Warum Riesenfrachter das Klima schonen

Große Containerschiffe geraten ebenso wie Lastwagen immer wieder in den Fokus der Kritik. Im Angesicht der Ausmaße solcher Schiffe, die mittlerweile über 20.000 Container transportieren können, ist das auch kein Wunder.

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Quelle: stock.adobe.com/THATREE
Auch der von vielen Reedereien noch hauptsächlich verwendete Treibstoff Schweröl ist für die Umwelt ein echtes Dilemma. Das bedeutet aber noch lange nicht, dass größere Schiffe auch umweltschädlicher sind. Wie also steht es um die Containerriesen und sehen wir bald vielleicht „Null-Emissionsschiffe“?

1. Skaleneffekte machen Containerriesen effizienter

Ein Frachtschiff mit einer Ladekapazität von 15.000 Standardcontainern (TEU) verbraucht im vollbeladenen Zustand rund 14,4 Tonnen Schweröl pro Stunde. Dazu zählen beispielsweise die Schiffe der Emma-Maersk-Klasse. Das ist eine ganze Menge Treibstoff. Erschwerend kommt hinzu, dass es sich um Schweröl handelt. Dazu aber später mehr. Es geht uns an dieser Stelle erst einmal um den Verbrauch und die Einordnung der Verbrauchsrelation. Heruntergerechnet auf einen Container liegt der Kraftstoffverbrauch bei 0,96 Litern pro Stunde.
Nehmen wir nun einen echten Megafrachter wie die OOCL Hong Kong heran. Das seit 2017 in Betrieb befindliche Schiff ist 400 Meter lang und kann maximal 21.413 Container transportieren. In voll beladenem Zustand verbraucht der moderne Frachter rund neun Tonnen Schweröl pro Stunde. Auf einen Container bezogen, entspricht das 0,42 Litern pro Stunde. Ein Lastwagen, der zwei Standardcontainer transportiert, benötigt pro Stunde etwa 26 Liter Diesel. Pro Container sind das ca. 13 Liter.

2. Größe erhöht den Wirkungsgrad

Ja, der Vergleich zwischen dem LWK-Transport und dem Seetransport hinkt. Allein das Wasser und der Asphalt bieten bereits völlig unterschiedliche physikalische Bedingungen. Darum geht es aber auch nicht. Es geht darum, einen einfachen physikalischen Zusammenhang zu veranschaulichen, der aus dem Vergleich eines mittelgroßen Schiffes mit einem LKW und einem Mega-Frachter deutlich wird. Je größer ein Motor ist, desto höher ist auch dessen Wirkungsgrad. Ein großer Motor braucht also weniger Treibstoff, um eine Tonne zu bewegen, als ein kleinerer Motor.
Das liegt daran, dass die Wärmeverluste sinken und das Verhältnis zwischen der Zylinderwandfläche und dem Hubraumvolumen günstiger wird. Sobald eine große Masse zudem in Bewegung ist, braucht es weniger Energie, um sie in Bewegung zu halten. Das gilt insbesondere auf dem Wasser. Wenige Mega-Frachter sind also umweltfreundlicher als eine Armada kleiner Containerschiffe. Ähnlich verhält es sich auch mit den derzeit diskutierten Gigaliner-Lastwagen im Vergleich zu Standard-LKW.

3. Ein großes „Aber“ bleibt

Riesige Containerschiffe sind eigentlich das ideale Transportmittel, um große Mengen an Gütern über weite Strecken zu transportieren. Würden wir versuchen, die gleiche Menge an Gütern mit Lastwagen oder der Eisenbahn über weite Strecken zu transportieren, würde der Treibstoffverbrauch explodieren. Und damit auch die Treibhausemissionen. Das große Problem ist trotz der Effizienz der Treibstoff Schweröl. Immerhin gelangen durch die Verbrennung große Mengen Schwefel in die Luft, die sowohl in der Luft als auch in den Meeren Schaden anrichten können. Und genau das ist die Stellschraube, an denen Ingenieure gerade drehen, um die Umweltfreundlichkeit der Containerschiffe zu erhöhen.

Ein Schritt ist die Verwendung von schwefelarmen Treibstoffen anstelle von herkömmlichem Schweröl. In vielen Seegebieten wurden die Emissionsgrenzen bereits herabgesetzt. Das gilt beispielsweise für die Sulphur Emission Control Area (SECA) in der Nordsee. Diese Grenzwerte können nur von Schiffen eingehalten werden, deren Treibstoff weniger als 0,1 Prozent Schwefel beinhaltet. Zuvor lag der Grenzwert bei maximal einem Prozent Schwefel.

4. Technische Systeme sollen den Emissionsausstoß senken

Auch auf technischer Seite rüsten die Reedereien auf. Viele Unternehmen statten ihre Schiffe zudem mit neuen Abgasreinigungssystemen, sogenannten Scrubbern, aus. Diese Scrubber funktionieren auf verschiedene Weise. Ähnlich wie bei Müllverbrennungs- und Industrieanlagen wird das Abgas beispielsweise durch Gips geleitet, das den Schwefel bindet. Der Gips selbst kann anschließend als REA-Gips als Baustoff verwendet werden.
Alternativ bieten sich mehrstufige Systeme zur Entfernung von Schwefel, Rußpartikeln und Stickoxiden an, die auf den mordernsten Kreuzfahrtschiffen verbaut werden. Nichtsdestotrotz empfehlen sowohl Umweltexperten als auch Ingenieure neben der Ausrüstung mit Reinigungssystemen die Verwendung schadstoffärmerer Flüssigtreibstoffe. Darunter etwa Diesel oder verflüssigtes Erdgas (LNG).

5. Fahren Containerschiffe bald elektrisch?

Auch auf dem Meer bahnt sich eine elektrische Revolution an. In Norwegen entsteht mit der „Yara Birkeland“ gerade das erste Containerschiff mit Elektroantrieb. Zugegeben, mit 80 Metern Länge und 15 Metern Breite ist das Schiff, das 2020 vom Stapel laufen soll, ein Zwerg. Es handelt sich allerdings um einen Prototyp, der wertvolle Erkenntnisse für die Elektrifizierung der Schifffahrt liefern kann. Vor allem auf kurzen Strecken könnten solche E-Schiffe die besonders ineffizienten Kleinfrachter mit Verbrennungsmotor ersetzen.
Bis Containerriesen mit Strom fahren, dürfte es wohl aber noch eine Weile dauern. Auch wenn diese beispielsweise riesige Oberflächen für Solarpanele bieten, ist die Umsetzung schwierig. Immerhin werden auch riesige Batterien benötigt. Viel wahrscheinlicher ist, dass Mega-Frachter in Zukunft mit Flüssiggas fahren. Mit Flüssiggas, das beispielsweise via Power-to-Gas-Verfahren aus Ökostrom hergestellt wird.

6. Fazit

Wir halten also eines fest: Auf großen Strecken sind riesige Containerschiffe ein ökonomisch und ökologisch vorteilhaftes Transportmittel. Umso wichtiger ist es, die Umsetzung zu optimieren, die technische Entwicklung voranzutreiben und die Einhaltung von Emissionsgrenzen strenger zu kontrollieren. Immerhin sind noch viel zu viele Containerschiffe ohne Abgasfilter unterwegs und blasen Schadstoffe ungefiltert in die Luft. 2020 wird ein Schicksalsjahr für die Seeschifffahrt. Dann läuft nicht nur die „Yara Birkeland“ vom Stapel. Zudem treten strengere Abgasvorschriften in Kraft, die besonders schadstoffreiche Kraftstoffe verbieten.

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