maritime Organzation (IMO) (2015). Third IMO GHG Study 2014:
http://www.imo.org/en/OurWork/Environment/PollutionPrevention/AirPollution/Pages/Greenhouse-Gas-Stud-ies-2014.aspx
7
Vgl. IMO (2015).
Bezogen auf CO2-Äquivalente entsprechen die Emissionen der Schifffahrt jährlich durchschnittlich insgesamt 2,8% an den globalen CO2-Emissionen und (2,4%
Anteil sind es bezogen auf die internationale Seeschifffahrt).
CO2-Äquivalente sind CO2-, Methan- und Stickoxid-Emissionen.
(Die Methan-Emissionen von Schiffen nahmen auf Grund einer höheren Aktivität beim Transport von Flüssiger-dgas, LNG, von 2007-2012 zu“, mit einem weiteren Anstieg der Methanemissionen wird gerechnet. Vgl. Mari-time LNG-Plattform (o.J.). Die internationale Schifffahrt verringert den Anteil an den Treibhausgasemissionen:
 
http://www.lng-info.de/de/lng/emission/).
8
Vgl. European Commission (2017). Reducing emissions from the shipping sector:
https://ec.europa.eu/clima/policies/transport/shipping_en
9
Vgl. BMU (2017).
10
Vgl. IMO (o.J.). International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL):
http://www.imo.org/en/About/Conventions/ListOfConventions/Pages/International-Convention-for-the-Prevention-of-Pollution-from-Ships-(MARPOL).aspx
; vgl. Bundesamt für Schifffahrt und Hydrographie (o.J.). MARPOL
Übereinkommen:
 
