Seeverkehr – Luftschadstoffe, Treibhausgase und Energieeffizienz

Derzeit werden weltweit etwa 80 Prozent aller Güter (UNCTAD, 2024), bezogen auf die Transportleistung, gemessen in Tonnenkilometern bzw. -meilen, auf dem Seeweg transportiert. Dies waren im Jahr 2023 etwa 62 Milliarden Tonnen-Meilen, mit steigender Tendenz. Von etwa der Hälfte der weltweiten Schiffsbewegungen liegt der Ziel- oder Abfahrtshafen in der EU. Nord- und Ostsee gehören damit zu den am häufigsten und dichtesten befahrenen Meeren der Welt. Beispielsweise durchqueren jährlich rund 25.000 Schiffe den Nord-Ostsee-Kanal. Die weltweit rund 55.000 Handelsschiffe haben einen enormen Energiebedarf, der im Jahr 2022 bei etwa 9,0 Exajoule lag. Sie tragen mit 690 Millionen Tonnen CO_2e erheblich zum anthropogenen Treibhausgasausstoß bei (Campell et al., 2003).

Die meisten Frachtschiffe, wie Containerschiffe, Tanker oder Massengutfrachter fahren auf transozeanischen Routen. Hinzu kommen vor allem in Küstennähe Fähren, Kreuzfahrtschiffe, Fischereifahrzeuge und weitere Spezialschiffe, wie beispielsweise Offshore-Versorgungsschiffe. Seeschiffe haben einen signifikanten Anteil an den anthropogenen Luftschadstoffemissionen und beeinflussen damit die Luftqualität in der marinen und küstennahen Umwelt.

Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (International Maritime Organization – IMO) regelt im "Internationalen Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe" (MARPOL-Konvention) Umweltschutzauflagen für die Seeschifffahrt. Die Anlagen I bis VI des Übereinkommens geben den Umgang mit verschiedenen Arten von Verschmutzungen im Zusammenhang mit der Schiffskonstruktion und dem -betrieb vor:

• Anlage I: Verhütung der Verschmutzung durch Öl
• Anlage II: Verhütung der Verschmutzung durch schädliche flüssige Stoffe
• Anlage III: Verhütung der Verschmutzung durch Schadstoffe, die in verpackter Form befördert werden
• Anlage IV: Verhütung der Verschmutzung durch Schiffsabwasser
• Anlage V: Verhütung der Verschmutzung durch Schiffsmüll
• Anlage VI: Verhütung der Luftverunreinigung durch Seeschiffe, konkret sind geregelt: Ozon schädigende Substanzen (ODS; Regel 12), Stickstoffoxide (NO_x; Regel 13), Schwefel (SO_x) und Partikel (PM, beides Regel 14) und flüchtige organische Verbindung (VOC⁠; Regel 15). Weiterhin sind in Anlage VI Kapitel 4 Vorgaben zur Energieeffizienz von Schiffen festgeschrieben.

Die folgenden Abschnitte gehen auf einige der in Anlage VI geregelten Luftschadstoffemissionen sowie Effizienzvorgaben ein. Die Anlage VI wurde 1997 verabschiedet, trat 2005 in Kraft und wird seitdem fortlaufend ergänzt und aktualisiert. Informationen zu den anderen MARPOL-Regelungen finden sich auf den Seiten des Meeresschutzes bzw. der IMO.

Schwefelemissionen können zu Lungenkrebs und Herzkreislauferkrankungen führen. In der Umwelt führen sie zur Versauerung⁠⁠ von Böden und Gewässern. Die Schwefelemissionen hängen von der Wahl des verwendeten Kraftstoffes ab. In der Seeschifffahrt wurden jahrzehntelang Schweröle (Heavy Fuel Oils – HFO auch als „Residual Fuels“ bezeichnet, vgl. Kraftstoffnorm ISO 8217:2024) als Kraftstoff eingesetzt. Dabei handelte es sich um die meist zähflüssigen, schadstoffhaltigen Reststoffe aus dem Raffinerieprozess. Um das Schweröl an Bord der Schiffe verwenden zu können, muss es energieintensiv aufbereitet werden. Es muss sowohl zur Pumpfähigkeit erhitzt, als auch von Feststoffen gesäubert werden. Aus dieser Aufbereitung fallen Rückstandsschlämme (“Sludge“) an, die im Hafen entsorgt werden müssen. Teilweise werden diese immer noch illegal im Meer entsorgt. Schweröl weist neben dem hohen Schwefelgehalt, im Vergleich zu Marinediesel (Destillatkraftstoff) bzw. zu den im Straßenverkehr verwendeten Benzin- oder Dieselkraftstoffen, einen hohen Schadstoffgehalt auf, unter anderem durch aromatische Kohlenwasserstoffe und Metalle.

