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Analyse der Acatech zu alternativen Antrieben und Treibstoffen

Analyse der Acatech zu alternativen Antrieben und Treibstoffen
Klimaschutz im Schiffsverkehr

Klimaschutz im Schiffsverkehr
Schiffe transportieren heute etwa 70 % aller Güter – bezogen auf die Transportleistung, gemessen in Tonnenkilometern. Bild: Konradin Mediengruppe

Das Projekt Wasserstoff-Kompass hat  seine Analyse zum Einsatz von Wasserstoff im internationalen Schiffsverkehr veröffentlicht. Neben dem Wechsel auf klimafreundliche Treibstoffe gibt es in der Schifffahrt aber auch noch weitere Klimaschutzpotenziale. „Größere Schiffe, die langsamer fahren und deren Betrieb optimiert ist, verbrauchen pro transportierter Tonne weniger Energie“, erklärt Dr. Andrea Lübcke, Leiterin des Projektes bei Acatech, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften.

Schiffe transportieren heute etwa 70 % aller Güter – bezogen auf die Transportleistung, gemessen in Tonnenkilometern. Und mit dem weltweiten Wirtschaftswachstum steigt der Bedarf an internationalem Transport. Die OECD schätzt, dass sich bis 2050 die per Schiff zurück gelegten Transportwege verdreifachen werden.

Noch hat sich kein Energieträger komplett durchgesetzt

Um die Klimawirkung der internationalen Schifffahrt zu senken, erproben weltweit Forschungsprojekte Wasserstoff, Ammoniak, Methanol und weitere Energieträger als alternative Treibstoffe für Schiffe. „Noch hat sich kein Energieträger komplett durchgesetzt, und eine Koexistenz ist wahrscheinlich“, resümiert Dr. Jens Artz, Leiter des Projektes Wasserstoff-Kompass bei der Dechema, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie. „Es gibt keinen Treibstoff, der den anderen grundsätzlich überlegen ist.“

Bisher nutzen Schiffe als Treibstoffe vor allem Schweröl, aber auch Diesel und Flüssiggas (LNG). Schweröl als Treibstoff verursacht neben Umweltverschmutzungen durch Schwefel- und Stickstoffoxide sowie Ruß und Feinstaub auch Treibhausgase.

Um die Klimawirkung des Schiffsverkehrs zu senken, hat die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) 2018 eine Resolution verabschiedet, in der erstmals als Sektorenziel eine Treibhausgasminderung von minus 50 % bis 2050 gegenüber 2008 vereinbart wurde. Eine Verschärfung dieses Ziels ist in Arbeit.

Eine Million Tonnen grüner Wasserstoff pro Jahr

Wasserstoff, Methanol und Ammoniak als wahrscheinliche Alternativen

Noch wird erprobt, welche klimafreundlichen Schweröl-Alternativen am besten geeignet sind. Weltweit gibt es hierzu mehr als 60 Projekte:

  • In Küstennähe beispielsweise werden batterieelektrische Lösungen und gasförmiger Wasserstoff favorisiert, zum Teil kombiniert mit fossilen Kraftstoffen.
  • Für die Langstrecke ist flüssiger Wasserstoff aufgrund der Energiedichte denkbar.

Auch Ammoniak wird als Schiffstreibstoff erprobt. Der Vorteil: Ammoniak ist leichter zu lagern als Wasserstoff und die volumetrische Energiedichte etwa 50 % höher. Der Nachteil: In hoher Konzentration ist Ammoniak giftig und brennbar. Da es in Gasform leichter ist als Luft, muss eine entsprechende Entlüftung vorhanden sein.

Methanol ist ein weiterer Ersatzkandidat für fossile Treibstoffe, da heutige Motoren vergleichsweise leicht auf Methanol umgerüstet werden können. Allerdings sind die Energiekosten deutlich höher, da perspektivisch Kohlendioxid aus der Luft gewonnen werden muss.

Effizienzsteigerung als zweite Stellschraube auf dem Weg zum Klimaziel

Weiterhin gelte es, die Effizienz der Schiffe zu verbessern, heißt es weiter. Der Energiebedarf je transportierter Tonne ließe sich in der Schifffahrt insbesondere durch größere Schiffe, eine langsamere Reisegeschwindigkeit (Slow Steaming) und einen effizienten Betrieb senken.

Die veröffentlichte Analyse zum Schiffsverkehr ist Teil einer Metaanalyse, die die Acatech und die Dechema im Rahmen des gemeinsamen Projektes Wasserstoff-Kompass durchführen. Die Metaanalyse führt eine Vielzahl unterschiedlicher Studien und Szenarien zum künftigen Einsatz von Wasserstoff in den einzelnen Sektoren in einer Gesamtübersicht zusammen. (jk)

Direkt zum Download der Analyse „Wasserstoff für die internationale Schifffahrt“

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