Alternative Schiffsantriebe

Schwimmende Stromer

Kreuzfahrt- und Containerschiffe zählen zu den weltweit wichtigsten Transportmitteln – gleichzeitig produzieren sie aber auch enorme Mengen an umweltschädlichen Emissionen. Längst wird peu à peu auf Gas- oder Hybridantriebe umgerüstet.
Das langfristige Ziel lautet: sauberer Elektroantrieb. Doch ist das auf hoher See überhaupt möglich?

Text Tino Scholz

Sage und schreibe 640 Tonnen Kohle – so viel benötigte die Titanic, das wohl immer noch berühmteste Kreuzfahrtschiff aller Zeiten, für ihren Antrieb – und das pro Tag. Insgesamt fassten die Speicher des Unglücksschiffs, das am 14. April 1912 im Atlantik nach einer Eisbergkollision sank, fast 7.000 Tonnen des fossilen Brennmittels. Aus heutiger Sicht und aus Umweltschutzaspekten nahezu unglaublich. Inzwischen sind die Zeiten der Kohleverbrennung auf Schiffen zwar vorbei, doch das Thema Emissionen ist ungleich größer – und wird intensiv diskutiert.

Kein Wunder: 5.000 Containerschiffe durchkreuzten Tag für Tag die Weltmeere, sie transportieren Textilien, Elektronik oder Lebensmittel zwischen den Kontinenten. Auf dem Seeweg werden derzeit etwa 90 Prozent aller Güter transportiert. Bis 2050, so die Planung, sollen sich die Frachtmengen verdreifachen. „Größer geht immer“ heißt es auch bei den Anbietern von Kreuzfahrten: Stachen 2007 noch 15 Millionen Urlauber in See, sind es heute schon knapp 26 Millionen Menschen. „Durch dieses enorme Transportvolumen des Schifftransports haben Schiffe aber auch einen großen Anteil sowohl an den Treibhausgasen als auch an dem weltweiten Schadstoffausstoß“, sagt Christian Schneider, Referent beim Verband für Schiffbau und Meerestechnik mit Sitz in Hamburg und zuständig für die maritime Zulieferindustrie. 

Bis heute werden Schiffe vor allem mit Schweröl betrieben, dem billigsten, aber auch am stärksten schwefelhaltigen Brennstoff. Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) schätzt, dass die Weltflotte jährlich mehr als eine Milliarde Tonnen Kohlenstoffdioxid in die Luft bläst – und damit deutlich mehr CO2, als in ganz Deutschland pro Jahr anfällt. Die weltweiten Anstrengungen zur Verringerung der klimaschädlichen Emission gehen aber auch an der Schifffahrt nicht spurlos vorbei. Eine erste Verschärfung der Regulierung wurde vor Kurzem von der IMO durchgesetzt: Für Schiffsantriebe dürfen demnach ab 2020 nur noch Treibstoffe mit einem Schwefelanteil von 0,5 Prozent genutzt werden (zuvor 3,5 Prozent).

Premieren-Stromer

Premieren-Stromer

Die "Ampere" in Norwegen war die weltweit erste Elektrofähre, als sie 2015 ihren Betrieb aufnahm.

Im Vergleich zu den Treibstoffen, mit denen Pkws auf europäischen Straßen angetrieben werden (hier liegt der Schwefelanteil bei 0,001 Prozent) zwar noch immer ein hoher Wert, doch Kompromisse sind in der Schifffahrt eben nicht immer einfach. „Die Schifffahrt ist naturgemäß eine sehr internationale Industrie. Allzu oft gehen nationale Interessen auseinander“, sagt Schneider. Viele Reeder, insbesondere solche aus den weniger industrialisierten Ländern, wehren sich gegen teure Nachrüstungen mit umweltschonenden Technologien. Und dennoch: In Zukunft sollen die CO2-Emissionen alle fünf Jahre um zehn Prozent verringert werden. Das führt unweigerlich zu einem Druck auf Auftraggeber, Werften und die Zuliefererindustrie sauberere Antriebe nachzurüsten.

Vor allem die Kreuzfahrtbranche merkt das schon heute. Die Urlaubsfahrten auf den Ozeanriesen bieten – je nach Anbieter – Ruhe, Erholung, Spaß oder Action. Aus Umweltgesichtspunkten zählen sie aber zu den größten Klimasündern überhaupt. Um die umweltbewussten Gäste nicht zu vergraulen, investieren die großen Reeder vermehrt in alternative Antriebe. Der amerikanische Kreuzfahrtkonzern Carnival Corporation, zu dem auch Aida Cruises gehört, lässt nach aktuellem Stand in den kommenden Jahren insgesamt sieben Schiffe mit Liquefied-Natural-Gas-Antrieben bauen. Im Gegensatz zu Schweröl und Diesel können durch den Einsatz von LNG die Emissionen von Stickoxiden bis zu 80 Prozent und der Kohlenstoffdioxid-Ausstoß um weitere 20 Prozent reduziert werden. Doch der Wandel benötigt Zeit: Die Technologie muss noch verfeinert werden, auch die Kosten sind nicht unerheblich. Erst ab 2020, so Experten, würden sich mit Flüssiggas angetriebene Schiffe durchsetzen können.