Die MARPOL-Konvention (Anlage VI, Regel 14) begrenzt jedoch nur den Schwefelgehalt: Weltweit gilt seit Anfang 2020 ein massebezogener Grenzwert von 0,50 Prozent („Sulfur Cap“); in den Emissionssondergebieten (⁠Sulphur Emission Control Area – SECA) ein Grenzwert von 0,10 Prozent. Selbst diese strengeren Schwefel-Grenzwerte liegen immer noch 100-fach höher als im Straßenverkehr. Seit 2020 ist der Anteil an hochschwefeligem Schweröl (HFO) auch von rund 70 Prozent auf unter 20 Prozent des Kraftstoffverbrauchs gesunken (ICCT, 2025). Jedoch erfolgte kaum ein Wechsel zu sauberen Destillatkraftstoffen, sondern es werden stattdessen sogenannte VLSFOs (Very Low Sulfur Fuel Oils) eingesetzt. Diese sind jedoch weiterhin auf Grund ihrer Zusammensetzung und ihres Schadstoffgehalts als Schweröl (HFO) einzustufen (vgl. ISO 8217:2024). Selbst der SECA-Grenzwert von 0,10 Prozent Schwefel kann noch mit ULSFOs (Ultra Low Sulfur Fuel Oils), ebenfalls als HFO eingestuft, eingehalten werden.

Eine emissionsärmere Alternative zu HFO ist die Verwendung von Destillatkraftstoffen, wie Marinedieselöl oder Marinegasöl. Auch LNG (Liquefied Natural Gas, Flüssigerdgas) enthält so gut wie keinen Schwefel und verbrennt sehr sauber. Das Umweltbundesamt bewertet den Einsatz von LNG jedoch kritisch, da es bei der Vorkette⁠⁠ (Förderung, Verflüssigung, Transport) sowie bei der Verbrennung im Schiffsmotor zu Methanschlupf, einem ungewollten Entweichen von Methan, kommen kann. Durch die höhere Treibhausgaswirksamkeit von Methan kann dadurch die bessere Klimagasbilanz durch die effizientere LNG-Verbrennung aufgehoben werden bzw. sich sogar in einen Klimaschutznachteil umkehren. Ein Vorteil bezüglich der Luftschadstoffemissionen bleibt.

Die EU hat die Vorgaben an den Schwefelgehalt im Schiffskraftstoff aus der MARPOL-Konvention mit der sogenannten EU-Schwefelrichtlinie (EU) 2016/802 umgesetzt. Auf nationaler Ebene sind die Regelungen in der Verordnung über das umweltgerechte Verhalten in der Seeschifffahrt (See-Umweltverhaltensverordnung – SeeUmwVerhV) festgeschrieben. Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) ist für die Überwachung und Verfolgung von Ordnungswidrigkeiten bezüglich des Schwefelgrenzwerts zuständig. Dazu hat das BSH unter anderem ein Netz aus Fernmessstationen aufgebaut, um die regelkonforme Nutzung von schwefelarmen Schiffskraftstoffen zu überwachen und im Verdachtsfall die Wasserschutzpolizei zur Probenahme an Bord der betroffenen Schiffe zu schicken.

