Seeschiffe – Luftschadstoffe und Energieeffizienz

Containerschiff im Hafenzum Vergrößern anklicken
Die Abgase der Seeschiffe beeinträchtigen Umwelt, Gesundheit und Klima.
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FAQ

  • Tragen Schiffe zur Verschmutzung der Meere mit Müll bei?

    Ja. Auch die Seeschifffahrt trägt zur „Vermüllung“ der Meere bei. Generell gilt zwar, dass etwa 80 Prozent der Mülleinträge von der Landseite eingetragen werden, jedoch gibt es regional große Unterschiede. So sind die dominanten Quellen in der südlichen Nordsee und im Meeresgebiet Ostasiens die Fischerei und die Schifffahrt. Etwa dreiviertel der marinen Abfälle bestehen aus Kunststoffen, deren Zer… weiterlesen

  • Gibt es schon Schiffe, die mit dem „Blauen Engel“ ausgezeichnet sind?

    Bislang sind zwei Schiffe nach der aktuellen Vergabegrundlage des Blauen Engels für das „umweltschonende Schiffsdesign“ (Ausgabe 2013) ausgezeichnet – sowie vier weitere Schiffe  nach der Ausgabe 2009. Das Eisrandforschungsschiff MARIA S. MERIAN der Reederei Briese und das Tiefseeforschungsschiff MS SONNE tragen den Blauen Engel am Bug. weiterlesen

  • Gibt es schon Kreuzfahrtschiffe, die mit dem Blauen Engel ausgezeichnet sind?

    Nein. Bislang wurde für kein Kreuzfahrtschiff ein entsprechender Antrag eingereicht. weiterlesen

  • Wie kann ein Schiff zeigen, dass es umweltfreundlicher ist als der Standard?

    Mit dem Umweltzeichen „Blauer Engel“ können Reedereien ihr Umwelt-Engagement sichtbar machen. Gleichzeitig wird mit den Umweltzeichen gezeigt, dass ambitioniertere Umweltauflagen technisch möglich und auch in der Praxis anwendbar sind. Es existieren zwei Vergabegrundlagen:Blauer Engel für den umweltschonenden Schiffsbetrieb (RAL-UZ 110)Blauer Engel für umweltfreundliches Schiffsdesign (RAL-UZ 141)… weiterlesen

  • Ist Unterwasserlärm schädlich?

    Ja. Der Lärm kann negative Auswirkungen auf die marine Lebenswelt haben. Unterwasserschall kann beispielsweise den Kommunikationsradius von Walen und Robben verkleinern oder zu Vertreibungen aus wichtigen Habitaten führen, da die Tiere diese wegen des Lärms meiden. Langfristig kann Unterwasserschall die Überlebenswahrscheinlichkeit mariner Lebewesen negativ beeinträchtigen. Hohe Schallpegel können… weiterlesen

  • Wie tragen Schiffe zum Einschleppen fremder Arten bei?

    Schiffe benötigen Ballastwasser zur Stabilisierung beim Lade- oder Löschvorgang oder wenn sie nicht voll beladen fahren. Dazu wird Wasser aufgenommen und mit ihm Organismen, wie kleine Pilze, Bakterien, Algen, Plankton, Muscheln und kleine Fische, die dann in anderen Meeresregionen freigesetzt werden, sobald das Schiff wieder be- oder entladen wird. Die Arten können sich dort ansiedeln und heimisc… weiterlesen

  • Was kann gegen die Müllverschmutzung durch die Schifffahrt unternommen werden?

    Es muss eine einheitliche, unkomplizierte und kostenfreie Abnahme von Schiffsmüll in allen Häfen etabliert werden. Dieses so genannte „No special-fee-system“ sollte in einem ersten Schritt in die EU-Richtlinie für Hafenauffanganlagen übernommen werden. Zusätzlich sollten die Mülltrennung an Bord verbessert und häufiger Nachfüllpacks verwendet werden.Weiterhin ist auch die Aufklärung der Seeleute u… weiterlesen

  • Welche Möglichkeiten gibt es, Ballastwasser zu reinigen?

