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27.02.2023 11:01 Alter: 1 year

Wasserstoffbasierte Antriebe: Optionen in der internationalen Schifffahrt

Internationale Schifffahrt:„Noch hat sich kein Energieträger komplett durchgesetzt und eine Koexistenz ist wahrscheinlich.“ Dr. Jens Artz Leiter des Projektes Wasserstoff-Kompass, DECHEMA


Um die Klimawirkung der internationalen Schifffahrt zu senken, erproben weltweit Forschungsprojekte Wasserstoff, Ammoniak, Methanol und weitere Energieträger als alternative Treibstoffe für Schiffe. DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie und acatech Deutsche Akademie der Technikwissenschaften haben jetzt erste Ergebnisse des Projektes „Wasserstoff-Kompass“ vorgestellt. THEMEN!magazin reflektiert einige Kernaussagen der Analyse.

Schiffe transportieren heute etwa 70 Prozent aller Güter – bezogen auf die Transportleistung, gemessen in Tonnenkilometern. Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) erwartet einen jährlich wachsenden Bedarf an seegebundenem Gütertransport. Denn: Mit dem weltweiten Wirtschaftswachstum steigt ebenfalls der Bedarf an internationalem Transport. Die OECD prognostiziert, dass sich bis 2050 die per Schiff zurück gelegten Transportwege verdreifachen. Um das Jahr 2100 könnten Schiffe dann mehr als drei Viertel aller Waren bewegen.

Klimaziel: Minus 50 Prozent bis 2050 im internationalen Schiffsverkehr

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

Wasserstoff, Methanol und Ammoniak sind wahrscheinlichste Schweröl-Alternativen

Noch wird erprobt, welche klimafreundlichen Schweröl-Alternativen am besten geeignet sind. Weltweit gibt es hierzu mehr als 60 Projekte: In Küstennähe werden batterieelektrische Lösungen und gasförmiger Wasserstoff, z. T. kombiniert mit fossilen Kraftstoffen, favorisiert. Für die Langstrecke ist flüssiger Wasserstoff aufgrund der Energiedichte denkbar. Auch Ammoniak wird als Schiffstreibstoff erprobt. Der Vorteil: Ammoniak ist leichter lagerbar als Wasserstoff und die volumetrische Energiedichte etwa 50 Prozent 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.

Metaanalyse Wasserstoff-Kompass

Die jetzt veröffentlichte Analyse zum Schiffsverkehr ist Teil einer Metaanalyse von acatech Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und der Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie DECHEMA im Rahmen des gemeinsamen Projektes Wasserstoff-Kompass. Die Metaanalyse führt eine Vielzahl unterschiedlicher Studien und Szenarien zum zukünftigen Einsatz von Wasserstoff in den einzelnen Sektoren in eine Gesamtübersicht zusammen.