Alternativ zur Verwendung schwefelarmer Kraftstoffe ist international und auch in der EU die Entschwefelung der Abgase über ein Abgasreinigungssystem, auch Scrubber genannt, möglich. Dabei muss eine Schwefeldioxid-Konzentrationen im Abgas entsprechend dem Betrieb mit schwefelreduziertem Kraftstoff eingehalten werden (Guideline for Exhaust Gas Cleaning Systems, MEPC 340(77)). Bislang sind folgende technische Varianten auf dem Markt: 

• Offene Scrubber (Open-Loop-Scrubber) nutzen die Pufferkapazität des Meerwassers, um das Schwefeldioxid aus dem Abgas zu entfernen. Das Abwasser wird dabei direkt ins Meer eingeleitet. 
• Geschlossene Scrubber (Closed-Loop-Scrubber) nutzen Frischwasser und Natronlauge, um die gewünschte Reinigungsleistung zu erzielen. Hier wird ein Großteil des Wassers im Kreis geführt, nur geringere Mengen werden nach Aufbereitung ins Meer gegeben oder können für eine gewisse Zeit in Tanks gespeichert werden (Zero-Emission-Mode). Die anfallenden Reststoffe („Sludge“) aus der Wasseraufbereitung müssen im Hafen abgegeben werden.
• Hybride Scrubber kombinieren Open- und Closed-Systeme.
• Trockene Scrubbersysteme arbeiten mit Kalkgranulat, das komplett im Hafen entsorgt werden muss, sind aber derzeit kaum vertreten.

Stand 2025 sind etwa 5.000 Schiffe mit Scrubbern, überwiegend mit Open-Loop- bzw. Hybrid-Systemen ausgerüstet, die ungefähr 25 Prozent des weltweit im Seeverkehr verwendeten HFO verbrauchen (IMO GISIS). Das Abwasser muss bei der Einleitung in die Meeresumwelt die Grenzwerte der „Scrubber-Guidelines“ (Entschließung MEPC 340(77)) für pH-Wert⁠,⁠ Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK⁠), Trübung und Nitrat einhalten.

Unter Umweltwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern besteht Einigkeit darüber, dass das Einleiten von Scrubber-Abwässern eine Gefahr für die Meeresumwelt darstellt, wenn große Abwassermengen eingeleitet werden. Das Abwasser hat einen sauren pH-Wert (pH 2-3) und ist mit Schadstoffen, wie Schwermetallen, PAKs⁠, Ölrückständen sowie Nitrat belastet. Diese Einschätzung wird vom Umweltbundesamt (UBA) geteilt.

Das Umweltbundesamt hat bereits eine Reihe von Forschungsprojekten zu dieser Thematik durchführen lassen:

• Im Bericht „Auswirkungen von Abgasnachbehandlungsanlagen (Scrubbern) auf die Umweltsituation in Häfen und Küstengewässern“ wurde schon vor über 10 Jahren auf die Umweltauswirkungen aufmerksam gemacht und Einleitebeschränkungen in ökologisch sensiblen Gebieten vorgeschlagen. TEXTE | 83/2014, Auftragnehmer: Lange et. al
  Englische Fassung: „Impacts of Scrubbers on the environmental situation in ports and coastal waters“, TEXTE | 65/2015.
• „SWS“ – Scrubber Wash Water Survey, Auftragnehmer BSH, Laufzeit 2016-2020. Im Projekt wurden Abwasserproben von Scrubbern genommen, im Labor analysiert sowie deren Ausbreitung in Nord- und Ostsee modelliert.
• „ImpEx“ – Environmental Impacts of Exhaust Gas Cleaning Systems, Auftragnehmer BSH, Laufzeit 2020-2023. Umfangreiche Status Quo Analyse (2021) sowie vertiefende Untersuchungen mit weiterer Probenahme-Kampagne, zusätzlichen Toxizitätstests und Handlungsempfehlungen (Bericht). Die Studienergebnisse zeigen, dass der Single-Pollutant-Ansatz allein für eine Umweltrisikobewertung der Abwassereinleitungen nicht geeignet ist.
• MoSAb – Modellierung der Scrubber-Abwassereinleitungen Auftragnehmer BSH, noch nicht abgeschlossen. Das Projekt vertieft die Ausbreitungsmodellierung der Abwasser- und Schadstoffmengen in Nord- und Ostsee, indem neben dem Verhalten in der Wassersäule auch Umwandlungs-, Abbau- und Anreicherungsprozesse sowie Ablagerung der Stoffe ins Sediment berücksichtigt werden.