    In Zukunft soll das Ballastwasser von Schiffen behandelt werden, um die Verschleppung von Arten zu verhindern. Es gibt mechanische Verfahren sowie Techniken, die aktive Substanzen oder auch UV-Licht einsetzen, um das Ballastwasser zu reinigen. Das UBA ist für die Umweltrisikobewertung von Anlagen zur Behandlung von Ballastwasser, die aktive Substanzen einsetzen, zuständig, damit die Chemikalien ke… weiterlesen

  • Kann man Schiffe unter Wasser hören?

    Ja. Schiffe haben einen großen Anteil am Hintergrundlärm unter Wasser. Auf der Nordhalbkugel sind wichtige Frequenzbereiche des Unterwasserlärmspektrums durch Schiffslärm dominiert. Im Frequenzbereich von 10-300 Hz wird der natürliche Hintergrundschallpegel durch die Seeschifffahrt um 20-30 dB auf mehr als das Zehnfache erhöht. Es besteht jedoch noch großer Forschungsbedarf im Hinblick auf die ei… weiterlesen

  • Was passiert mit dem Öl, wenn es ins Meer gelangt ist?

    Durch illegale Einleitungen aber auch durch Havarien beziehungsweise Unfälle gelangt immer wieder Öl ins Meer. Der anfängliche Ölfilm verteilt sich im Meer, Teile setzen sich auf dem Meeresboden ab oder werden an den Küsten angespült. Tiere nehmen das Öl auf, das Gefieder von Seevögeln verölt. Ertrinken, Verhungern oder Vergiftung sind Todesursachen verölter Tiere. Bedroht ist nicht nur die Natur… weiterlesen

  • Wie kann der Ausstoß der Luftschadstoffe bei Schiffen gesenkt werden?

    Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation hat Grenzwerte für Schwefeloxide (SOx) und Stickoxide (NOx) erlassen und 2008 verschärft (MARPOL Annex VI). Aus Sicht des UBA müssen diese Vorgaben jedoch weiter angepasst sowie weitere Luftschadstoffe (zum Beispiel Feinstaub und Ruß) in die Gesetzgebung aufgenommen werden. Strengere Auflagen gibt es für die Schiffe in den so genannten Emissionskontro… weiterlesen

  • Welche Meere sind heute schon Emissionskontrollgebiete für Luftschadstoffe?

    Ost- und Nordsee sind bereits seit 2006 bzw. 2007als SECAs (SOx-Emissionskontrollgebiet) ausgewiesen. Die Ausweisung als NOx-Emissionskontrollgebiet (NECA) steht noch aus. Studien haben gezeigt, dass die positiven Umwelt- und Gesundheitseffekte durch die Reduzierung der NOx-Emissionen die Kosten für die notwendige Minderungstechnik an Bord überwiegen. Die nordamerikanische Küste (USA, Kanada) sowi… weiterlesen

  • Wird heute immer noch illegal Öl von der Schifffahrt ins Meer entsorgt?

    In den letzten Jahren wurde ein Rückgang der illegalen Ölverschmutzung in der Ostsee festgestellt, obwohl die Zahl der Schiffsbewegungen und auch die Anzahl der Überwachungsflüge gestiegen sind – somit eine positive Entwicklung. weiterlesen

  • Was ist „Slow Steaming”?

    Geschwindigkeitsreduzierung bei Seeschiffen ist eine besonders einfache, effektive Maßnahme, um Kraftstoff einzusparen und Emissionen zu senken. Schon eine Geschwindigkeitsreduktion von etwa 10 Prozent führt zu einer direkten Energieeinsparung von circa 27 Prozent. Wird die längere Fahrtdauer mit eingerechnet, liegt die Kraftstoffeinsparung immer noch bei knapp 20 Prozent. Schon heute nutzen viel… weiterlesen

  • Gibt es rechtliche Vorgaben zur Verbesserung der Energieeffizienz von Schiffen?

