Globaler Seeverkehr (April 2019)

Hightech gegen Emissionen

Wo Wirtschaft und Klima aufeinandertreffen, braucht es gute Ideen - besonders beim globalen Seeverkehr. Unternehmen und Wissenschaftler aus Schleswig-Holstein arbeiten mit Hochdruck daran, Schiffe immer umweltfreundlicher zu machen.
Erweiterung des Skandinavien-Kais in Lübeck, ein zweites Terminal am Ostsee-Kai in Kiel, ein LNG-Terminal für Brunsbüttel im Gespräch: Die maritime Wirtschaft wächst und wird dabei immer grüner. Rund 90 Prozent des Welthandels erfolgen bereits auf dem Seeweg.
"Das Schiff ist derzeit das ökonomischste und ökologistischste Verkehrsmittel überhaupt", sagt Dr. Holger Watter, Professor für Schiffstechnik an der Hochschule Flensburg. Zum Vergleich: Ein Lkw müsse rund 20 Container ziehen, um die gleiche Energiebilanz zu erreichen. Doch der seit Jahren kontinuierlich steigende Seeverkehr muss umweltfreundlicher werden. Das haben die Internationale Seeschifffahrts-Organisation (IMO) und die Bundesregierung bereits vor Jahrzehnten festgelegt.
Um Emissionen weiter zu reduzieren, gibt es viele Ansätze. "Langsam fahren ist das einfachste Mittel", sagt Watter. Das sogenannte Slow Steaming und eine bessere Auslastung seien massive betriebliche Maßnahmen für die Reedereien. "Das Schiff ist immer die beste Wahl, wenn die Fracht nicht zeitkritisch ist", so Watter weiter.
Die optimale Geschwindigkeit sei daher stets eine individuelle Entscheidung. Doch pauschale Geschwindigkeitsbeschränkungen, wie sie die IMO derzeit diskutiert, könnten schwer kalkulierbare Nebeneffekte haben, so Watter. Besonders erfolgversprechend bei der Emissionsreduzierung sind alternative Antriebstechnologien zu den klassischen Schwerölen wie Flüssigerdgas (LNG) und Methanol.
LNG nehme aufgrund der niedrigen Energiedichte jedoch viel Platz auf Schiffen weg und müsse gekühlt werden. Zudem fehle in Deutschland eine logistische LNG-Lieferkette, da es noch zu wenige Tankstellen gebe, sagt Watter. Die größere Energiedichte von Methanol biete Vorteile beim Transport und Bunkern sowie für das Bauvolumen auf dem Schiff.
In Kiel ist seit 2015 die Methanolfähre Stena Germanica für die Stena Line GmbH & Co. KG unterwegs. "Wir haben auf der Strecke Kiel-Göteborg gute Erfahrungen mit dem Methanolantrieb gemacht und wollen darauf weiter aufbauen", sagt Deutschlandgeschäftsführer Ron Gerlach. Durch den Methanoleinsatz verringerten sich Schwefelemissionen um 99 Prozent, Partikel um 95 und Stickoxide um 60 Prozent gegenüber herkömmlichen Treibstoffen.
In puncto Emissionsvermeidung setze Stena Line zudem auf Marine Gas Oil, Batterietests und Landstrom. In Deutschland sei Landstrom aber aufgrund zu hoher Zusatzkosten wie der EEG-Umlage beim Strombezug noch nicht rentabel. Hier müssten die Rahmenbedingungen so angepasst werden, dass bordeigener Strom in der Liegezeit nicht mehr günstiger ist als Landstrom, fordert Gerlach.
Abgase waschen
Außer alternativen Antrieben bringen Unternehmen in Schleswig-Holstein weitere Lösungen auf den Weg, um Emissionen zu senken. So baut die Alfa Laval Mid Europe GmbH in Glinde Abgasreinigungssysteme: Die sogenannten Scrubber sind in Schornsteinen verbaut. "Die Abgase strömen durch den Scrubber, in dem Wasser zur Entfernung von Schwefeloxiden (SOx) verwendet wird. Das Wasser reagiert mit dem SOx und bildet Sulfatsalz. Das Wasser wird über Bord abgegeben oder im Kreislauf geführt und in einer Wasserreinigungsanlage gereinigt", so Klaus Maak, Divisional Manager Marine.
Die Scrubber könnten so bis zu 95 Prozent des Schwefeloxids entfernen und bis zu 80 Prozent der Partikel zurückhalten - die Schiffe könnten weiterhin mit Schweröl fahren und blieben innerhalb des weltweiten Grenzwerts für Schwefel von 0,5 Prozent. Ab 2020 ist diese Schwefelobergrenze international verpflichtend. Mehr als 400 Scrubber-Systeme hat Alfa Laval bislang weltweit installiert - etwa auf Schiffen der Reedereien DFDS, Grimaldi und Viking Ocean Cruises.
Knifflig seien Nachrüstungen auch im Zuge der kommenden Schwefelobergrenze, da jedes Schiffssegment eigene Herausforderungen habe, wie die Ladekapazität bei Containerschiffen oder Kesselanschlüsse für Tanker. "Wir unterstützen unsere Kunden vom Engineering über die Installation bis zur Inbetriebnahme. Unsere Ingenieure unterstützen dabei die Installation vor Ort und beraten die Werften", sagt Maak.
Da neben Schwefeloxiden auch Stickoxide aus Abgasen entfernt werden sollen, hat das Unternehmen ein weiteres System entwickelt, bei dem ein Teilstrom der Abgase rezirkuliert und die Stickoxide auf die geforderten Grenzwerte reduziert.
Biozidfrei reinigen
In Kiel arbeitet ein Team aus Materialwissenschaftlern, Physikern und Chemikern zeitgleich an einer komplett anderen Lösung: Die Phi-Stone AG entwickelt ein biozid- und lösemittelfreies Beschichtungssystem für Schiffsrümpfe. Diese sind häufig vom sogenannten Biofouling betroffen: Organismen wie Muscheln und Seepocken siedeln sich auf dem Rumpf an - mit der Folge, dass betroffene Schiffe bis zu 40 Prozent mehr Treibstoff verbrauchen und so mehr Treibhausgase ausstoßen.
​​​​​​​Oft werden noch giftige Antifoulinganstriche verwendet, die große Mengen an Bioziden und Mikroplastik abgeben. Bei Phi-Stone setzt man hingegen auf eine umweltfreundliche Beschichtung mit einer sehr glatten Oberfläche, die das Anhaften von Organismen erschwert. "Ziel ist nicht, Bewuchs komplett zu vermeiden, sondern ein einfaches Abreinigen zu sichern", sagt Dr. Iris Hölken, wissenschaftliche Leiterin bei Phi-Stone.
Seit fünf Jahren betreibt das Unternehmen Langzeittests etwa auf Schiffen der Reederei Rörd Braren. Das Beschichtungssystem als Ersatz für konventionelle Anstriche durchzusetzen, sei eine große Herausforderung. Viele Kunden zögen regelmäßige Reinigungen nur nach und nach in Betracht.
Auch das Reinigen unter Wasser, wie bei der Phi-Stone-Lösung mit speziellen Robotern, sei gesetzlich noch problematisch. "Dies liegt daran, dass bei konventionellen Beschichtungen große Mengen an Bioziden abgewaschen werden. Hier laufen diverse Bestrebungen zur Änderung der Gesetzeslage", so Hölken.
Benjamin Tietjen
Veröffentlicht am 3. April 2019