Da ein weltweites Scrubber-Verbot politisch nicht durchsetzbar ist, setzt sich das Umweltbundesamt dafür ein, dass zumindest in sensiblen Meeresgebieten, wie Küstengewässern, ein Verbot der Einleitung von Scrubber-Abwässern eingeführt wird. Ein erster Erfolg konnte im Rahmen der regionalen OSPAR Kommission für den Nordostatlantik erzielt werden. Die Vertragsstaaten haben die Einleitung von Open-Loop Abwasser ab Juli 2027 bzw. ab Januar 2029 für Closed-Loop Abwasser in ihren Häfen und inneren Gewässern verboten. Weiterhin wurde ein Einleitverbot für die Territorialgewässern (12 Seemeilen-Zone) empfohlen (Vigo Ministererklärung).

In dem Fact Sheet „Einsatz von Scrubbern auf Seeschiffen – Auswirkungen auf die Meeresumwelt“ wird ein kompakter
Überblick über die Abgasreinigungstechnik sowie dessen Umweltwirkung gegeben.

Die bei der Verbrennung im Motor entstehenden Stickstoffoxide (NO_x) tragen zur ⁠⁠ der Ökosysteme bei und stellen eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, da sie Atemwegs- sowie Herz-/Kreislauferkrankungen verursachen können.

In Europa sind die höchsten NO₂-Konzentrationen in Belgien und den Niederlanden in der Nähe der Küsten zu finden. Der Anteil der Schifffahrt an diesen Immissionen liegt in der direkten Küstenzone bei 30-40 Prozent, auf dem offenen Meer kann der Anteil 80 Prozent und mehr betragen (SCIPPER Bericht D4.3).

Das MARPOL-Übereinkommen sieht in Anlage VI, Regel 13 eine dreistufige Grenzwertsetzung der NO_x-Emissionen, gestaffelt nach Baujahr des Schiffes vor. Global müssen Schiffsmotoren, die auf ab 2011 gebauten Schiffen installiert sind, den „Tier II-Standard“ einhalten, was einer Emissionsminderung um 15 bis 20 Prozent im Vergleich zum „Tier I-Standard“ entspricht. Zur weiteren Senkung der NO_x-Emissionen kann die IMO-Staatengemeinschaft Stickstoffemissions-Überwachungsgebiete (NO_x Emission Control Area – NECA) ausweisen, in denen für Schiffsneubauten die Abgaswerte nach dem sogenannten „Tier III‑Standard“ gelten, was einer Emissionsminderung von 80 Prozent im Vergleich zu „Tier I“ entspricht. Die Nord- und Ostsee sind als NECA ausgewiesen, hier gelten die „Tier III‑Standards“ für Schiffe, die ab 2021 kielgelegt wurden (in der Nordamerikanischen NECA ab Kiellegung 2016). Im Rahmen der Überwachung von MARPOL VI, Regel 13 ist nach der Zertifizierung bei der Inbetriebnahme bislang nur eine Kontrolle der entsprechenden Dokumente vorgesehen und keine Abgaskontrollen im Betrieb.

Aktuelle Messungen an Schiffen in Fahrt haben jedoch gezeigt, dass die NO_x-Emissionen im realen Betrieb oftmals wesentlich höher liegen als die Grenzwerte der Zertifizierung. Aktuelle Studien (u. a. Knudsen et al., 2022; SCIPPER, 2023), in denen Realemissionen an Bord, in der Abgasfahne und von Landmessstationen erfasst und ausgewertet wurden, zeigen, dass vor allem neuere Schiffe mit „Tier II“- bzw. „Tier III“-Zertifizierung, insbesondere in langsamerer Fahrt, deutlich höhere NO_x-Emissionen aufweisen, als nach dem jeweiligen Emissionsstandard zu erwarten ist. Weiterhin zeigten die Messungen, dass „Tier II“-Schiffe bei Fahrt im niedrigen Motorlastbereich häufig mehr NO_x emittieren als „Tier I“-Schiffe. „Slow Steaming“ (gezieltes Langsamfahren) wird heute vielfach zur Kraftstoffreduktion und Treibhausgaseinsparung eingesetzt, hat jedoch erhöhte NO_x-Emissionen zur Folge. Gerade in Hafen- und Küstengebieten fahren Schiffe auch generell langsamer, dies sind meist Regionen mit hoher Bevölkerungsdichte, wo höhere Schadstoffemissionen bezüglich der Gesundheitsgefahren besonders kritisch sind.