    Zur Verbesserung der Energieeffizienz wurden von der IMO folgende Maßnahmen verabschiedet:EEDI: Energy Efficincy Design Index (für Neubau) – verbindlich für Schiffsneubauten; die Referenzkurven anhand derer eine Minderung abgeleitet wird, sind jedoch noch nicht für alle Schiffsklassen verabschiedet.SEEMP: Ship Energy Efficiency Management Plan – dieser ist verbindlich vorgeschrieben, es handelt si… weiterlesen

  • Mit welchem Kraftstoff fahren Seeschiffe?

    Schiffe fahren heute überwiegend mit Schweröl (HFO), das aus den Rückständen der Raffinerien gewonnen wird und eine minderwertige Qualität im Vergleich zu Marine Diesel – und erst recht zum im Straßenverkehr verwendeten Benzin und Diesel – aufweist. weiterlesen

  • Was sind die Probleme der Schwerölnutzung an Bord von Schiffen?

    Schweröl enthält deutlich mehr Schwefel sowie weitere Schadstoffe, die sich entsprechend im Abgas wiederfinden und die Luftqualität in vielen Hafenstädten und Küstenregionen massiv belasten. Die Emissionen stellen eine Gesundheitsbelastung dar und tragen zur Versauerung und Eutrophierung von Ökosystemen (Meer und Land) bei. Diese Effekte können nahe vielbefahrener Schifffahrtsstraßen auftreten abe… weiterlesen

  • Wer regelt den Umweltschutz in der Seeschifffahrt?

    Der Seeverkehr wird aufgrund seiner Internationalität überwiegend in der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (International Maritime Organization, IMO) geregelt. Fragen des Umweltschutzes werden dort im Umweltausschuss MEPC (Marine Environmental Protection Committee) behandelt und sind u.a. im Internationalen Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe (MARPOL) festge… weiterlesen

  • Wie umweltfreundlich ist der Transport mit einem Seeschiff?

    Beim Vergleich mit anderen Verkehrsträgern müssen verschiedene Umweltwirkungen berücksichtigt werden, somit ist die Frage nicht pauschal zu beantworten. Beispielweise ist der Ausstoß an Kohlendioxid (CO2) pro transportierter Tonne Ware auf einem großen Schiff deutlich geringer als beispielsweise bei dem Transport per Lkw oder Flugzeug. Jedoch liegen die Emissionen von Luftschadstoffen – wie Ruß o… weiterlesen

  • Wie viele Schiffe sind weltweit auf den Meeren unterwegs?

    Rund 40.000 Handelsschiffe transportieren etwa 90 Prozent des weltweiten Warenverkehrs. Auch etwa 90 Prozent des EU-Außenhandels und über 40 Prozent des EU-Binnenhandels erfolgen auf dem Seeweg. Weltweit betrachtet liegt bei etwa einem Drittel der Schiffsbewegungen der Ziel- oder Abfahrtshafen in der EU. Nord- und Ostsee gehören zu den am häufigsten und dichtesten befahrenen Meeren der Welt. weiterlesen

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Seeschiffe fahren überwiegend mit Schweröl. Sie stoßen pro transportierter Tonne und pro Kilometer mehr Schadstoffe aus als der Landverkehr. Die CO2-Emissionen sind dagegen im Vergleich geringer.