http://www.bsh.de/de/Meeresdaten/Umweltschutz/MARPOL_Uebereinkommen/index.jsp
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 6
und
0,5% ab dem 1.1.2020.
Zudem sind so genannte Schwefelemissions-Überwachungsgebiete
(SOx emission control areas, SECA) eingeführt worden, in denen
strengere Grenzwerte gelten und die auch nach 2020 weiter-
hin gelten werden, wenn erstmalig weltweit der 0,5%-Schwefelgrenzwert greifen wird. Danach galt/gilt für die Nord- und Ostsee sowie entlang der Nordamerikanischen Küste und der US-Karibik ein Grenzwert von•1,5% bis 2010,
1,0% ab 1.7.2010•und 0,1% ab 1.1.2015.
Normales Schweröl enthält im Schnitt 2,7% Schwefel. Da die Schwefelgrenzen für alle Schiffe gelten (nicht nur Schiffneubauten), haben sie (künftig) dementsprechend größeren Einfluss auf die Schifffahrt als die Reglungen zu den Stickstoffemissionen.
Für Partikelemissionen sind in MAR OL Anlage VI bisher keine direkten Grenzwerte enthalten,sondern nur indirekt über die Vorgaben zum Schwefelgehalt im Kraftstoff, da diese bislang einen Großteil der Partikel darstellen.
11
2.2.
Regelungen zu Stickstoffemissionsbegrenzungen
Die IMO hat daneben eine stufenweise Reduktion der Stickoxidemissionen (NOx) vorgesehen (MARPOL Anlage VI). Danach gilt für Schiffsmotoren, die ab 2011 konstruiert werden, dass diese Emissionsminderungen um 20%im Vergleich zur so genannten Tier I-Norm 12 erreichen müssen.
Außerdem besteht die Möglichkeit zur Ausweisung von Stickstoffemissions-Überwachungsgebie-ten (NOx emission control areas, auch
NECA), in denen für Schiffsneubauten besonders strengeAbgaswerte nach dem sogenannten Tier III-Standardgelten, was einer Emissionsminderung von
80% im Vergleich zu Tier I entsprechen  soll.
NECA bestehen gegenwärtig nur vor der Küste Nordamerikas und der US-Karibik. In diesem Ge-biet sind die Grenzwerte für Neubauten ab 2016 verpflichtend. Die zusätzliche Ausweisung der Schutzgebiete für die Nord- und Ostsee ist bereits beschlossen. Die strengeren Trier III-Grenz-werte für Schiffneubauten gelten dort ab 2021.
11
Vgl. UBA (2016). Seeschiffe.
12
IMO (o.J.). Nitrogen Oxides (NOx) – Regulation 13:
http://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pollution-
Prevention/AirPollution/Pages/Nitrogen-oxides-(NOx)-%E2%80%93-Regulation-13.aspx
; S. zu den Trier I-III
Standards auch:
https://www.dieselnet.com/standards/inter/imo.php
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 7
3.
Politische Strategien zur Senkung der CO
2
-Emissionen aus der Schifffahrt
Laut der „Verordnung zur Überwachung von Kohlendioxidemissionen aus dem Seeverkehr“ derEU ( MRV-Seeverkehrsverordnung) ist ab 1.1.2018
die Erfassung, die Berichterstattung und die Verifizierung von CO
2-Emissionen von Schiffen größer 5.000 Bruttotonnen (BRZ) auf Fahrten von
und zu EU-Häfen sicherzustellen.
13
So werden für alle EU-Mitgliedsstaaten erstmals Pflichten zur
Erfassung und Berichterstattung der jährlichen Treibhausgasemissionen
geregelt; eine Pflicht zur Reduktion der Treibhausgase im Seeverkehr ist dabei (noch) nicht enthalten.
14
Daneben be-steht auf IMO-Seite einergie-Effizienz Design Index
(EEDI), der im Jahr 2011 beschlosse Energieeffizenz wurde und auf die Effizienzsteigerung von neugebauten Schiffen bis 2025 (bisher 30% Effizienz-
steigerung) zielt.
15
Neben Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz und Erfassung der CO
2 -Emissionen be-stimmen auf der Grundlage des Pariser Klimaschutzübereinkommens von Ende 2015
16
aber auchvor allem Maßnahmen zur Reduktion von CO2-Emissionen aus dem Seeverkehr in Verbindung mit einem Minderungsziel für den Sektor
die aktuelle Diskussion
.
Zwar ist der internationale Seeverkehr nicht spezifisch im Klimaübereinkommen von Paris er-wähnt, „jedoch handelt es sich bei den CO2-Emissionen dieses Sektors um anthropogene Emissi-onen“, so dass politisch anerkannt ist, dass „auch der Seeverkehr seine CO2-Emissionen mög-lichst rasch mindern und einen angemessenen Beitrag zur Erreichung der Treibhausgasneutralität
13
Vgl. European Maritime Safety Agency (EMSA) (2018). Information System to Support Regulation (EU) 2015/57
–THETIS MRV:
http://www.emsa.europa.eu/ship-inspection-support/thetis-mrv/item/2953-information-system-
to-support-regulation-eu-2015-57-thetis-mrv.html
;
https://www.dehst.de/SharedDocs/down-
loads/DE/seeverkehr/seeverkehrsverordnung-MRV.pdf;jses-
sionid=3EA4503C77B43FFD2C05F518C3AC94AB.2_cid292?__blob=publicationFile&v=2
Die Deutsche Emissionshandelsstelle im UBA (DEHSt) ist für die Überwachung in Deutschland zuständig. Vgl.UBA (2017). Seeschifffahrt muss über Treibhausgasemissionen berichten. Artikel vom 2.10.2017:
https://www.umweltbundesamt.de/themen/seeschifffahrt-muss-ueber-treibhausgasemissionen Als Reaktion darauf hat die IMO ein „Data Collection System“ zur Erfassung der CO2-Emissionen aus dem See-verkehr verabschiedet. Dies sieht vor, dass die CO2-Emissionen von Schiffen ebenfalls größer 5.000 BRZ ab dem
Jahr 2019 zu erheben und an den jeweiligen Flaggenstaat zu melden sind.
14
Vgl. European Commission (2017).
15
Vgl. IMO (2018). Energy Efficiency Measures:
http://www.imo.org/en/OurWork/Environment/PollutionPreven-
tion/AirPollution/Pages/Technical-and-Operational-Measures.aspx
16
Mit dem Pariser Klimaschutzübereinkommen von Ende 2015 hatten sich 196 Staaten allgemein darauf verstän-digt, „so bald wie möglich den weltweiten Scheitelpunkt der Emissionen von Treibhausgasen zu erreichen …
und danach rasche Reduktionen im Einklang mit den besten verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen her-beizuführen, um in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts ein Gleichgewicht zwischen den anthropogenen
Emissionen von Treibhausgasen aus Quellen und dem Abbau solcher Gase durch Senken … herzustellen“ (Art.4 Abs. 1: Deutscher Bundestag (2016). Entwurf eines Gesetzes zu dem Übereinkommen von Paris vom 12. De-zember 2015. BT-Drs. 18/9650 :
http://www.imo.org/en/OurWork/Environment/PollutionPrevention/AirPollu-
tion/Pages/Technical-and-Operational-Measures.aspx
).
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 8
in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts leisten“
17
muss. Täte er dies nicht, nähme laut Bundesum-
weltministerium der Druck auf andere Sektoren entsprechend zu, um die Ziele von Paris zu er-reichen.
Im Rahmen des Beschlusses aus dem Oktober 2016 für eine „Road Map“ hat die IMO für die Jahre 2018-2023 festgelegt, 2018 eine zunächst vorläufige Treibhausgasminderungs-Strategie mit möglichen Maßnahmen und Zeithorizonten zu erarbeiten und diese weiterzuentwickeln, wenn zusätzliche Informationen insbesondere aus der CO2-Datenerhebung vorliegen. Bis zum Frühjahr 2020 soll eine

-Minderungsstrategie der IMO beschlossen werden.