Experte Schneider sieht in der Schifffahrt durchaus Parallelen zur Straßenmobilität. Nachdem bereits kleiner Frachtschiffe und Fähren mit saubererem Erdgas betrieben werden sind bereits die ersten großen Passagierschiffe und Containerfrachter mit LNG Antrieb geplant oder sogar schon in Betrieb. Ähnlich wie bei der Straßenmobilität ist es auch im Schiffbau wichtig, parallel zur technischen Umsetzung an Bord die landseitige Logistik zu entwickeln, also ein Tankstellennetz entlang der entsprechenden Fahrtrouten. Für Nischenanwendungen mit kurzen Wegen und wenig Leistung ist bereits der nächste Schritt erfolgt: elektrische Antriebe. „Die Parallelen sind insofern gegeben, als beide Industrien, Schifffahrt und Straßenmobilität, dazu getrieben werden, immer mehr Anstrengungen zu unternehmen, Emissionen und insbesondere Treibhausgase zu reduzieren“, sagt er. „Die Kreuzfahrtindustrie wirkt auf See, durch ihre größeren finanziellen Möglichkeiten und dem Druck, aus Imagegründen grüner zu werden, als Vorreiter.“ 

Neuer Stromer

Neuer Stromer

Die "Elektra" nahm in Finnland erst im Juni 2017 ihren Dienst auf. Versorgt wird sie über eine Vielzahl an Batteriepaketen. Dieselmotoren stehen nur als Notversorgung zur Verfügung.

Doch der Weg zum E-Schiff ist weit – allein schon aus infrastrukturellen Gründen. So ist ein viel beachtetes Projekt im kommenden Jahr wohl nur ein Etappenziel auf dem Weg zu emissionsfreier Schifffahrt. Mit der Douro Azul soll 2019 das erste rein elektrisch betriebene Flusskreuzfahrtschiff vom Stapel laufen. Es bietet Platz für 126 Passagiere und 40 Crewmitglieder. Der portugiesische Reeder macht dabei aus der Not eine Tugend: Weil die benötigten LNG-Speicher sehr große Ausmaße haben, kommen sie für Flusskreuzfahrtschiffe nicht infrage. Durch ihre Landnähe sind diese aber in der Lage, regelmäßig ihre Batterien aufzuladen.

In Europa oder Asien queren bereits die ersten Elektrofähren, sogar solarbetriebene Fahrgastkatamarane, Fjorde, Flüsse oder Seen. „Es ist in erster Linie ein Speicherproblem. Für Flusskreuzfahrtschiffe, die wesentlich geringere Geschwindigkeiten fahren als Hochseeschiffe, wesentlich weniger Passagiere versorgen müssen, jederzeit Land in der Nähe haben, wo sie die Batterien aufladen können, wird Batteriebetrieb sicher bald konkurrenzfähig sein“, sagt Experte Schneider.

Eine Prognose abzugeben, wie viel Prozent des Marktes in einigen Jahren elektrische Antriebe nutzen, ist laut Branchenkennern aber extrem schwierig. Diese Entwicklung ist stark von verschiedenen Faktoren abhängig: etwa der Umweltgesetzgebung oder der Marktsituation der Reedereien und wird zunächst nur für kurze Fahrstrecken interessant sein. „Mit Brennstoffzellen wird man in Zukunft das Speicherproblem leichter lösen können und damit auch weitere Strecken und höhere Leistungen abdecken können“, so Schneider.

Laut dem Experten werden hochseegehende Kreuzfahrtschiffe auch in absehbarer Zeit auf fossile Energieträger angewiesen sein. „Bei den großen Kreuzfahrtschiffen mit über 5000 Passagieren plus Crew handelt es sich um schwimmende Kleinstädte, deren Energiebedarf enorm ist. Hier ist schon viel gewonnen, wenn man den Energiebedarf im Hafen mit Landstrom abdecken kann anstatt mit den heute meist dieselbetriebenen Stromgeneratoren an Bord“, sagt er. „Und ein rein elektrisch betriebenes großes Frachtschiff mit seinem immensen Energiebedarf auf den sehr weiten Fahrstrecken ist nach dem momentanen Stand der Technik Utopie.“