Klimaschutz: Schiffe könnten sauber fahren

Eine Studie zeigt, dass sich die Schadstoffemissionen von Schiffen stark reduzieren lassen können. Allerdings würden Schiffstransporte dadurch signifikant teurer.

Artikel veröffentlicht am 21. Januar 2022, 18:22 Uhr, Werner Pluta

Schiff auf dem Bosporus in Istanbul (Symbolbild): Frachtkosten steigen um das Mehrfache. (Bild: Bulent Kilic/AFP/Getty Images)

Der überwiegende Teil des Gütertransporte wird per Schiff abgewickelt. Entsprechend hat die Schifffahrt auch einen erheblichen Anteil an den weltweiten Schadstoffemissionen. Das könnte sich ändern - hat aber seinen Preis.

Vier Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich haben untersucht, ob sich bei dem derzeitigen Warenaufkommen eine klimaneutrale Schifffahrt umsetzen lässt. Dazu verglichen sie verschiedene Antriebe, um eine "technisch-wirtschaftliche Eignung von Wasserstoff, Ammoniak, Methan, Methanol und Diesel" zu prüfen, schreibt das Team um Boris Stolz und Maximilian Held in der Fachzeitschrift Nature Energy.

Grundlage waren alle Tanker und Massengutfrachter, die im Jahr 2018 europäische Häfen angelaufen haben. Das Team verglich, ob sich der Diesel, den diese normalerweise verbrennen, durch die genannten Kraftstoffe, die alle mit erneuerbaren Energien hergestellt wurden, ersetzen lässt. Für die Kohlendioxid emittierenden wurde ein CCS-Verfahren (Carbon Capture and Storage) einbezogen.

Die Energiedichte ist relevant

Ein Punkt, den es dabei zu beachten galt, war die Energiedichte, also der Energiegehalt pro Raumvolumen. Einige der Kraftstoffe haben eine geringere Energiedichte als Diesel oder das ebenfalls in der Schifffahrt verwendete Schweröl. Entsprechend müsste ein Schiff mehr davon mitnehmen. Wenn durch das jeweilige Antriebssystem und den dazugehörigen Treibstoffvorrat der zulässige Tiefgang des Schiffes für eine bestimmte Fahrt überschritten wurde, wurden Antrieb und Kraftstoff als dafür nicht geeignet klassifiziert.

Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass über 93 Prozent der Transporte mit allen untersuchten Kraftstoffoptionen abgedeckt werden könnten, wenn eine Reduzierung der Ladekapazität von maximal drei Prozent berücksichtigt werde. Auch die Produktion der Kraftstoffe sei möglich: Gemessen am europäischen Stromverbrauch im Jahr 2019 betrüge der zusätzliche Bedarf vier bis acht Prozent.

Bei den kohlenstofffreien Kraftstoffen schnitt Ammoniak am besten ab: Damit ließen sich bei gleicher Ladung 91 Prozent der Fahrten abwickeln. Bei Methanol, bester kohlenstoffhaltiger Kraftstoff, wären es sogar 93 Prozent. Als ungeeignet erwies sich Wasserstoff, mit dem sich nur 79 Prozent der Fahrten hätten durchführen lassen.

Frachtkosten würden deutlich steigen

Allerdings hätte der Umwelt- und Klimaschutz auch seinen Preis: "Die Verwendung solcher kohlenstoffneutraler Brennstoffe könnte die Gesamtbetriebskosten im Jahr 2030 um den Faktor 2-6 gegenüber dem konventionellen Betrieb erhöhen", schreiben die Forscher.

Das Team untersuchte für seine Studie Tanker und Massengutfrachter, die zusammen rund 70 Prozent der Schiffe ausmachen, die aktuell im Einsatz sind,. Nicht berücksichtigt wurden Containerfrachter, deren Anteil bei etwa 15 Prozent liegt. Unklar ist, ob sich die Daten auf diese übertragen lassen.

Die Schifffahrt ist aktuell für rund drei Prozent zu den weltweiten Emissionen der schädlichen Treibhausgase verantwortlich. Das entspricht in etwa dem Anteil von Deutschland.