Im Rahmen der Ausgestaltung der vierten Handelsperiode des Europäischen Emissionshandels-systems (EU-ETS) mit CO2-Zertifikaten hat sich das
Europäische Parlament(EP)2017explizit für die Einbeziehung des Schiffsverkehrs
in den EU-ETSab 2023 ausgesprochen,  wenn die IMO bis
2021 ein dem ETS nicht vergleichbar effizientes System auf den Weg gebracht haben sollte.
18
Übernommen wurde der Vorschlag im finalen Text nach dem
Trilog vom Februar 2018 nicht, dam an zunächst die Bemühungen der IMO um die Begrenzung der Emissionen aus der internatio-nalen Seeschifffahrt fördern wolle. Die Europäische Kommission wolle dies „regelmäßig überprü-fen und mindestens einmal jährlich dem Europäischen Parlament und dem Rat einen Bericht
über die im Rahmen der IMO erzielten Fortschritte im Hinblick auf ein ehrgeiziges Emissionsre-duktionsziel und über Begleitmaßnahmen vorlegen“
19
. Maßnahmen seitens der IMO oder der Union sollten erst ab 2023 einsetzen. Auch das
Bundesumweltministeriumsieht, „sollten die Verhandlungen in der IMO nicht die notwenigen Erfolge erzielen“, eine Einbeziehung der See-verkehrsemissionen ab 2023 in den EU-ETS als folgerichtig an.
20
Mitte
April 2018
hat die IMO auf der 72. Sitzung ihres Ausschusses für den Schutz der Mee-resumwelt die Resolution für die erste Treibhausgassenkungs-Strategie für die internationale
Schifffahrt angenommen: Danach sollen die Treibhausgasemissionen aus der internationalen Schifffahrt so schnell wie möglich ihren Höchststand erreicht haben und
bis 2050 gegenüber2008 m indestens 50% niedriger sein. Die CO2 -Emissionen je Verkehrsleistung („CO2 Emissions der Transport Work“) sollen im Durchschnitt bis 2030 um mindestens 40% und bis 2050 auf 17 BMU (2017).
18
Vgl. P8_TA-PROV(2017)0035. Kosteneffizienz von Emissionsminderungsmaßnahmen und Investitionen in CO
2
effiziente Technologien. Abänderungen des Europäischen Parlaments vom 15.2.2017 zu dem Vorschlag für eineRichtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Änderung der Richtlinie 2003/87/EG zwecks Verbes-serung der Kosteneffizienz von Emissionsminderungsmaßnahmen und zur Förderung von Investitionen in CO2
effiziente Technologien (COM(2015)0337 – C8-0190/2015 – 2015/0148(COD))1: S. 27, Änderungsantrag 36.
19
Vgl. Erwägungsgrund 4 und die Kommentierung der EU-Kommission zu „Emissionen im Seeverkehr“: EP
(2018). P8_TA-PROV(2018)0024. Kosteneffizienz von Emissionsminderungsmaßnahmen und Investitionen in CO2 päischen Parlaments vom 6. Februar 2018  zu dem Vorschlag für eine Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Änderung der Richtlinie  2003/87/EG zwecks Verbesserung der Kosteneffizienz von Emissionsminderungsmaßnahmen und zur Förde-
rung von Investitionen in CO2-effiziente Technologien (COM(2015)0337 – C8-0190/2015 – 2015/0148(COD)):
 
http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=-//EP//TEXT+TA+P8-TA-2018-
0024+0+DOC+XML+V0//DE
20
BMU (2017).
 
 
 
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 10
4.1.
Abgasnachbehandlung: Einsatz von Abgaswäschern und Katalysatoren
Die durch die IMO und EU gestattete Entschwefelung der Abgase zur Einhaltung der Grenzwerte kann über Abgasreinigungssysteme, die auch Scrubber
genannt werden, erfolgen. Dabei müssen die Grenzwerte der Giftstoffe erreicht werden. Laut Umweltbundesamt sind dabei folgende technische Varianten auf dem
Markt:
„Offene Systeme (Open-Loop-Scrubber) nutzen die Pufferkapazität des Meerwassers, um das Schwefeldioxid aus dem Abgas zu entfernen. Das Wasser wird dabei wieder direkt ins Meer eingeleitet.
Geschlossene Nasswäscher nutzen Frischwasser und Natronlauge, um die gewünschte
Reinigungsleistung zu erzielen. Hier wird ein Großteil des Wassers im Kreis geführt, nur
geringere Mengen werden ins Meer gegeben oder können für eine gewisse Zeit in Tanksgespeichert werden. Die anfallenden Reststoffe (Sludge) aus der Wasseraufbereitung müssen im Hafen abgegeben werden.
Trockene Scrubbersysteme arbeiten mit Kalkgranulat, das komplett im Hafen entsorgt
werden muss.“
24
Beispiele für eingesetzte
Katalysatoren zur Minderung der Stickoxid-Emissionen
sind u.a. das
L‘ Onox-System für eine Vielzahl von unterschiedlichen Motoren, bei dem eine Harnstoff-Was-
ser-Lösung mit einem Druck von ca. 10 bar durch mehrere Dosiereinheiten in den Abgastrakt ein-gespritzt und so die effiziente Reduktion von Stickoxiden im Katalysator zu Stickstoff und Was-ser unterstützt wird oder auch das SCR-System (selektive katalytische Reduktion), bei dem dasAbgas mit Urea gereinigt wird und zur Minderung der Stickoxid-Emissionen um 90% führen soll.
25
Bisher sind Maßnahmen oder Anlagen zur Ruß- und Partikelreduktion für große Schiffsmotoren nur in geringem Umfang erprobt bzw. eingesetzt. „Grundsätzlich können auch innermotorischeMaßnahmen und die Verwendung hochwertiger und schwefelarmer Kraftstoffe, die Verwendung eines Landstromanschlusses während der Liegezeit im Hafen sowie der Einsatz eines Partikelfil-ters solche Emissionen mindern. Da jedoch keine Grenzwerte für Partikel oder Ruß (black carbon)existieren, mangelt es auch an der Umsetzung von Maßnahmen in der Praxis.“
26
4.2.
Umstieg auf alternative und erneuerbare Kraftstoffe
4.2.1.
Von Schweröl zu Schiffsdiesel sowie Gas und Flüssiggas
Um Stickoxid- und Schwefelemissionen wirksam zu reduzieren, können grundsätzlich auch Kraftstoffe wie Schiffsdiesel , der auch in herkömmlichen Schiffsmotoren nutzbar ist, oder Gas eingesetzt werden, da beide durch ihre geringeren Schwefelanteile
als beim Schweröl `sauberer`24 UBA (2016). Seeschiffe.
25
Vgl. Heimann, Feliciatas (2017). Alternative Antriebstechnik in der Schifffahrt. In: KeNEXT vom 13.7.2017:
 