Aktuell laufen internationale Verhandlungen im Umweltschutzausschuss (Marine Environmental Protection Committee, MEPC) der IMO, um diese Regelungslücken zu schließen und möglichst niedrige Realemissionen in allen relevanten Betriebssituationen sicherzustellen.

Weitere Emissionskontrollgebiete sind seit Mai 2025 das Mittelmeer (nur für SO_x), ab 2026 folgen die Gewässer der kanadischen Arktis und der Norwegischen See, jeweils für SO_x und NO_x. Im Herbst 2025 wird voraussichtlich eine ECA (Emission Control Area) im Nordostatlantik durch die IMO-Staatengemeinschaft beschlossen. Basierend auf einer Studie von ICCT, soll diese ECA dann ab dem Jahr 2027 in allen Territorialgewässern und Ausschließlichen Wirtschaftszonen von Portugal über Westeuropa und Grönland bis Kanada gelten und so die bereits bestehenden ECAs verbinden.

Partikelemissionen aus der Verbrennung von Kraftstoffen werden im Allgemeinen als gesundheitsschädlich oder krebserregend eingestuft. Je kleiner die Partikel, desto leichter gelangen sie über die Lunge bis ins Blut. Zusätzlich können auf der Oberfläche von Partikeln gefährliche Stoffe, wie Schwermetalle oder krebserregende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), angelagert sein und über diese gesundheitsschädigend wirken.

Für Partikelemissionen sind in der MARPOL-Konvention (Anlage VI) bislang keine direkten Grenzwerte festgelegt, sondern nur indirekt über die Vorgaben zum Schwefelgehalt im Kraftstoff (Regel 14). Bei der Verwendung von höherschwefeligem Schweröl wird die Partikelbildung durch Schwefel dominiert. Da gesetzliche Vorgaben fehlen, ist der Anreiz zur Entwicklung und Installation von Minderungstechniken, wie Partikelfiltern, gering. Insbesondere für große Schiffsmotoren sind diese bisher nur in geringem Umfang erprobt bzw. eingesetzt. Grundsätzlich können auch innermotorische Maßnahmen, die Verwendung hochwertiger und schwefelarmer Kraftstoffe sowie die Verwendung eines Landstromanschlusses während der Liegezeit im Hafen solche Emissionen mindern. Die Minderung der Partikelemissionen wird zurzeit weder auf IMO- noch auf EU-Ebene diskutiert. Eine Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes analysiert mögliche Strategien zur Minderung der Partikelemissionen im Seeverkehr, vergleicht diese mit anderen Verkehrssektoren und will so die Aufmerksamkeit auf diesen bislang vernachlässigten Parameter lenken.

Bislang wird seit über 10 Jahren in der IMO nur über die „Black Carbon“-Fraktion der Partikelemissionen und entsprechende Minderungsmaßnahmen mit dem Fokus auf die Wirkung in der Arktis verhandelt. Hintergrund ist die schädliche ⁠Klimawirkung⁠ der Rußemissionen, wenn diese sich auf Eis- und Schneeflächen ablagern und so die Albedo (die Reflexion der Sonnenenergie) reduzieren und so die Erderwärmung beschleunigen. Bislang sind nur freiwillige Maßnahmen, wie ein Wechsel zu Destillatkraftstoffen in der Arktis, durch die IMO verabschiedet (MEPC.342(77)), verbindliche Minderungsmaßnahmen fehlen.

Deutschland hat bereits im Jahr 2020 die Ergebnisse einer im Auftrag des Umweltbundesamtes erstellen Studie zum Zusammenhang der Kraftstoffqualität und der „Black Carbon“-Emissionen in die IMO-Verhandlungen eingebracht (PPR 8/5/1). Die Studie zeigt, dass das Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnis (H/C-Verhältnis) den Aromatengehalt des Kraftstoffs gut abbildet und als Parameter für die Höhe der „Black Carbon“-Emissionen dienen kann. Leider sind die Ergebnisse bislang nicht für verbindliche Regelungen aufgegriffen worden.

Um den Ausstoß von klimaschädlichen Emissionen der internationalen Seeschifffahrt zu senken, hat die Staatengemeinschaft der IMO 2018 erstmals ein Sektorziel zur Minderung der Treibhausgasemissionen (THG) verabschiedet, welches eine Reduktion um mindestens 50 Prozent bis 2050 im Vergleich zum Jahr 2008 vorsah. 2023 wurde dieses Klimaschutzziel deutlich verschärft: Die THG-Emissionen der internationalen Schifffahrt sollen nun bis „etwa 2050“ Netto-Null erreichen. Für die Jahre 2030 und 2040 wurden Zwischenziele festgelegt.

