Das Elektroschiff: Die Zukunft der Schifffahrt?

Der Kampf gegen den Klimawandel ist eines der zentralen Anliegen – und das weltweit. Der Fokus liegt klar auf der Reduzierung von Emissionen. Längst ist bekannt, dass beispielsweise Kreuzfahrten einen enormen Ausstoß an CO₂ verursachen. Grüne Mobilität hört nicht mit der Straße auf, sondern muss auch in die Luft und aufs Wasser gebracht werden. Die Art und Weise, wie Schiffe Energie erzeugen und nutzen, wird sich künftig ändern. Wir zeigen aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen in der Elektrifizierung der Schiffsindustrie.

Schiffsindustrie: wichtiger Transporteur von Handelsgütern  

Etwa 90 Prozent des weltweiten Handels werden per Schiff transportiert – Tendenz steigend. Deutschland als Exportnation bringt beispielsweise fast 62 Prozent der Güter mit dem Schiff in Nicht-EU-Staaten. Für eine funktionierende Weltwirtschaft ist eine funktionierende Schiffsindustrie enorm wichtig. Globaler Handel und eine immer stärkere Vernetzung weltweit wären ohne die Schiffsindustrie gar nicht möglich.  

Schiffe haben in Bezug auf ihre Klimaverträglichkeit keinen guten Ruf. Die Menge an schädlichen Emissionen, die ein Handelsschiff ausstößt, lässt sich allerdings nicht so ohne Weiteres quantifizieren. Wie klimaschädlich ein Schiff ist, hängt von der tatsächlichen Größe, der Art des verwendeten Treibstoffs, der Geschwindigkeit, der zurückgelegten Entfernung und der Effizienz des Motors ab. Eine Faustformel lautet: Je größer das Schiff, desto höher ist auch die Umweltbelastung. Denn Schiffe verursachen sehr viele Abgase: Schwefeloxide, Stickoxide, Rußpartikel, Feinstaub und auch CO₂. Ein (!) großes Containerschiff stößt beispielsweise so viel CO₂ aus wie 70.000 PKWs. In Summe verursacht die Schiffsindustrie jedes Jahr etwa eine Milliarde Tonnen CO₂, das sind rund 2,5 Prozent der weltweiten Treibhausgas-Emissionen.  

Zunächst wurden keine Ziele zur Reduktion dieser Emissionen im Pariser Klimaabkommen genannt. Seit Juli 2023 gibt es nun aber Vorgaben. Die Mitglieder der Weltschifffahrtsorganisation IMO haben sich mit den Vereinten Nationen darauf geeinigt, die Emissionen „unter Berücksichtigung der unterschiedlichen nationalen Gegebenheiten bis zum Jahr 2050 oder kurz danach auf null“ zu senken.

Zwei Zwischenziele wurden hierfür festgelegt. Bis 2030 wird angestrebt, die Emissionen aus dem Schiffsverkehr um mindestens 20 Prozent zu reduzieren, besser wären 30 Prozent. In den folgenden zehn Jahren bis 2040 werden mindestens 70, noch besser 80 Prozent, Reduktion angepeilt. Zum Teil wurden auch noch ehrgeizigere Zielsetzungen gefordert. Klar ist: Es wird ein weiter Weg, der ohne CO₂-neutrale Antriebe kaum zu bewältigen sein wird. 

Energiewende und bisherige Schwierigkeiten 

In bisherigen Versuchen mit grünen Treibstoffen konnten bereits massenweise CO_2-Emissionen eingespart werden. Als Nebeneffekt, wurden beim Einsatz von grüneren Treibstoffen weniger Aerosole und weniger Schwefelgase in die Atmosphäre gestoßen, was allerdings dafür sorgte, dass weniger sogenannten „Tiefen Wolken“ über den Ozeanen stehen, welche mehr Sonnenstrahlen als gewöhnliche Wolken reflektieren sollen. Neben der bekannten Erderwärmung sorgt auch dieses Phänomen für wärmere Oberflächen der Ozeane. Um die Trendwende zu schaffen, braucht es neue Technologien und sinnvolle Optionen zur CO₂-Einsparung. Gerade in der Binnenschifffahrt und im Sinn des Kooperationsprinzips gibt es interessante Ansätze. 

Elektrifizierung von Schiffen: Status-Quo 

Zwar gab es bereits im Jahr 2018 eine erste Strategie zur Dekarbonisierung des Seeverkehrs der International Maritime Organization (IMO), aber nach wie vor wird nur ein geringer Teil der Schiffe elektrisch betrieben. Rund 99 Prozent der Schiffe weltweit arbeiten immer noch mit Verbrennungsmotoren. 

Das klassische Problem der geringeren Energiedichte einer Standard-Fahrzeugbatterie ist bei größer werdenden Lasten natürlich ein größeres Thema als bei Kleinbooten. Viele Hersteller von Sport,- Touristik- und sonstigen kleineren Booten bieten bereits heute vollelektrische Antriebe. In der Welt der Arbeitsschiffe sieht die Realität, technologiebedingt, noch etwas anders aus – Der Hohe Energiebedarf pro Tour ist derzeit in erster Linie durch hohe Batteriekapazitäten abbildbar.  

Ladeinfrastruktur am Hafen

Die hohen Batteriekapazitäten bringen einen anderen Ladebedarf mit sich, wie auch in der Inland- bzw. Straßenlogistik zu beobachten ist. Hohe Lasten, schwer hervorsehbare Transportbedingungen und lange Routen zeigen auf, dass der maximale Ladebedarf jederzeit und garantiert gedeckt werden muss. Der Hafen von Morgen muss sich deswegen auch an die Elektrifizierung der Inlandlogistik anpassen. Elektrische LKW, elektrische Schwertransporter und elektrische Servicefahrzeuge bedürfen Ladeinfrastruktur. Gerade in Kooperationsprojekten kann das sehr spannend werden, denn viele elektrische Boote werden derzeit noch nicht über CCS-Stecker geladen, sondern unter anderem über klassische CEE-Stecker. Klassische Ladeinfrastruktur für elektrische Straßenfahrzeuge mit Anschlüssen für die elektrischen Boote könnten mutmaßlich einige Planungsprobleme beheben. 

Stromnetzunabhängige Schnellladelösungen für Häfen und Zulieferer 

Durch die Erzeugung von Grünstrom aus Bioethanol kann der Rapid Charger 150 von me energy genau in diesen Punkten Abhilfe leisten, denn der erzeugte Strom kann durch einen Stromersatzbetrieb via CEE-Kabel abgeführt und beispielsweise in elektrische Boote gespeist werden, während zeitgleich Straßenfahrzeuge über CCS-Stecker aufgeladen werden können. Als mobile Schnellladesäule ohne Stromanschluss kann sie sich dem Bedarf anpassen, in dem die stromnetzautarke Ladeinfrastruktur umpositioniert wird oder an einen anderen Ort mit akutem Ladebedarf transportiert wird. 

So ergibt sich ein holistischer Infrastruktur-Ansatz, der durch Kooperationsansätze maximal ausgelastet werden kann und zusätzlich das Stromnetz entlastet.