https://www.ke-next.de/specials/schiffbau/alternative-antriebstechnik-in-der-schifffahrt-111.html
26
UBA (2016). Seeschiffe – Luftschadstoffe und Energieeffizienz.
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 11
verbrennen. Allerdings ist Diesel deutlich teurer als Schweröl und für einen Umstieg auf (Flüs-sig-) Gasantrieb müssen Schiffe erst umgerüstet und, insbesondere für das Flüssiggas, erst noch die notwendige Tankinfrastruktur in den Häfen aufgebaut werden.
Wegen der geringen Umrüstungsvoraussetzungen wird bei Bedarf (z.B. jetzt schon bei Einfahrten in Emissionsschutzgebiete) derzeit vorrangig Diesel eingesetzt.
Große Teile der Schiffsindustrie sehen aber eine „glänzende Zukunft für Gasmotoren in derSchifffah rt voraus“, weil der Brennstoff ebenfalls für die gegenwärtig aktuellen Emissionsminde-rungsthemen Schwefel, Stickoxid (und bedingt Partikel), wenn auch noch (s. dazu aber Power-to-Gas) nicht für die CO2-Emissionen, eine Lösung biete.
27
Gegenwärtig vollzieht sich eine Einführung von Gas in den Schiffsverkehr noch eher verhalten
28
 