Um diese Ziele zu erreichen, muss der bestehende Instrumenten-Mix aus technischen und operationellen Effizienzmaßnahmen erweitert und verschärft sowie durch ökonomische Maßnahmen ergänzt werden. Eine aus Umweltsicht wichtige Maßnahme ist außerdem, die THG-Intensität der im Seeverkehr genutzten Kraftstoffe durch einen entsprechenden Standard zu senken. Sowohl auf internationaler als auch auf europäischer Ebene sind bereits einige Maßnahmen in Kraft und reduzieren die klimaschädlichen Emissionen dort.

Datenerfassungssysteme

Zur Erfassung der schiffsbezogenen CO₂-Emissionen sowie weiterer Schiffsparameter hat die EU 2015 die „Monitoring, Reporting and Verification Regulation“ (MRV-VO; 2015/757) verabschiedet. Danach müssen seit dem Jahr 2018 Schiffe, die einen EU-Hafen anlaufen oder von diesem starten, ihre CO₂-Emissionen an die EU melden. Die Deutsche Emissionshandelsstelle am Umweltbundesamt (DEHSt) ist für die Prüfung der Emissionsberichte von Schiffen unter deutscher Flagge zuständig und ist außerdem Bußgeldbehörde für die nationale Durchsetzung der MRV-Seeverkehrsverordnung für Schiffe aller Flaggen.

Seit 2019 erfasst auch die IMO über ein ähnliches Instrument, das Data Collection System (DCS), den Kraftstoffverbrauch der Schiffe. Im Vergleich zum europäischen System werden auf internationaler Ebene jedoch weniger Parameter erfasst, beispielsweise muss nicht die reale Transportleistung, sondern nur Angaben zur zurückgelegten Distanz und zur allgemeinen Tragfähigkeit des Schiffes übermittelt werden. Beide Datensysteme sind die Grundlage für bereits eingeführte oder zukünftige ökonomische Instrumente.

Europäische Ebene

Im Rahmen des „Fit for 55“-Pakets hat die EU eine umfassende Reform des Europäischen Emissionshandels (EU-ETS) beschlossen. 2024 wurde schrittweise begonnen, Teile des internationalen Seeverkehrs im Sinne eines europäischen Maritimen ETS in den EU-ETS einzubeziehen. Die DEHSt hat den Vollzug des Maritimen EU-ETS übernommen, weitere Infos sind in einem Factsheet aufbereitet.

Mit der 2023 verabschiedeten „Fuel EU Maritime“-Richtlinie (FEUM, (EU)2023/1805) soll die Treibhausgasintensität der Kraftstoffe bis zum Jahr 2050 um 80 Prozent gesenkt und dadurch die Nutzung erneuerbarer und kohlenstoffarmer Kraftstoffe gefördert werden. Sie gilt für alle Schiffe mit einer Bruttoraumzahl über 5.000 und sieht zudem ab dem Jahr 2030 eine Landstrompflicht vor.

Internationale Ebene

Im Frühjahr 2025 hat sich der Ausschuss für den Schutz der Meeresumwelt (MEPC) der IMO nach schwierigen Verhandlungen auf das sogenannte „IMO Net-Zero Framework“ geeinigt – ein globaler Kraftstoffstandard (GFI – Greenhouse Gas Fuel Intensity) zur schrittweisen Reduzierung der Treibhausgasintensität der an Bord von Schiffen verwendeten Energie. Bis zum Jahr 2030 muss die THG-Intensität zur Einhaltung der direkten Zielvorgaben (Direct Compliance Targets) um 21 Prozent reduziert werden, bis 2035 um 43 Prozent. Kann dies nicht eingehalten werden, müssen Ausgleichszertifikate (RU – Remedial Units) erworben oder über Banking/Pooling die Vorgaben eingehalten werden. Die THG-Intensitätsminderungsziele bis 2041 sollen spätestens zum 01.01.2032 festgelegt werden. Diese Maßnahme muss im Herbst 2025 noch formal von der IMO beschlossen werden.

