In der heutigen, globalen Wirtschaft spielt der Transport über Ozean und Meere eine entscheidende Rolle. Über 90 % der weltweit gehandelten Rohstoffe und Güter werden mit Schiffen befördert. Gleichzeitig ist das Transportwesen einer der zentralen Verursacher von Umweltverschmutzung und Klimawandel. Damit werden auch beim maritimen Transport Lösungen gesucht, die einerseits effektiv sind, andererseits aber besonders umweltverträglich sind. In diesem Zusammenhang gewinnen LNG-Schiffe als eine vielversprechende Alternative zunehmend an Bedeutung. LNG, kurz für liquefied natural gas (verflüssigtes Erdgas), wird als Treibstoff verwendet, der im Vergleich zu herkömmlichen Mitteln wie Schweröl oder Diesel eine potenziell geringere Umweltbelastung bietet.
Diese Entwicklung wirft die Frage auf, ob sie diese Ansprüche tatsächlich erfüllen können. Darüber werden wir Sie mit diesem Beitrag umfangreich informieren.
Umweltvorteile von LNG-Schiffen
LNG-Schiffe bieten eine Reihe von besseren Emissionen im Vergleich zu konventionellen Schiffen. Erstens tragen LNG auf Schiffen zur signifikanten Reduzierung von Luftschadstoffen wie Schwefeloxiden (SOx) und Stickoxiden (NOx) bei. Im Vergleich zu herkömmlichen Schiffstreibstoffen emittieren sie praktisch keine SOx. Dies liegt daran, dass LNG von Natur aus gegenüber Schweröl und Marine Diesel einen sehr niedrigen Schwefelgehalt aufweist.
Treibhausgase werden ebenfalls in signifikant geringen Mengen ausgestoßen. Im Vergleich zu herkömmlichen Schiffstreibstoffen verbrennt LNG effizienter und erzeugt so sehr wenig Kohlendioxid (CO2). Auch unter Einbeziehung von weiteren Faktoren wie dem Wirkungsgrad ist der Ausstoß geringer. Die auf Ozeanfrachtern aus Kosten- und Platzgründen nur selten anzutreffenden Rußpartikelfilter sind nicht nötig. Schiffe, die mit LNG betrieben werden, produzieren Rußpartikel und andere Formen von Schadstoffen nur in sehr geringem Ausmaß.
Die deutlich geringeren Emissionen schützen auf vielfältige Art die Natur. Insbesondere die Versauerung der Meere durch Kohlendioxid und Stickoxide stellt ein erhebliches Problem dar, da diese zum Absterben von Korallen führt und die Populationen von Kleinstlebewesen massiv beeinträchtigt. Diese sind aber die Grundlagen für das Meeresleben und die Basis der Nahrungskette, die indirekt auch Auswirkungen auf das Landleben hat.
Technologie und Funktionsweise von LNG-Schiffen
Verflüssigtes Erdgas ist ein Treibstoff, der aus natürlich vorkommendem Erdgas gewonnen wird. Aufgrund der extrem niedrigen Temperaturen ist es auch unter normalem Druck eine Flüssigkeit, die klar, farblos, nicht korrosiv, ungiftig und geruchsneutral ist. Sie besteht hauptsächlich aus Methan. Bei Kontakt mit normal warmer Luft verteilt es sich und wird dadurch wieder gasförmig.
Für die Herstellung wird zunächst Roherdgas von unerwünschten Komponenten wie Ethan, Propan und Wasser gereinigt und anschließend in einem komplexen Prozess auf eine extrem niedrigere Temperatur von -162 bis -167 °C heruntergefühlt. Der genaue Punkt, wann es sich verflüssigt, kommt auf den Reinheitsgehalt an. Der Vorteil gegenüber normalem Erdgas ist sein deutlich geringes Volumen im Verhältnis 600:1. Durch die Methode werden also 600 Liter bereinigtes Erdgas auf 1 Liter LNG reduziert. Das ermöglicht es, dass deutlich mehr mit sich geführt werden kann, was insbesondere auf den Weltmeeren von entscheidender Bedeutung ist.