.
Gasmotoren
werden derzeit
hauptsächlich in der Kombination mit anderen Motoren
verwandt,z.B. Dieselmotoren. Die Gasturbinen werden dann vor allem bei höheren Geschwindigkeiten ein-gesetzt. Auf Fahrgastschiffen kommen Gasturbinen zur Reduzierung von Emissionen in den ge-nannten Emissionsschutzgebieten oder in Häfen schon heute häufiger zum Einsatz.
Als bedeutende Alternative wird (nicht nur zum Schweröl, sondern auch zum Schiffsdiesel) die Verwendung von Flüssiggas Liquefied Natural Gas (LNG)
gesehen. Dabei handelt es sich um Erdgas gab es weltweit knapp 500 LNG-Tanker, die den Treibstoff transportierten und ihn dabei auch für den eigenen Antrieb nutzten, weitere knapp 60 Schiffe (zumeist Fähren, Versorgungsschiffe für
Bohrinseln oder Schlepper) nutzten das Flüssiggas als Treibstoff.
29
Aktuell werben vor allem Kreuzfahrtschiffe, die insgesamt 0,6% der zivilen Schifffahrt ausmachen, damit, dieses bzw. kommendes Jahr bei ersten Schiffen auf LNG umzustellen.
30
Der Einsatz von Flüssigerdgas als Treibstoff reduziert Schwefel- (schwefelfrei), Stickoxid-(-85%) und Feinstaubemissionen (-95%)signifikant und führt zu einem etwa 20% geringeren Kohlendioxidausstoß im Vergleich  Ver-brennung von Diesel oder Schweröl. Allerdings kann es unter bestimmten Umständen durch ge-
öffnete Ventile bei Vierttakt-Motoren und bei einer unvollständigen Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches zum sogenannten Methanschlupf (Entweichen von Methan) kommen.
Zwischen 1% und 2% unverbrannten Methans könnten beim Viertakter im LNG-Abgas enthalten sein; da Me-than etwa 30-mal klimaschädlicher als Kohlendioxid ist, würden damit die CO2-Vorteile des Gas-antriebes in dem Fall hinfällig.
31
27
Vgl. Heimann, Feliciatas (2017).
28
Allerdings verweist der Verband Deutscher Ingenieure darauf, dass 2016 von den 30 Schiffsmotorenherstellern neun Gasmotoren herstellten. Vgl. VDI-Nachrichten vom 12.2.2016.
29
Vgl. Schröder, Tim (2015).
30
Vgl. Grüne Welle für Kreuzfahrtschiffe. In: Beilage zur FAZ vom 26.4.2018: 16.
31
Vgl. Heumer, Wolfgang (2017). Schiffstechnik. Zweitaktschiffsmotor vermeidet Methanschlupf. VDI Nachrich-
ten vom 27.11.2017:
https://www.vdi-nachrichten.com/Technik/Zweitaktschiffsmotor-vermeidet-Methan-
schlupf
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 12
Der Naturschutzbund Deutschland (NABU) verweist neben dem Problem des möglichen Methan-schlupfes (auch beim Bunkering selbst) zudem darauf, dass bei einer Einbeziehung der Betrach-tung von Produktionsprozessen und Lieferketten von LNG der LNG-Brennstoffeinsatz auch nur unter bestimmten Bedingungen zu einer Minderung von CO2-Emissionen beiträgt und künftig bei-tragen wird.
32
Einer mittelfristigen Verwendung der Technologie in der Breite stünde infrastrukturell bisher vorallem entge gen, dass nur wenige Häfen über LNG-Tankstellen verfügen – wobei ein Ausbau statt-findet und auch in Deutschland intensiv darüber diskutiert wird
33
-,
und finanziell, dass eine zu-sätzlich benötigte Isolierschicht für den LNG-Antrieb die Kosten für ein Schiff um bis zu 30%verteuern kann sowie sich die Staufläche durch benötigte voluminösere Tanks reduziert.
34
4.2.2.
Verwendung erneuerbarer Kraftstoffe
Grundsätzlich würde eine (beginnende und ansteigende) Nutzung synthetisch oder biologisch erzeugter erneuerbarer, weitgehend CO2-neutraler Kraftstoffe in der Schifffahrt noch deutlicherzu den angestrebten Treibhausgas-Emissionsminderungen beitragen können.
Bisher kommt es eher vereinzelt zur Verwendung von Methanol, Ethan oder Wasserstoff als al-ternativem Treibstoff in der Schifffahrt („Stena Line launched the world’s first methanol poweredferry“, „Kawasaki Heavy industry is designing liquid hydrogen carriers“). Für den normalen  Frachtverkehr bleiben erneuerbare Kraftstoffe weiterhin eine Ausnahme (zumal ihreProdukti-onskosten– noch – deutlich höher sind). Zwar bieten einige Motorenhersteller schon so genannte Dual-Fuel-Technologie an
35
, bei der sowohl herkömmliche als auch alternative erneuerbare Kraft-
stoffe verwendet werden können. Doch besteht für die konkrete Verwendung dieser alternativen Kraftstoffe vor allem dasProblem der Verfügbarkeit über Bunker und dem
Mangel an Verteiler-netzen
. Dabei scheint es für Experten der Schifffahrtsforschung gegenwärtig eher unwahrschein-lich, nachdem Häfen und Gaskonzerne zurzeit höhere Summen in den Aufbau einer Infrastruktur
32
Der NABU verweist dabei auf eine Studie des International Council of Clean Transportation, die in der Analyse von acht untersuchten Produktions- und Lieferketten von LNG eine maximal mögliche 18%ige-Einsparung von CO2
-Äquivalenten gegenüber anderen untersuchten konventionellen erdölbasierten Brennstoffen in der Schiff-fahrt ausweist, wobei für einen „pathway“ aber sogar 5% Mehremissionen ausgemacht wurden. Vgl. Interna-
tional Council of Clean Transportation (Ed.); Lowell, Dana; Wang, Haifeng; Lutsey, Nic (2013). Assessment of
the fuel cycle impact of liquefied natural gas as used in international shipping. White Paper:
https://www.theicct.org/sites/default/files/publications/ICCTwhitepaper_MarineLNG_130513.pdf
: 2. Vgl. auch
NABU (2016). LNG als Schiffstreibstoff:
https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/verkehr/161125-
nabu-position-lng.pdf
33
Vgl. dazu Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2017). Fachworkshop im Rahmen der Mo-bilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesregierung (MKS). Runder Tisch „LNG in der Binnen- und Seeschiff-
fahrt“ am 5. Mai 2017:
https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Anlage/MKS/runder-tisch-lng-schifffahrt-doku-