Maßnahmen zur Effizienz tragen direkt über Kraftstoff- und somit Treibhausgaseinsparung zum Klimaschutz bei, darüber hinaus reduzieren sie meist auch die Luftschadstoffemissionen.

Verschiedene technische Effizienzmaßnahmen, sowohl beim Schiffsdesign als auch im Schiffsbetrieb, sind bekannt und werden teilweise bereits umgesetzt. Um diese Potenziale verstärkt abzurufen, hat die IMO verschiedene technisch-operationelle Instrumente etabliert. Verschiedene Indizes richten sich an bestehende Schiffe, wie der EEOI (Energy Efficiency Operational Index) oder der EEXI (Energy Efficiency Existing Ship Index). Andere, wie EEDI (Energy Efficiency Design Index) oder CII (Carbon Intensity Indicator), zielen darauf ab, dass Effizienzmaßnahmen bereits beim Bau umgesetzt werden. Leider sind die Anforderungen teilweise wenig ambitioniert ausgelegt. Aus Sicht des UBA müssen die internationalen Anforderungen schnellstmöglich deutlich verschärft werden und beispielsweise neben CO₂ weitere Treibhausgase, wie Methan, in die Berechnungen aufgenommen werden.

Für viele Schiffstypen bietet sich eine Kombination aus Slow Steaming (Langsamfahren) und Windzusatzantrieben an, die auch als Retrofit im Bestand nachgerüstet werden kann. Da Schiffe eine sehr lange Nutzungsdauer von 25 bis 40 Jahren haben (UNCTAD, 2020), müssen Maßnahmen sowohl im Bestand als auch im Neubau so schnell wie möglich umgesetzt werden.

Slow Steaming

Slow Steaming (Langsamfahren) reduziert den Kraftstoffverbrauch deutlich und in der Folge die Emissionen von CO₂ und ggf. weiteren Luftschadstoffen. Als Daumenregel gilt, dass mit einer etwa 10 Prozent geringeren Geschwindigkeit der Leistungsbedarf um circa 27 Prozent sinkt. Aufgrund der längeren Fahrzeit, beträgt die Verringerung des Energiebedarfs pro Streckeneinheit 19 Prozent (Faber et al., 2017). Bereits heute nutzen viele Reedereien das Konzept des langsamen Fahrens, um Kraftstoff zu sparen, da dessen Kosten meist rund 30 bis 60 Prozent der gesamten Betriebskosten ausmacht (DG MARE, 2023). Um das Effizienzpotential optimal umzusetzen, kann es auch bei Bestandsschiffen sinnvoll sein, das Schiff an eine niedrigere Designgeschwindigkeit anzupassen, indem beispielsweise Propeller und Bugwulst erneuert werden oder Motoranpassungen vorgenommen werden (Faber et al., 2012). Neben des Effizienzvorteils trägt eine Geschwindigkeitsreduktion auch zur Minderung der Unterwasserschall-Belastung durch die Schifffahrt bei, was die Belastung von Meerestieren, wie etwa Walen, reduziert.

Windzusatzantriebe

Windzusatzantriebe, wie Flettner-Rotoren, verschiedene Arten von (starren) Segeln, sogenannte Wingsails, und Zugdrachen, können helfen, Kraftstoff und somit Emissionen einzusparen (Nelissen et al., 2016). Vor allem bei großen Massengutfrachtern und Tankschiffen auf internationalen Routen, die eine geringere Fahrtgeschwindigkeit haben, ist die Einsparung besonders groß. Windzusatzantriebe können den Kraftstoffverbrauch bei optimalen Rahmenbedingungen um bis zu 30 Prozent (EMSA, 2023) reduzieren. Noch fehlt es jedoch an ausgereiften technischen Lösungen für die Windnutzung auf Containerschiffen, bei denen der Platz an Deck limitiert ist und ein Be- und Entladen mit Rotoren oder Segelaufbauten schwierig umzusetzen ist.

Weitere technische Effizienzmaßnahmen

Weitere technische Effizienzmaßnahmen sind die Optimierung des Schiffskörpers (z. B. Rumpfform, Bug- und Heckform, Gewicht, Rumpfbeschichtung, Luftblasenschmierung unter dem Rumpf) und Anpassungen des Antriebskonzepts (z. B. Propellerdesign, Haupt- und Hilfsmotoren, Wärmerückgewinnung, Wellengeneratoren). Einige Maßnahmen lassen sich über Nachrüstung oder Umbau (Retrofit) auch in der Bestandsflotte realisieren.