Motoren
LNG-Schiffe verwenden speziell angepasste Motoren, um das verflüssigte Antriebsmittel effizient zu verbrennen und Energie für den Antrieb des Schiffs zu erzeugen. Diese Motoren sind oft Dual-Fuel-Motoren, die sowohl mit LNG als auch mit konventionellem Treibstoff wie Diesel betrieben werden können. LNG-Antriebssysteme umfassen auch zusätzliche Ausrüstung zur Behandlung von Abgasen, um die Emissionen weiter zu reduzieren. LNG wird in speziellen Tanks gelagert, die auf LNG-Schiffen sorgfältig konstruiert und isoliert sind, um die extreme Kälte zu bewahren.
Stimmt die Isolation nicht, könnte sich die Temperatur im Inneren erhöhen und so für die Rückumwandlung in ein Gas sorgen, weswegen der Innendruck massiv ansteigen würde. Der Bunkervorgang, bei dem LNG an Bord eines Schiffes geladen wird, erfordert spezialisierte Ausrüstung und geschultes Personal, um sicherzustellen, dass die Sicherheit von Mensch und Umwelt beim Tanken gewährleistet wird. Diese gibt es aktuell in Form von LKW-zu-Schiff-, Hafen-zu-Schiff-, Schiff-zu-Schiff- und Container-zu-Schiff-Methoden.
Einsatzgebiete und Marktakzeptanz
LNG-Schiffe werden in verschiedenen Bereichen des maritimen Transports verwendet. Im Linienverkehr werden sie zunehmend eingesetzt, um regelmäßige Routen zwischen Häfen zu bedienen. Tanker nutzen ebenfalls immer häufiger LNG. Darüber hinaus setzen auch Kreuzfahrtschiffe vermehrt auf LNG, um ihre Umweltbilanz zu verbessern und den Ansprüchen umweltbewusster Passagiere gerecht zu werden. Weitere Einsatzgebiete von LNG-Schiffen umfassen Ro-Ro-Schiffe, Fähren, Schlepper und Offshore-Versorgungsschiffe.
Weltweit haben verschiedene Reedereien und Unternehmen Erfahrungen mit dem Einsatz von LNG-Schiffen gesammelt. Beispielsweise hat die norwegische Reederei Hurtigruten mehrere LNG-betriebene Kreuzfahrtschiffe in Betrieb genommen, die als Vorreiter für umweltfreundliches Reisen gelten. Ebenso haben Unternehmen wie Shell und Carnival Corporation in LNG-betriebene Tanker investiert, um ihre Flotten nachhaltiger zu gestalten. Seit 2015 gibt es LNG-Schiffe auch in Deutschland, beginnend mit der Borkum-Fähre Ostfriesland. Als erstes Containerschiff wurde 2017 das 1000-TEU-Feederschiff Wes Amalie mit Mitteln des Bundes für LNG umgebaut.
Herausforderungen
- Begrenzte Infrastruktur für LNG-Bunkerung in vielen Häfen
- Hohe Investitionskosten für den Bau von LNG-Schiffen im Vergleich zu konventionellen Schiffen
- Unsicherheit über die langfristige Verfügbarkeit von LNG
- LNG ist ein fossiler Brennstoff mit begrenzten Ressourcen
- LNG kann nur eine Brückentechnologie sein und wird mit der zu erwartenden Verknappung und Verteuerung des Brennstoffs wirtschaftlich unwirtschaftlich
- Möglichkeit der Umstellung auf Bio-LNG, ein flüssiges Biomethan mit ähnlichen Verbrennungseigenschaften, das ohne oder mit geringem Umbau in LNG-Schiffen eingesetzt werden kann
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Wirtschaftliche Aspekte und Investitionen
Obwohl die Investitionskosten für den Bau von LNG-Schiffen häufig höher sind als für konventionelle Schiffe, können die Betriebskosten über die Lebensdauer des Schiffes deutlich niedriger sein. Dies liegt daran, dass LNG im Allgemeinen kostengünstiger ist als schwefelhaltige Schweröle und auch geringeren Emissionsabgaben und Steuern unterliegt.