mentation.pdf?__blob=publicationFile
34
Vgl. Schröder, Tim (2015).
35
Wobei dabei gegenwärtig zumeist (noch) der wechselnde Betrieb von Diesel/Schweröl und Erdgas/LNG umge-setzt wird.
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 13
für eine künftige umfassendere LNG-Versorgung investieren, dass weitere Investitionen in gro-ßem Umfang in zusätzliche (erneuerbare) Kraftstoffarten getätigt werden
36
. – Eine weitere Mög-lichkeit kurzfristigen Einstiegs erneuerbarer Kraftstoffe in die Schifffahrt wäre aber auch die Ver-wendung gemischten Dieselöls.
In der Betrachtung eines mittelfristigen Zeithorizonts wird in diesem Zusammenhang die mögli-che ansteigende Nutzung von LNG als Treibstoff durchaus auch positiv gewertet, wenn diese als Brückentechnologie
37
dient, um den Einstieg in Power-to-Gas /Power-to-Liquid-Prozesse
vorzu-bereiten, bei denen aus Strom aus erneuerbarer Energie gasförmige oder flüssige synthetischeKraftstoffe CO 2 -`neutral` hergestellt werden.
38
Möglich wäre (gesprochen wird beispielsweise von einem Anteil von Wind- und Sonnenenergie von 60-80% am gesamten Energiemix), dass künftig
dann aus überschüssigem erneuerbarem Strom über die Elektrolyse aus Wasser speicherbarer Wasserstoff hergestellt oder über die Methanisierung synthetisches Erdgas (Biomethan) als Treib-stoff für die Schiffe erzeugt würde.
39
Dabei blieben die bisherigen dann modernen Diesel- und Gasmotoren mit Umrüstungen die prägende Antriebstechnologie in der Schifffahrt.
4.3.
Alternative Schiffsantriebe
4.3.1.
Windgetriebene oder windassistierende Antriebe
Der flächendeckende Einsatz von Windkraft/Windenergie für die Schifffahrtsindustrie wird mehr als geminderten Antriebsbedarfs gesehen. Schwierigkeiten werden vor allem darin ausgemacht, dass die Windenergie nicht alleinin  der Lage ist, die „Leistungsdichte“ zu bieten, die notwendig ist, um einen 50-MW-großen Zwei-
takt-Schiffsdieselmotor zu ersetzen und die Windkraft auch auf einigen Handelsrouten keine Zu-verlässigkeit und Berechenbarkeit bietet. Allerdings werden durchaus
größere Potenziale für bis zu zweistelligen Kraftstoffeinsparungen
gesehen, wenn Windantriebe assistierend eingesetzt
werden. Daher gelten die windassistierenden Antriebe als die
erneuerbaren Antriebstechnolo-gien mit den größten Realisierungsoptionen
. Unterschiedliche Technologievariante  im Bereich der Nutzung der Windenergie sind vorhanden – die wichtigsten werden nachfolgend kurz darge-stellt. Die Herausforderung wird darin gesehen, diese Technologien sowohl teilweise noch konk-
ret umzusetzen, sie aber vor allem so weiterzuentwickeln, um sie an die kommerziellen, techni-schen und regulatorischen Herausforderungen der Schifffahrt anzupassen.
40
36
Vgl. Pospiech, Peter (2016). Auf der Suche nach alternativen Schiffsantrieben. In: VEUS Shipping vom
30.4.2016.
37
So bezeichnet auch Ralf Brauner, Professor für Seefahrt und Logistik an der Jade-Hochschule, Flüssiggas als
Brücke in den Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen in der Schifffahrt. Vgl. dazu Deutschlandfunk (2017).
Hybridmotoren auf hoher See. Beitrag vom 11.12.2017.
38
Vgl. VDMA (o. J.). Kurs Maritime Energiewende: Punkt 3+4.
39
Vgl. VDI-Nachrichten vom 26.11.2017.
40
Vgl. The Royal Institution of Naval Architects (RINA) (2017). Power & Propulsion Alternatives for Ships. Con-
ference 8th November 2017 in Rotterdam:
https://www.rina.org.uk/Alternative-ship-power
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 14
4.3.1.1.
Segelmaster
Reine Segelschiffe als Handelsfrachtschiffe gibt es bis auf eines weltweit nicht. Dabei handelt es sich um das Segel-Frachtschiff “Tres hombres” der niederländischen Firma Fairtransport, die sich dafür das Segelschiff einsetzt. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit werden dabei aber zusätzlich Passagiere (ca. 3.000 Euro pro P/Törn) befördert.
Für einen wirtschaftlichen Segelmaster-Fracht-Transport ist die Zusatzantriebstechnologie mit blattartigen Segelmasten (Dyna Rigg masts)
konzipiert worden. Das Dyna-Rigg ist dabei eineWei terentwicklung der alten Windjammertechnik mit jedoch einem automatischen Segelsystem,
das bereits in den 1960er Jahren entwickelt wurde, so dass die Segel nicht mehr wie bei denFra chtern der Vergangenheit von einer großen Mannschaft bedient werden müssen. Erstmals haben Konstrukteure das vollautomatische Rigg Mitte der zweitausender Jahre bei einer großen Yacht eingebaut.
In den Medien wurden einzelne größere Bauvorhaben vorgestellt, wobei zum jetzigen Zeitpunktnicht eru ierbar ist, ob sie auch abgeschlossen sind:
Vorgesehen waren in den letzten Jahren der Bau eines 8.000-Tonnen-Frachtseglers „
Ecoliners mit dem Dyna-Rigg-System (u.a. unter Beteiligung von Mitarbeitern des Helmholtz-Forschungs-zentrums Geesthacht bei Hamburg), bei dem sich vier große, blattartige Segel, welche den Treib-stoffverbrauch beim Betrieb (des Hybrid-Motors) um 30% senken sollen, erheben.
41
42
41
Vgl. Schröder, Tim (2015); vgl. auch
http://www.ecoliners.eu/
;
http://www.daserste.de/information/wissen-
kultur/w-wie-wissen/sendung/frachtsegler-100.html
42
Dykstra Naval Architects (2014). Ecoliner Project:
http://www.dykstra-na.nl/designs/wasp-ecoliner/
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 15
Auch in England wurde 2014 mit der Konstruktion eines 3.000-Tonnen Frachtschiffs „
B9-Ship
als Dreimaster mit Dyna Rigg masts begonnen.
43
Die Hamburger Reederei Sailing Cargo setzt mit mehreren Partnern derzeit mit dem Prinzip der DynaRigs masts das „Quadriga Projekt“ zum „Bau des größten Segelfrachters der Neuzeit“ (170mL.3.1.2änge 4.Zugdrachen
 