Inhaltsverzeichnis

 

Luftverunreinigung durch Seeschiffe

Per Seeschiff werden weltweit rund 90 Prozent der Waren transportiert. Die meisten Schiffe fahren in Küstennähe. Sie werden zum großen Teil mit Schweröl, den Rückstandsölen aus der Raffinerie, betrieben. Diese enthalten deutlich mehr Schwefel und andere Schadstoffe, zum Beispiel Schwermetalle, als Kraftstoffe, die an Land eingesetzt werden. Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (International Maritime Organization – IMO) regelt im "Internationalen Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe" (MARPOL-Konvention) Umweltschutzauflagen für die Seeschifffahrt. Die sechs Annexe enthalten Regelung bezüglich der Verhütung der Verschmutzung durch Öl (Annex I), schädliche flüssige Stoffe (Annex II), Schadstoffe in verpackter Form (Annex III), Abwasser (Annex IV), Schiffsmüll (Annex V) sowie zur Luftverunreinigung durch Seeschiffe (Annex VI). Die im Annex VI enthaltenen Anforderungen an die Luftschadstoffe umfassen bislang nur Vorgaben für Schwefeloxid- (SOx) und Stickoxidemissionen (NOx) sowie Regelungen bezüglich der Energieeffizienz.

 

Schwefeloxidemissionen

In der Seeschifffahrt werden überwiegend Schweröle (heavy fuel oil - HFO) als Kraftstoff eingesetzt. Dazu muss das Schweröl an Bord der Schiffe 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 aber immer noch illegal ins Meer gelangen. Schweröl weist im Vergleich zu dem im Straßenverkehr verwendeten Benzin- oder Dieselkraftstoff eine minderwertige Qualität sowie einen hohen Schadstoffgehalt durch aromatische Kohlenwasserstoffe und Metalle auf. Schwefel, Stickoxide und weitere Schadstoffe wie Rußpartikel und Feinstaub aus den Abgasen belasten die Luftqualität in Hafenstädten und Küstenregionen. Dies liegt daran, dass die Grenzwerte für die Luftschadstoffemissionen der Seeschiffe selbst in den Emissionssondergebieten (Emission Control Area – ECA), zu denen Nord- und Ostsee gehören, immer noch deutlich höher als in anderen Verkehrssektoren liegen. Während die Schwefelmenge im Kraftstoff für den Straßenverkehr einen Anteil von 0,001 Prozent nicht überschreiten darf, liegt der seit dem 1.1.2015 gültige Grenzwert für Schiffskraftstoff in den Schwefelkontrollgebieten (Sulphur Emission Control Area – SECA) mit 0,10 Prozent immer noch um das 100-fache höher. Darüber hinaus hat die IMO im Jahr 2008 die Absenkung des weltweit gültigen Grenzwerts von derzeit 3,5 auf 0,5 Prozent ab 2020 festgelegt (MARPOL Annex VI). Die Einführung 2020 ist jedoch an eine Überprüfung gebunden und kann – wenn nachgewiesen wird, dass die Menge niedrigschwefligen Kraftstoffs global nicht verfügbar ist – auf 2025 verschoben werden. Die EU hat die Vorgaben an den Schwefelgehalt im Schiffskraftstoff aus MARPOL Annex VI mit der EU-Schwefelrichtlinie (2012/33/EU) umgesetzt. Die Umsetzung übernimmt jedoch nicht die Option auf Verschiebung des globalen Grenzwertes von 2020 auf 2025. Dies bedeutet, dass in europäischen Gewässern, die nicht als SECA ausgewiesen sind (z.B. Nordostatlantik, Mittelmeer, Schwarzes Meer), ab 2020 ein maximaler Schwefelgehalt von 0,5 Prozent verbindlich für alle Schiffe unabhängig ihrer Flagge gilt. Eine umweltschonende Alternative zu Schweröl ist die Verwendung von hochwertigem Marinedieselöl (MDO) oder von Erdgas, das in seiner dichtesten Speicherform als LNG (liquified natural gas - Flüssiggas) eingesetzt wird. Für einen entsprechenden Gasantrieb müssen Schiffe umgerüstet und die notwendige Tankinfrastruktur in den Häfen aufgebaut werden.