Im operationellen Betrieb sind zusätzliche Einsparungen möglich, in dem beispielsweise die Auslastung oder auch der Trimm (Gewichtsverteilung der Ladung im Schiff) weiter optimiert werden. Wetteroptimierte Routenwahl sowie optimierte „Just-in-time“-Ankünfte, können weitere Einsparpotentiale abrufen. CE Delft hält es in einem Best-Case-Szenario für möglich, dass bei einer Umsetzung des maximalen technischen Reduktionspotenzials bis zum Jahr 2030 im Vergleich zum Jahr 2018 zwischen 17 und 30 Prozent der CO_2e-Emissionen eingespart werden könnten (Faber et al., 2023).

Landstrom

Auch während der Liegezeit benötigen Schiffe Energie, die meist über Hilfsmaschinen, die ebenfalls mit Kraftstoffen betrieben werden, erzeugt wird, und tragen so auch im Hafen zur Luftverschmutzung bei. Darüber hinaus haben Schiffe einen Bedarf an Wärme, zum Beispiel für die Wohn-/Hotelbereiche oder auch zur Erwärmung der Schweröle. Dieser wird meist über Hilfskessel gedeckt.

Die direkte Nutzung von Strom während der Liegezeit im Hafen stellt eine sinnvolle und praktikable Möglichkeit dar, den Anteil der Treibhausgasemissionen aus dem Betrieb der Hilfsmaschinen – bei Nutzung regenerativ erzeugten Stromes – komplett auf Null zu setzen. Während der Hafenliegezeit sollte daher prinzipiell Landstrom genutzt werden. Darüber hinaus mindert Landstrom auch den Ausstoß von Luftschadstoffen im Hafen. Eine Studie weist Landstrom in der EU einschließlich Großbritannien ein CO₂-Einsparpotential von 2,2 Prozent (bei aktuellem Strommix) bzw. 3,7 Prozent (bei erneuerbarem Strom) bezogen auf die Gesamt-Schiffsemissionen aus, wenn alle Schiffe Landstrom einsetzen würden. Für den Einsatz von Landstrom müssen sowohl landseitig als auch an Bord die entsprechenden technischen Voraussetzungen geschaffen werden (Stromanschluss und Stecker).

Mit der Verordnung zum Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR, (EU) 2023/1804) sind erstmal verbindliche Vorgaben für Ladeinfrastruktur in großen See- und Binnenhäfen festgeschrieben worden. Das ⁠UBA begrüßt dies, sieht aber Potenzial für Nachbesserungen, in dem beispielsweise die Verpflichtung auf weitere Schiffstypen/-größen sowie den Energiebedarf der Hilfskessel ausgeweitet wird.

Seeschiffe können, wenn sie ambitionierte Umweltschutzmaßnahmen an Bord umgesetzt haben, das Umweltzeichen "Blauer Engel" beantragen. Der „Blaue Engel für das umweltfreundliche Seeschiffsdesign“ (DE-UZ 141) richtet sich an Reedereien oder Schiffsbetreiber, die einen Schiffsneubau planen. Schon beim Design und beim Bau eines Schiffes sollen die Potenziale zum Schutz der Umwelt genutzt werden. Beispielsweise kann durch eine Optimierung der Rumpfform das Schiff effizienter betrieben werden und so Kraftstoff sparen. Der umfassende Anforderungskatalog betrifft unter anderem den Schutz der Bunkertanks durch eine Doppelhülle, die Minderung von Luftschadstoffemissionen durch saubere Kraftstoffe und/oder Abgasnachbehandlungstechniken, den Einsatz von klimaschonenden Kühl- und Kältemitteln, anspruchsvolle Abwasseranlagen, Korrosionsschutz ohne Schadstoffeintrag ins Meer sowie Unterwasserschall mindernde Maßnahmen. Die Vergabekriterien, weitere Infos sowie bereits zertifizierte Schiffe finden sich auf der Seite des "Blauen Engels".

Umweltwirkung der Schifffahrt

Source: eigene Zusammenstellung UBA (2024)