Green shipping

Auch auf See wird der Diesel immer mehr zum Umweltproblem. Mit den Elektroantrieben für Luxusliner, Fähren etc. wollen Reedereien zumindest teilweise umsteuern. Damit macht die Seefahrt eine völlig neue Kehrtwende: weg vom Öl, hin zur Batterie (Menn 2017, URL).

Aufgrund des wirtschaftlichen Abschwungs seit 2008 ist das weltweite Fracht- und Handelsvolumen zurückgegangen. Das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage am Schifffahrtsmarkt nach dem Rückgang des Frachtvolumens hat zu einem Rückgang in langfristigen Frachtraten geführt. Trotz des langfristigen Angebots-Nachfrage-Verhältnisses haben sich die Neubauaufträge erhöht. Insbesondere die Großaufträge für Schiffe haben im Zuge des Abschwungs der Schifffahrt von Skaleneffekten profitiert, obwohl Aufträge für Spezialaufträge zu einem Überangebot beigetragen haben. In diesem Zusammenhang ist die Substitution umweltfreundlicher Schiffe mit hoher Effizienz für ältere Schiffe der Hauptgrund für das Überangebot (Lee und Nam 2017, S.253-254).

Die Verschmutzung und die Abfälle, welche in den Versandprozessen entstehen, haben Umweltbelastungen verursacht und den Ressourcenverbrauch beschleunigt. Angesichts der zunehmenden Globalisierung des Handels, welche zu einem anhaltenden Wachstum der internationalen Schifffahrtsaktivitäten beigetragen hat, dürfte sich die Lage verschlechtern. Um die Umwelt zu schützen, haben viele Reedereien die Initiative ergriffen, Wege zu finden, um die Umweltschäden ihrer Betriebe zu verringern und gleichzeitig ihre Leistung zu verbessern (Lai et al 2011, S.631).

Green Shipping bezieht sich somit auf die Nutzung der Ressourcen und der Energie für den Transport von Personen und Gütern per Schiff und betrifft insbesondere die Reduzierung solcher Ressourcen und Energie, um die globale Umwelt vor Treibhausgase und Umweltschadstoffe zu bewahren, welche von Schiffen erzeugt werden (Im et al 2005, S. 150).

Nachhaltiger Verkehr gilt deshalb als eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts (Fet und Ing 2003, S.11). Es wird anerkannt, dass die Schifffahrt im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern zwar relativ sicher und sauber ist, jedoch erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt hat. Da die Schifffahrt eine globale Industrie ist, sind die Auswirkungen zunehmender Verschmutzung und illegaler Einleitungen weltweit spürbar. Der Versand unterliegt jedoch weniger strengen Umweltanforderungen als bei Landtransporten und Unternehmen (Pike et al 2011, S.4).

Aus der operativen Sicht muss das Green Shipping geregelte und umweltbezogene Betriebsbedingungen einhalten. Diese Bedingungen werden durch das Übereinkommen über

die Vorbereitung auf Ölverschmutzung, die Reaktion und Zusammenarbeit bei gefährlichen Stoffen, das Übereinkommen über Antifouling-Systeme, das Ballastwassermanagement beschrieben. Der allgemeine Zweck besteht darin, alle Schadstoffe (Meeres- und Luftschadstoffe), die von Schiffen emittiert werden, zu überwachen (Im et al. 2005, S.150).

Abb. 3: Reisen mit dem Öko-Dampfer Quelle: Menn 2017, URL

Wie in den meisten Sektoren hat auch die Seeschifffahrt aufgrund von Umweltproblemen und schwankenden Kraftstoffpreisen eine bessere Energieeffizienz erreicht. Etwa 80 Prozent vom Welthandel wird durch den Seetransport abgehandelt (Neumann und Weintrit 2017, S.126).

Laut einer Fallstudie aus einer fertigen Fahrzeuglogistik im Automobilsektor zeigen Ergebnisse möglicher Kostensenkungen durch die bessere Umwelt und eine Sozialperformance durch Verlagerung von Straßen in Richtung Binnenschifffahrt (Digiesi et al 2016, S.1).