Um den Einsatz von LNG auf Schiffen zu unterstützen, sind Investitionen in LNG-Infrastruktur wie Tankstellen und Bunkeranlagen erforderlich. Diese Infrastrukturinvestitionen können jedoch eine Herausforderung darstellen, da sie mit hohen Kosten verbunden sind und eine langfristige Planung erfordern. Dennoch haben verschiedene Häfen und Unternehmen weltweit begonnen, in entsprechende Infrastruktur zu investieren. Dies umfasst den Bau von LNG-Bunkeranlagen an wichtigen Schifffahrtsrouten und in Häfen.
Zudem bieten Regierungen und internationale Organisationen verschiedene wirtschaftliche Anreize und Förderprogramme an. Dazu gehören beispielsweise Steuervergünstigungen für den Kauf oder den Einsatz von LNG, Subventionen für die Umstellung von konventionellen Schiffen auf LNG-Antriebssysteme und Fördermittel für den Bau von LNG-Infrastruktur. Die deutsche Bundesregierung fördert aktuell insbesondere den Bau von Betankungsschiffen.
Zukunftsaussichten und Herausforderungen
Das Potenzial für die weitere Verbreitung von LNG-Schiffen im maritimen Sektor ist beträchtlich, da die Vorteile dieser Technologie ökologisch attraktiv sind und durch die stärkere Belastung von umweltschädlichen Treibstoffen auch eindeutig wirtschaftlich sinnvoll werden. Durch den weiteren Ausbau von Betankungsmöglichkeiten wird es zudem für immer mehr Schiffsrouten auch praktikabel.
Die fortlaufende Forschung und Entwicklung im Bereich der LNG-Technologie zielt darauf ab, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit von LNG bei Schiffen weiter zu verbessern. Dies umfasst die Entwicklung fortschrittlicher Antriebssysteme, die Optimierung der Bunkerinfrastruktur und die Erforschung neuer Technologien zur Reduzierung von Emissionen. Möglicherweise kann LNG zudem als Sicherung für eine primär aus einer erneuerbaren Energiequelle auf Schiffen eingesetzt werden, weswegen auch die Nutzdauer des endlichen Rohstoffs noch für deutlich längere Zeit ausreicht.
Günstige regulatorische Rahmenbedingungen und die politische Unterstützung sind entscheidend für die weitere Verbreitung von LNG im Schiffsverkehr. Durch die Einführung strengerer Umweltvorschriften und Emissionsstandards können Regierungen Anreize für den Einsatz des alternativen Treibstoffs setzen. Darüber hinaus könnten gezielte Förderprogramme und finanzielle Anreize die Investitionen in LNG-Technologie und Infrastruktur unterstützen. Eine koordinierte internationale Zusammenarbeit ist ebenfalls erforderlich, um harmonisierte Standards für die Bunkertechnologie und anderes zu schaffen.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass LNG-Schiffe eine vielversprechende und zunehmend akzeptierte Alternative im maritimen Sektor darstellen. Die Umweltvorteile von LNG-Schiffen, einschließlich der Reduzierung von Luftschadstoffen, Treibhausgasemissionen und schädlichen Substanzen, sind deutlich erkennbar. Technologische Fortschritte und Innovationen tragen dazu bei, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit im Schiffsverkehr weiter zu verbessern. Es stehen aber weiterhin Hindernisse wie die Bereitstellung einer breiten Infrastruktur für Bunkerung im Weg.
Die Zukunftsaussichten für LNG auf Schiffen sind jedoch positiv, insbesondere wenn politische Unterstützung und internationale Zusammenarbeit zur Schaffung günstiger Rahmenbedingungen vorherrschen. Insgesamt bieten LNG-Schiffe eine vielversprechende Möglichkeit, den maritimen Transport sauberer und nachhaltiger zu gestalten und somit einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz und zur Bekämpfung des Klimawandels zu leisten. Da LNG als fossiler Rohstoff aber endlich ist, ist es nur eine vorübergehende Technologie. Sie bietet aber den Vorteil, dass entsprechend ausgestattete Schiffe ohne großen Umbau auf Bio-LNG umgebaut werden können.
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