Alternativ zur Verwendung schwefelarmer Kraftstoffe erlauben IMO und EU die Entschwefelung der Abgase über ein Abgasreinigungssystem, Scrubber genannt. Dabei müssen die gleichen Schwefeldioxid-Konzentrationen wie im Betrieb mit schwefelreduziertem Kraftstoff erreicht werden (Entschließung MEPC 259(68)). Bislang sind folgende technische Varianten auf dem Markt: 

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

Das Umweltbundesamt hat 2014 eine erste Bewertung der Umweltwirkungen der Scrubbersysteme in einer Studie veröffentlicht. Die Guideline für Exhaust Gas Cleaning Systems (MEPC 259(68)) enthält Grenzwerte (pH-Wert, PAK, Trübung, Nitrat) für die Einleitung des Wassers in die Meeresumwelt. Im Rahmen des European Sustainable Shipping Forum (ESSF) werden aktuell Vorschläge für eine Überarbeitung erarbeitet. Ein aktuelles UBA-Projekt wird bis 2018 die Umweltwirkung der Waschwasserseinleitung aus Scrubbern näher untersuchen.

 

Stickoxidemissionen

Die bei der Verbrennung im Motor entstehende Stickstoffoxide (NOx) tragen zur Eutrophierung der Ökosysteme bei. Dieser erhöhte Nährstoffeintrag spiegelt sich im Meer durch vermehrte Algenblüten und Sauerstoffarmut wider, welche insbesondere kleinere Küsten- oder auch Binnenmeere, wie beispielsweise die Ostsee, beeinträchtigen. Die maximal zulässigen NOx-Emissionen werden im MARPOL Annex VI sowie im NOx-Technical-Code anhand einer Grenzwertkurve in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors festgelegt. Diese Grenzwerte werden nach einem durch die IMO festgelegten Zeitplan stufenweise verschärft (Tier I und II). Darüber hinaus gelten in durch die IMO festgelegten Stickstoff-Emissionskontrollgebieten (NECAs) besonders strenge NOx-Grenzwerte – allerdings nur für Schiffsneubauten (Tier III). Bislang ist nur die nordamerikanische Küste als NECA ausgewiesen.

 

Partikelemissionen

Für Partikelemissionen sind in MARPOL Annex VI bislang keine direkten Grenzwerte enthalten, sondern nur indirekt über die Vorgaben zum Schwefelgehalt im Kraftstoff, da diese bislang einen Großteil der Partikel darstellen. 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. Für große Schiffsmotoren sind Maßnahmen oder Anlagen zur Ruß- und Partikelreduktion bisher nur in geringem Umfang erprobt bzw. eingesetzt. Grundsätzlich können auch innermotorische Maßnahmen und die Verwendung hochwertiger und schwefelarmer Kraftstoffe, die Verwendung eines Landstromanschlusses während der Liegezeit im Hafen sowie der Einsatz eines Partikelfilters solche Emissionen mindern. Da jedoch keine Grenzwerte für Partikel oder Ruß ("black carbon") existieren, mangelt es auch an der Umsetzung von Maßnahmen in der Praxis.

 

Energieeffizienz und Treibhausgasemissionen

Auch wenn die meisten Schiffstransporte pro Tonnenkilometer im Vergleich zu Landtransporten energieeffizienter sind, ist weiterhin großes Optimierungspotenzial vorhanden. Um dieses Potenzial abzurufen, hat die IMO 2011 den Energy Efficiency Design Index (EEDI) verabschiedet. Dieser Index setzt die CO2-Emissionen eines Schiffes, berechnet aus der Antriebsleistung und dem spezifischen Kraftstoffverbrauch, ins Verhältnis zur Transportkapazität. Der ermittelte Wert muss unterhalb einer schiffstypenbezogenen Referenzlinie liegen, die stufenweise angepasst wird. Der EEDI ist eine erste weltweit gültige Maßnahme, um den CO2-Ausstoß der Seeschiffffahrt zu senken. Da der EEDI nur für Schiffsneubauten gilt und Schiffe eine Lebensdauer von 20-30 Jahren aufweisen, ist der Effekt jedoch erst langfristig wirksam. Auch schätzen Experten das Level der EEDI-Grenzwertkurve bei einigen Schiffstypen als wenig ambitioniert ein. Zudem reicht die Einführung des EEDI nicht aus, um die steigenden Treibhausgasemissionen des Sektors ausreichend zu senken. Insbesondere fehlen Maßnahmen, die auch die Bestandsflotte einschließen. 