Was aber sind nachhaltige Schiffsinitiativen? In den letzten zehn Jahren hat sich eine Reihe proaktiver Bemühungen zur Förderung von Verbesserungen des Umweltmanagements in der Schifffahrtsindustrie herausgebildet. Diese wurden auf verschiedene und gemeinsame Weise als nachhaltige oder umweltfreundliche Initiativen im Bereich des Seeverkehrs bezeichnet. Die Initiativen sind vielfältig, können jedoch wie folgt gruppiert werden (Pike et al 2011, S.5):

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Forschung und Innovation (Technologische Investition): Diese Initiativen zielen darauf ab, schädliche Umweltemissionen zu verringern oder zu vermeiden, und umfassen Investitionen in Forschung und technologisches Design, um Schiffe sicherer und

nachhaltiger zu machen. Die Initiativen gehen in Bereiche über, in denen hohe Investitionen für spezifische Lösungen und geringere Investitionen oder Lösungen getätigt wurden, die auf viele Schiffe zur Verringerung ihrer Umweltauswirkungen angewendet werden könnten.

- Corporate Social Responsibility (CSR) und Marketing: Die Europäische Kommission definiert CSR als ein Konzept, bei dem die Unternehmen soziale und ökologische Belange in ihre Geschäftstätigkeit und in eine Interaktion mit ihren Interessengruppen auf einer freiwilligen Basis integrieren. CSR ist ein Teil der Europa-2020-Strategie für ein nachhaltiges und integratives Wachstum. Der Versand nach hohen Umweltstandards kann indirekte Vorteile wie die Förderung des Unternehmens durch Verbesserung des Images des Unternehmens erzielen. CSR wird normalerweise in die Marketingstrategie des Unternehmens integriert.

- Sensibilisierung / Umwelterziehung: Initiativen zur Aufklärung und Sensibilisierung und die Verbesserungen des Umweltmanagements in der gesamten Branche fördern.

- Freiwillige Klassennotierungen und Zertifizierungen: Klassifikationen der Umweltklassen, welche von den verschiedenen Klassifikationsgesellschaften zur Verfügung gestellt werden, tragen dazu bei, das Design, die Konstruktion und die Praxis der Umweltsicherheit zu verbessern. Bei ihren jährlichen Untersuchungen können die Klassifikationsgesellschaften die Zertifizierung und die Umweltleistung des Schiffes überprüfen (Pike et al 2011, S.5).

Die derzeitigen Haupttreiber dieser Initiativen werden im Folgenden erörtert, wobei auch anerkannt wird, dass rückläufige natürliche Ressourcen und gestiegene Kraftstoffpreise eine wichtige Rolle spielen (Pike et al 2011, S.8):

- Wirtschaftliche Vorteile belohnen gute umweltbezogene Versandvorgänge und -verfahren, die über die Einhaltung von Rechtsvorschriften hinausgehen. Die Belohnungen sind vielfältig, beinhalten aber oft eine Reduzierung der Fairway- und Hafenkosten.

- Schiffsbetriebe, die eine gesunde Umwelt aufrechterhalten, sind für das Wohl der Menschen und die Schifffahrtsindustrie insgesamt von Vorteil, vor allem wenn das Bewusstsein in Bezug auf den Klimawandel und die Notwendigkeit "grüner Referenzen" wächst.

- Ein solides Umweltmanagement reduziert das Risiko von Geldstrafen und Gerichtsverfahren. Spezifische Haftungsverbesserungen können von Versicherern und

anderen Dienstleistungsindustrien erkannt werden, und Kosteneinsparungen sind möglich, insbesondere wenn auf die Vermeidung oder Minimierung von Verschwendung geachtet wird und die Betriebseffizienz erhöht wird (Pike et al 2011, S.8).