Der Einsatz von riesigen, dem Schiff vorgespannten Lenkdrachen entspricht einer modernen Va-riante des Segels. Bei relativ geringerem finanziellem Zurüstungsaufwand erreichen sie eineHöhe von bis zu 500 Metern und können dort die starken Winde nutzen.
Drachen, die auch vereinzelt kleinere Containerschiffe ziehen, gibt es schon im Testbetrieb.  Firma SkySails hat sie erstmals umgesetzt.
Auf dem Containerschiff „BCC Skysails“kommt seit 2007 ein 160 Quadratmeter großer, computergesteuerter Flugdrachen zum Einsatz,
der in 100 bis 300 Metern Höhe fliegt und das Schiff mit einer maximalen Zugkraft von drei Ton-nen zieht. Die Geschwindigkeit des Schiffs liegt bei 3,5 Knoten. Die Treibstoffkostenersparnis wi MS Theseus“ hat einen Zugdrachen. Ende 2011 hat Skysails einen Zugdrachen mit der doppelten Fläche auf einemweiteren Handelsschiff installiert.
45
Durchgesetzt hat sich das System bisher (noch) nicht. Als schwierig gilt, dass das System ideale Bedingungen für eine angegebene Treibstoffersparnis benötigt. Diese sind aber nur bei direktem starkem Rückenwind gegeben; eine Ausrichtung der Route allein am Wind erscheint schwierig;
nur bestimmte Routen gelten als einsparträchtig. Für Reeder mit kleineren Einheiten wie Küsten-motorschiffen könnten laut Schiffsexperten die Zugdrachen künftig eventuell interessant sein.
43
Vgl. Manager-Magazin (2014). Hybridvarianten mit Wind:
http://www.manager-magazin.de/unternehmen/han-
del/logistik-5-innovationen-die-den-gueterverkehr-revolutionieren-koennen-a-1000758-5.html
; vgl. auch
http://www.b9energy.co.uk/B9Shipping/tabid/4036/language/en-US/Default.aspx
44
Siehe dazu:
http://nauteo.de/maritimenews/schiffbau/item/708-lloyds-register-beteiligt-sich-am-bau-des-gro-essten-segelfrachters-der-neuzeit
;
https://www.marinelog.com/index.php?option=com_k2&view=i-
tem&id=26893:project-plans-to-build-worlds-largest-sailing-cargo-ship&Itemid=257; http://gcaptain.com/construction-worlds-largest-cargo-sailing-ship-moves-step-closer-reality/;
Quadriga-Projekt (2018):
http://nextgeneration-cargo.com/
45
Siehe dazu:
http://www.manager-magazin.de/unternehmen/handel/logistik-5-innovationen-die-den-gueterverkehr-revolutionieren-koennen-a-1000758-5.html
;
https://www.welt.de/regionales/hamburg/article1567725/Dra-
chen-zieht-erstmals-modernen-Frachter.html
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 16
46
4.3.1.3.
Flettner-Rotoren
Anfang der 1920er Jahre wurde von Anton Flettner ein Dreimastschoner erstmals zu einem
Ro-
torschiff mit Walzensegeln
umgebaut. Jede der beiden Walzen hatte 2,8 m Durchmesser, eine
Höhe von 18,3 m über Deck und wurde durch einen 7,5 kW starken Elektro-Hilfsmotor angetrie-ben.
47
Durch die der Windströmung ausgesetzten
rotierenden Zylinder
wird durch den Magnus-Effekt
eine Kraft quer zur Anströmung erzeugt. Der Rotor wird mit einer an die herrschende Windge-schwindigkeit angepassten Geschwindigkeit gedreht.
Im Einsatz mit Flettner-Rotoren befindet sich seit 2010 nur das „
E-Ship 1
“, ein 130 Meter langes
Hybrid-Frachtschiff (mit zwei 3,5 MW Dieselmotoren) mit vier Flettner-Rotoren. Als nachteilig
46
Skysails GmbH Hamburg (2018):
http://www.skysails.info/skysails-marine/skysails-antrieb-fuer-frachtschiffe/
47
Royal Academy of Engineering (2013): 47
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 17
wirken für kommerzielle Handelsschiffe die erforderlichen großen Aufbauten an Deck und Die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Wind
.
48
4.3.1.4.
Rumpfsegler
Als gänzlich neues Design gilt der Rumpfsegler für den Frachter „
Vindskip“, der von dem norwe-gischen Ingenieur Terje Lade (z.T. auch mit Hilfe staatlicher Fördermittel) entwickelt, bisher abernoch nicht umgesetzt wurde. Dabei hat der Rumpf dieForm eines hochkant gestellten Flugzeug-
flügels . Streicht Wind am Rumpf entlang, entsteht eine Kraft, die das Schiff voranschiebt – diesallerdings nur, wenn der Wind aus dem richtigen Winkel optimal anströmt und möglichst viel Vortrieb erzeugt. Durch den strömungsoptimierten Längsschnitt entstehe so laut Ingenieur einEffekt wie bei einem Segelschiff, das hart am Wind segelt. Zusätzlich soll ein Motor für Flüssig-gas zur Verfügung stehen. Daneben sollen über Board-Computer Verfeinerungen des (Wetter-)
Routings eingesetzt werden, die mit dem Fraunhofer Center für Maritime Logistik und Dienstleis-
tungen in Hamburg gemeinsam erarbeitet wurden. Laut Lade ließen sich damit für bestimmte Strecken bis zu 60 % des Brennstoffs und bis zu 80 % der Schadstoffemissionen einsparen. Vor zwei Jahren war die Hoffnung formuliert worden, dass die erste Umsetzung des Rumpfseglers2019 erfolgen könne. Derzeit finden sich keine weiteren Angaben dazu auf der Projektleiter
49
50
48
Vgl. Royal Academy of Engineering (2013). FUTURE SHIP POWERING OPTIONS. Exploring alternative meth-ods of ship propulsion. July 2013.
https://www.raeng.org.uk/publications/reports/future-ship-powering-options
: 47f.
49
Vgl. dazu Schröder, Tim (2015), aber auch
http://www.bbc.com/news/business-27257957
;
https://www.welt.de/wirtschaft/article130072700/Segelnder-Frachter-soll-Schifffahrt-revolutionieren.html
4.2014
;
http://www.ladeas.no/about.html
50
LadeAs (2018). Project Vindskip:
http://www.ladeas.no/media.html
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 18
4.3.2.
Elektrische und Hybrid-elektrische Antriebe
Der reine Elektroantrieb scheint gegenwärtig mit der heutigen Batterietechnik für große Tanker und Containerschiffe (noch) unrealistisch. Bleibatterien sind zu groß und zu schwer, Lithium-Ionen-Batterien zu teuer; auch insgesamt schlösse sich ein vernünftiger Einsatz allein auf Grund der Strecke von Hamburg nach Shanghai benötigt ca. 30 GWh).
51
Aber an Elektroantrieben für Container-schiffe wird durchaus in Testverfahren gearbeitet.
52
Elektrisch betriebene
Freizeitboote sind z.T. schon gängig (netzbetriebener Batteriebetrieb, oder
über Sonnenkollektoren oder Windturbinen geladene Batterien), vereinzelt gibt es auch schon erste batteriebetriebene elektrische Fähren. Auch bei den Kurzstrecken-Schiffen, Behördenschif-fen oder Schleppern wird von Fachseite Wachstumspotenzial für die mittelfristige Zukunft aus-gemacht.
53
Hybrid-elektrische Antriebe sind bereits auch bei größeren Schiffen im Einsatz
. So wird ein die-sel-elektrischer Antrieb schon bei verschiedenen Arten von Schiffen verwendet, wie z. B. Kriegs-schiffen, Schleppern, Baggern, Eisbrechern, Kreuzfahrtschiffen und auch Fähren. Die Antriebe haben zwar höhere Investitionskosten, böten aber Vorteile einer höheren Effizienz, Flexibilität
beim Lauf im bestimmten Drehzahlbereich, geringerer Geräuschintensität und Vibrationen und Freiheiten in der Design-Umsetzung. Dabei können die Motoren optimal eingesetzt und viele der Lastschwankungen durch die Batterien absorbiert werden.
54
Bei Containerschiffen könnte man sich zum Beispiel im Kurzstreckenverkehr solche Anwen-dungen [hybrid-elektrischer Antriebe] vorstellen, etwa bei den sogenannten Feederschiffen, die kurz hintereinander viele Häfen anlaufen. Aber auch in sehr umweltempfindlichen Bereichenwie etwa i n Skandinavien werden Hybridsysteme als erstes in Containerschiffen zum Einsatz kommen. Ein anderes Einsatzgebiet ist das Einlaufen und Manövrieren in Häfen. Dass die Schiffe auf elektrische Antriebe umschalten, um das Schiff umweltschonend und maschinenschonend in
den Hafen zu bringen.“
55
Insgesamt stehen geradeim Be reich der Batterietechnologie
derzeit und in den kommenden Jah-ren umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an, die auch zu weiteren Optionen in
51
Vgl. Schröder, Tim (2015).
52
Siehe dazu den maritimen Dienstleister DNV GL zum Modell eines Containerschiffs „Revolt“:
https://www.dnvgl.de/
53
Vgl. Hauke Schlegel (VDMA) zit. nach Heimann, Felicitas (2017). Interview mit Hauke Schlegel zu Grünen Schiffsantrieben. Elektrische Antriebe für Schiffe sind noch ferne Zukunft. In: KeNEXT vom 13.7.2017:
https://www.ke-next.de/specials/schiffbau/elektrische-antriebe-fuer-schiffe-sind-noch-ferne-zukunft-119.html
54
Vgl. The Royal Institution of Naval Architects (2017). All electric and hybrid electric:
https://www.rina.org.uk/Alternative-ship-power
55
Schlegel, Hauke (2017).
 