Die "Third IMO Greenhouse Gas Study 2014" enthält Daten zum Kraftstoffverbrauch und zur Emissionsentwicklung sowie Szenarien zur Entwicklung der Schiffsflotte und mögliche Minderungsmaßnahmen. Aktuell wird auf internationaler Ebene über die Einführung eines Monitoringsystems diskutiert, das als erster Schritt im Hinblick auf Minderungsmaßnahmen gesehen wird. Auch betriebliche, kraftstoffsparende Optimierungen können die Treibhausgasemissionen der Schiffe deutlich senken. „Slow Steaming“ (Langsamfahren) oder „Weather Routing“ (wetterangepasste Fahrtrouten) sind gute Beispiele, die teilweise auch schon – meist getrieben durch Überkapazitäten an Schiffsraum oder hohe Ölpreise – umgesetzt werden. Die EU hat 2015 eine „Monitoring, Reporting and Verification Regulation“ (MRV-VO; 2015/757/EU) verabschiedet, die der Erfassung der schiffsbezogenen CO2-Emissionen dient. Sie kann auch als Basis für eine marktwirtschaftliche Maßnahme, wie beispielsweise ein Emissionshandelssystem, dienen. 2018 müssen die Schiffe, die einen EU-Hafen anlaufen, erstmals ihre Emissionen an die EU melden. 

Neben dem Ausstoß von Luftschadstoffen und Treibhausgasen gibt es weitere Wirkungen des Seeverkehrs, die die (Meeres-)Umwelt beeinträchtigen.

 

Der Blaue Engel für die Seeschifffahrt

Seeschiffe können, wenn Sie ambitionierte Umweltschutzmaßnahmen an Bord umgesetzt haben, das Umweltzeichen "Blauer Engel" betragen. Es stehen zwei Vergabegrundlagen zur Auswahl, die in allen Bereichen – von der Außenhaut, über den Maschinenraum, Abwasser- und Müllbehandlung bis hin zum Personalmanagement – ein Mehr an Umweltschutz an Bord vorschreiben. Der "Blaue Engel für das umweltfreundliche Schiffsdesign" (aktuelle Fassung: 2013) existiert seit 2010. Dieses Umweltzeichen 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 konstruiert werden und so Kraftstoff sparen. 

Zusätzlich oder auch separat kann der "Blaue Engel für den umweltschonenden Schiffsbetrieb" beantragt werden. Das bereits seit 2002 existierende Umweltzeichen wurde letztmalig 2014 überarbeitet und ergänzt. Es zeichnet umweltfreundliche Maßnahmen im Betrieb eines Schiffes aus, wie beispielsweise die Nutzung sauberer Kraftstoffe oder ein umweltorientiertes Schiffsmanagement. Die Umweltzeichen bieten somit die Möglichkeit, innovative Umweltschutzmaßnahmen im Seeverkehr bereits heute zu kennzeichnen. Der Blaue Engel wurde 1978 ins Leben gerufen und ist heute das bekannteste Umweltzeichen in Deutschland. Er zeichnet Produkte und Dienstleistungen aus, die in einer ganzheitlichen Betrachtung besonders umweltfreundlich sind und zugleich hohe Ansprüche an Arbeits-und Gesundheitsschutz sowie an die Gebrauchstauglichkeit erfüllen.