Geschwindigkeitsreduzierung ist eine einfache, kostengünstige Lösung, welche die Luftemissionen reduziert. Dies ist insbesondere bei Schiffen der Fall, die traditionell mit höheren Geschwindigkeiten betrieben werden, wie beispielsweise Containerschiffe und RoPax-Fähren. Abhängig von der tatsächlichen Geschwindigkeitsreduzierung sind insbesondere für Unternehmen, die einen Linienverkehr anbieten oder unter bestimmten Charteranforderungen operieren, einige Nachteile zu verzeichnen. Um die Geschwindigkeitsreduzierung aufrechtzuerhalten, kann es erforderlich sein, die Anzahl der Schiffe in der Flotte zu erhöhen und die Lagerbestandskosten zu erhöhen, was den Nutzen überwiegen könnte (Psaraftis et al 2009, S.2-3).

Einige Beispiele wurden in den letzten Jahren erarbeitet und vorgestellt. Das Eco Ship 2030 zum Beispiel ist ein Konzeptschiff, welches als das Containerschiff der Zukunft gilt. Dieses Schiff sollte die CO2 – Emissionen reduzieren können, indem es die benötigte Energiemenge reduziert. Dies geschieht dadurch, dass das Gewicht und der Widerstand des Behälters verringert werden (NYK Line 2010, URL). Dieses wird mit neuen Umwelttechnologien wie mit Brennstoffzellen oder erneuerbaren Energiequellen (z.B. Solar- und Windenergie) ausgestattet sein, welche gemeinsam die CO2-Emissionen um 69% reduzieren sollten (Designboom 2010, URL). Die sogenannte „Eco-Ship-Vision“ verfolgt einen lebenszyklusorientierten Ansatz und zielt darauf ab, ein komplettes umweltverantwortliches Schiff für eine effiziente Energienutzung mit minimalen Emissionen von der Antriebseinheit und anderen Schiffssystemen zu schaffen (Pike et al 2011, S.13).

Aktuelle Forschungen befassen sich mit der Verwendung von Windmühlen, welche als Hilfsstromquelle für Schiffe genutzt werden können. Windmotoren basieren auf den Flettner-Rotorsegeln, welche aus großen vertikalen Zylindern bestehen und den „Magnus-Effekt“

nutzen, um den Vorwärtsschub zu erzeugen. Experten für Aerodynamik und Hydrodynamik aus Großbritannien und Neuseeland führten Versuche mit 25:1 – Schiffsmodellen durch, welche zeigten, dass das Rotorsegel zwischen acht und zehn Prozent mehr Schub erzeugen kann. Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die erwartete Verringerung der Treibhausgasemission und andere Schadstoffe in einer Größenordnung von 13% pro Schiff liegen würden (Lloyds Register 2010, URL). Es wird erwartet, dass in naher Zukunft Seetrails

auf einem voll funktionsfähigen Schiff stattfinden werden. Während nicht alle Schiffe für diese Art von Technologie geeignet wären, könnten Massengutfrachter und Tankschiffe, welchen den Großteil der Welttonnage ausmachen, die Hilfsenergie der Rotorsegel nutzen (Greenwave 2010, URL).

Bereits heute werden Bordsensoren routinemäßig als Datenquelle verwendet, um den Schiffsbetrieb zu optimieren und Just-in-Time-Lieferungen mit der geringsten Energieaufnahme zu erreichen. Forscher nutzen bereits Cloud-basierte Analysen, um Probleme mit Remote-Geräten zu vermeiden, vorherzusehen und zu beheben. Jeden Tag werden Daten von mehr als 900 angeschlossenen Schiffen gesammelt und die Experten an Land unterstützen die Ingenieure auf dem Schiff aus der Ferne. Da die Kosten für die Sensortechnologie bei steigenden Stückzahlen schnell sinken wird erwartet, dass aktuelle und kurzfristige Entwicklungen Lebenszyklustechniken wie Servicerobotik und additives Drucken umfassen werden, um autonome Servicevorgänge zu ermöglichen (Lepistö 2018, S.4-5).

Schnell entwickelnd ist auch LIDAR, die Radar- und Kameralösung, die mit Positionsdaten kombiniert werden kann, um eine hochgenaue Bildverarbeitung und Navigation zu erreichen.

