Energie & Umwelt

CO2-Emissionen großer Containerschiffe um 12% reduziert

Rund 95% des Ferngüterverkehrs im Welthandel werden über den Schiffsverkehr abgewickelt. Dabei werden rund doppelt so viele Schadstoffemissionen erzeugt wie im Luftverkehr. Der jährliche CO2-Ausstoß der weltweiten Handelsschifffahrt betrug 2008 rund 1,12 Milliarden Tonnen. Das entspricht einem Anteil von 4,5% der globalen Treibhausgas-Emissionen. Allein das damals weltgrößte Containerschiff, die Emma Maersk, produziert auf den Fahrten zwischen China und Europa 300.000 Tonnen CO2 pro Jahr, was in etwa der Größenordnung eines mittelgroßen Kohle-Kraftwerks entspricht.

Der koreanische Schiffsbauer Daewoo baut für die dänische Reederei Maersk aktuell 20 Containerfrachter, mit einem Fassungsvermögen von jeweils 18.000 Standardcontainern. Technik und Software von Siemens sollen die Container-Schiffe nun energieeffizienter machen: Siemens liefert dazu die Steuerung für ein System, das aus der Abwärme der Schiffsmaschine Strom gewinnt. Ebenfalls von Siemens stammen Wellengeneratormotoren, die entweder Strom erzeugen oder den Schiffsantrieb unterstützen. Gemeinsam reduzieren diese beiden Technologien die CO2-Emissionen um 12%. Weil die Effizienz eines Schiffes vielen unterschiedlichen Einflüssen unterliegt, hat Siemens auch ein Entscheidungsfindungs-Werkzeug (Decision Support) zur Optimierung des Verbrauchs entwickelt.

Die sogenannte Triple-E-Klasse (eee = ein e für energy efficiency, environmentally improved und economy of Scale) ist angetreten, durch optimale Größe, gepaart mit modernsten Antrieben und Steuerungen, bestmögliche Energieeffizienz zu erreichen. Wichtiger Baustein dazu ist die Nutzung der Abwärme beider Hauptmotoren. Wärmetauscher entziehen dem Abgas Wärme und der daraus erzeugte Wasserdampf treibt eine Turbine zur Stromerzeugung an. Die kleineren Hilfsdiesel müssen dann weniger Strom bereitstellen oder können ganz abgeschaltet werden. Liefert die Abwärme mehr Strom als nötig, treiben Wellengeneratormotoren mit der überschüssigen Energie den Propeller an und entlasten so die Hauptmaschine. Ist dagegen zuwenig Strom vorhanden, arbeiten die Systeme als Generatoren und gewinnen aus der Antriebsenergie der Maschine Strom. Man braucht keinen zusätzlichen Motor zu starten. Um optimale Effizienz zu erreichen, hat Siemens die beiden Systeme intelligent gekoppelt.

Neben Antrieb und Stromerzeugung beeinflussen Wetter, Route, Strömungen oder Zeitdruck aufgrund gebuchter Liegeplätze den Energieverbrauch des Schiffs. Das EcoMAIN Decision Support System von Siemens ist eine Unterstützung, um den optimalen Betriebszustand zu finden. Die Software setzt auf der Datensuite EcoMAIN auf, die ebenfalls von Siemens entwickelt wurde. Sie sammelt sämtliche verfügbaren Daten wie Motorzustand, Route, Trimm oder Wetter und stellt sie in einem offenen Format bereit. Damit ist dieser Datenpool auch für Anwendungen anderer Anbieter offen und kann helfen, den Schiffsbetrieb weiter zu optimieren.

Zugdrache Sky Sails

Ein weiteres Element zur Reduzierung der Emissionen der Handelsschifffahrt sind sogenannte Zugdrachen. Das Hamburger Unternehmen Sky Sails GmbH entwickelt bereits seit knapp einem Jahrzehnt Zugdrachen für Handelsschiffe. Durch den Vortrieb der computergesteuert konstant auf Zug gehaltenen Drachen mit einer Fläche von 160 Quadratmetern werden dabei bis zu 10-35% an Sprit eingespart.

(mb)

 

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