Wissenschaftliche Dienste
Sachstand
WD 8 – 3000 – 032/18
Seite 19
der Schifffahrt führen können. Als nicht unproblematisch im Sinne der CO
2
-Bilanz sind dabei aber auch die Erzeugung der Batterien und ihre Lebensdauer zu betrachten.
56 Solar-Antrieb
Im Hinblick auf die Entwicklung von effektiveren Leichtbau-Solarmodulen
, die für den Einsatz auf hoher See geeignet sind, gab es in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte. Kombinierte Solarenergie plus Batterien
wurden erfolgreich für eine Reihe kleiner kommerzieller Schiffe ein-
gesetzt. Gegenwärtig können Sonnenkollektoren allein jedoch nicht die Energie bereitstellen, die für den Antrieb eines großen Schiffes benötigt wird. Der Einsatz von Solarmodulen gilt derzeitdaher vor allem als einewichtige alternative Energiequelle für Bordelektroniksysteme und als Hybrid-Variante zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des Schiffes insgesamt.
57
Als künftige Einschränkungen für einen solaren Hauptantrieb für große Schiffe werden gegenwär-tig vor allem die Volatilität der Energiequelle durch die Wetterbedingungen, die unterschiedliche
Wolkenbedeckung und abhängige Winkelstellung der Solarmodule, aber auch die Notwendigkeit einer relativ großen Verfügbarkeit von Raum für die Photovoltaik-Module bei begrenzter Deckflä-che angeführt.
Als mögliche Techn ologie, um die verfügbare Fläche für Sonnenkollektoren zu erhöhen, wird diePlatzierung von mastartigen Segelstrukturenauf dem Deck gesehen (z.B. in der Kombination mit der Windnutzung über die Segel). Die Wirksamkeit eines Panels hinge dabei aber auch von des- sen Beweglichkeit und Ausrichtungsfähigkeit ab. Aber auch diese Konzeptualisierungen werdenderzeit noch eher als zusätzliche Energiebereitstellung im Rahmen eines Hybrid-Systems für grö-
ßere Schiffe verortet.
58
Der erwähnte schon stattfindende Einsatz von Solarmodulen bei kleineren
Schiffen erfolgt zum Teil auch über mastartige Strukturen.
56
Vgl. The Royal Academy of Engeneering (2013): 41f.
57
Vgl. The Royal Institution of Naval Architects (2017). Solar:
https://www.rina.org.uk/Alternative-ship-power
58
Vgl. Royal Academy of Engineering (2013): 49.

 

Dieser Eintrag wurde veröffentlicht in Aktuelle News und verschlagwortet mit , von g.goettling. Permanenter Link zum Eintrag.

Über g.goettling

1953 das Licht der Welt in Stuttgart erblickt bis 1962 Stuttgart ab 1963 bis 1970 Bayerrn ( genauer Mittelfranken Nürnberg Lauf/Peg.) Schule ab 1970 Norden Lehrjahre sind keine Herrenjahre Matrose HAPAG 1976 AK 19 86 AM FHSR ( heute STW 95 unbeschränkt) bis 1992 Steuermann 1.Offizier und Kapitän 1992 -1997 Staukoordinator Abteilungleiter Reedereien Rheintainer Transglobe 1997 - Schleusenmeister, den es immer noch seefahrtsmässig in den Finger juckt, wenn er seine Kollegen fahren sieht, inzwischen auch wieder selbst fährt übergangsweise Fähre und ehrenamtlich Dampfschlepper Hamburger Hafen Museumshafen Övelgönne 2012 Fähren NOK bis 2017 jetzt Öffentlichkeitsarbeit und VdsM