Forscher verbinden System- und Sensordaten, um dem Brückenteam eine 360-Grad-Sicht auf das Schiff in einer realen Umgebung zu bieten - ähnlich wie bei fortgeschrittenen Parkassistenzsystemen. Dies eliminiert tote Winkel und hilft Unfälle zu vermeiden (Neal 2018, URL). Im "Schritt-für-Schritt" - Szenario werden die besten elektrischen, digitalen und vernetzten Technologien diejenigen sein, die die Brückenteams bei der Lieferung des Schiffes und seiner Ladung sicher, planmäßig und mit minimalen Auswirkungen auf die Umwelt unterstützen. In der nächsten Zeit werden dies die Technologien sein, die die Teams dabei unterstützen, im Hafen schnellere Turnarounds zu erzielen und niedrigere Geschwindigkeiten bis zum nächsten Ziel zu ermöglichen, um Treibstoff zu sparen. Sie werden die Technologien sein, die die Einhaltung von Vorschriften und die Wartung beschleunigen oder geschäftskritische Schiffsfunktionen wie Manövrieren und Festmachen verbessern. Und sie werden die Technologien sein, die die Crews in ihrer Rolle als Wächter am besten unterstützen, wachsam genug, um einzugreifen, wenn Sicherheit, Effizienz oder Umweltverantwortung gefährdet sind (Lepistö 2018, S.4-5).

Die Elektro-Mobilität spielt deshalb auf hoher See eine wichtige Rolle. Es werden noch in diesem Jahr 2018 zwei komplett elektrisch betriebene Containerschiffe ablegen. Jedes dieser Schiffe kann 270 Container liefern, Akkus können den Betrieb von mehr als 24 Stunden sicherstellen während die Ladezeit gerademal vier Stunden betragen soll. Der Stromlieferant

muss jedoch kein Akku sein, es sei auch möglich, diesen durch Brennstoffzellen zu ersetzen (Pluta 2018, URL). Der Vorteil bei diesen Elektroschiffen ist, dass kein Maschinenraum benötigt wird. Die Ladekapazität ist im Vergleich zu den Dieselschiffen um acht Prozent höher.

Obwohl diese Schiffe ohne den Einsatz einer Mannschaft konstruiert wurden, sind diese zum jetzigen Zeitpunkt noch mit Crew unterwegs. Es lässt sich somit erläutern, dass elektrische Antriebe in der Schifffahrt noch am Anfang sind. Dieser Herausforderung stellten sich Norwegen und die Niederlande. Die Niederlande, welche im Besitz einer Batteriefähre sind, planen schon 15 weitere zusätzliche Elektroschiffe (Pluta 2018, URL). Norwegen hat Ambitionen, die Treibhausgasemissionen der lokalen Schifffahrt im Jahr 2030 gegenüber 1990 um 40% zu reduzieren. Norwegen hat diese Bemühungen in jüngster Zeit noch einen Schritt weitergeführt und gefordert, dass alle lokalen öffentlichen Fähren und Schnellboote in allen künftigen Fährbeschaffungsverträgen mit emissionsarmen oder emissionsfreien Technologien auskommen. Im Rahmen dieses Vorstoßes hat die Regierung im Jahr 2016 ca. 60 Millionen Euro für den Bau mehrerer neuer grüner Schiffe und Fähren zugesagt (Criscione 2017, URL).

Hiermit macht die Seefahrt eine eindeutige Kehrtwende, wie diese der Luftfahrt noch bevorsteht und der Automobilindustrie Probleme bereitet: weg von dem Öl und hin zum Batterieantrieb. Viele Schiffe sind bereits im Bau, bei denen ein Teil des Antriebes von einer Batterie gesteuert wird – von Autofähren bis hin zu großen Passagierschiffen. Es gilt, so wie in der Autobranche, die Reichweiten zu steigern und die Technologien zu verfeinern (Menn 2017, S.1).

Im Dokument Herausforderungen und Lösungsansätze einer nachhaltigen Transportlogistik (Seite 34-39)