mini|Die von der norwegischen Reederei Nor Lines betriebene LNG-RoRo-Fähre Kvitbjørn am Anleger im Hafen des norwegischen Tromsø (Juni 2015) Flüssigerdgas (LNG, ) als Brennstoff für Schiffe wird als eine Möglichkeit emissionsärmerer Schifffahrt gehandelt.LNG – Neue Energie für Schiff und LKW? In: LNG Report 2019/2020 – Wasser · Schiene · Straße. Schiff & Hafen, Beilage zum Heft 12/2019, S. 50–53. Aufgrund von Vorschriften zum Umweltschutz in der Schifffahrt finden entsprechende Antriebe zunehmend Verbreitung.Michael Meyer: LNG-Orderbuch wächst. In: Täglicher Hafenbericht, 4. September 2013, S. 13. Ein Hindernis im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen stellt die lückenhafte Infrastruktur zur Betankung von Schiffen dar. Daher sind Firmen systemrelevant, die in den Häfen LNG-Bunkerboote betreiben.
Regulatorische Rahmenbedingungen Die Internationale Seeschifffahrts-Organisation (IMO), eine Sonderorganisation der Vereinten Nationen, senkte die Obergrenze für den Schwefelgehalt von Schiffskraftstoffen mit Beginn des Jahres 2020 weltweit von 3,5 auf 0,5 %. In der Nord- und Ostsee sowie weiteren außereuropäischen Umweltzonen liegt dieser Grenzwert bereits seit Januar 2015 mit 0,1 % noch niedriger. Als schwefelfreier Kraftstoff erfüllt LNG diese Bedingungen ebenso wie Methanol oder Marinediesel.
Auch die EU-Richtlinie 2016/802 vom 11. Mai 2016 (und zuvor bereits 1999/32/EG) über eine Verringerung des Schwefelgehalts bestimmter flüssiger Kraft- oder Brennstoffe zielt auf die Verminderung der schädlichen Auswirkungen von Schwefeldioxidemissionen auf Mensch und Umwelt ab.
Mit dem bislang dominierenden Schweröl kann dieser Grenzwert hingegen nur mit steigendem Aufwand bei der Entschwefelung zu Very Low Sulphur Fuel Oil (VLSFO) oder durch die Einrichtung von Abgasreinigungssystemen an Bord von Schiffen eingehalten werden. Auch zur Absenkung der Emissionen von Treibhausgasen trägt beides nicht bei.
Am 14. Juli 2021 hat die Europäische Kommission unter dem Namen Fit for 55 ein Vorschlagspaket von reformierten und neuen EU-Richtlinien und -Verordnungen vorgestellt. Mit diesen soll das im European Green Deal verankerte Ziel erreicht werden, den Ausstoß von Treibhausgasen in der EU bis 2030 um mindestens 55 Prozent zu reduzieren und Europa bis 2050 klimaneutral zu machen. Teil dieses Pakets ist die Initiative FuelEU Maritime zur Förderung nachhaltiger Schiffskraftstoffe und emissionsfreier Technologien. Für Schiffe, die europäische Häfen anlaufen, soll ab 2025 eine sich sukzessiv verschärfende Obergrenze für den Treibhausgasgehalt des Energieverbrauchs gelten.
Umweltbilanz Befürworter wie Die Gas- und Wasserstoffwirtschaft oder SEA-LNG heben die im Vergleich zu Marinediesel und Schweröl starke Reduktion von Emissionen an Stickoxiden und Feinstaub sowie die vollständige Reduktion von Schwefeloxiden hervor. Auch der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid wird im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen vermindert, was insgesamt zu einer Verringerung der Treibhausgase um bis zu 28 % führe.
Kritiker wie das International Council on Clean Transportation führen hingegen an, dass der Einsatz von LNG insgesamt nicht zur Verminderung von Treibhausgasen beiträgt, da entlang der Lieferkette und bei der Verbrennung austretendes Methan einen weitaus klimaschädlicheren Effekt hat als das eingesparte Kohlenstoffdioxid.
Der Naturschutzbund Deutschland attestiert zwar „ein erhebliches Potenzial zur Verringerung gesundheits-, klima- und umweltschädlicher Emissionen“, allerdings sollte LNG als fossiler Brennstoff „zeitnah durch den Einsatz regenerativer Energien substituiert werden“. Nur bei der Vermeidung von Methanschlupf sei „die Treibhausgasbilanz von LNG klar vorteilhaft gegenüber der Verwendung von Schweröl oder Diesel“. Auch die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages dokumentierten 2018 „Methanverluste entlang der Prozesskette von Flüssiggas (LNG)“ im Allgemeinen und in der Schifffahrt im Speziellen.
Bei der Einrichtung von besonders sensiblen Meeresgebieten, sogenannten SECA- (bzw. ECA-) Zonen, wurden für die darin fahrenden Schiffe sehr strenge Umweltauflagen festgeschrieben. Der Ausstoß von Stickoxiden und Schwefeldioxid darf vorgegebene Grenzwerte, die zukünftig noch strenger werden, nicht überschreiten. Dies war der Hauptgrund, LNG als Treibstoff in diesen Fahrtgebieten in Betracht zu ziehen. Jedoch fehlen für die Verwendung und Lagerung von LNG in normalen Schiffen bisher allgemein verbindliche internationale Vorschriften und Zulassungen, daher können diese Schiffe Häfen bisher nur mit Sondergenehmigungen anlaufen. LNG-Tanker dürfen nur dafür zugelassene Flüssigerdgasterminals in bestimmten Häfen anlaufen.
LNG als Brückentechnologie
Interessenvertretungen heben hervor, dass fossiles LNG als Brückentechnologie für den späteren Einsatz von verflüssigten Biokraftstoffen oder synthetischen Kraftstoffen dienen kann, welche mit der vorhandenen LNG-Infrastruktur ohne weitere technologische Anpassungen oder zusätzliche Kosten transportiert werden können.
Biomethan ist ein Biokraftstoff, der aufgrund der hohen Energiedichte seit langem als Alternative zu fossilen Kraftstoffen gilt. Flüssiges Biomethan (insbesondere in der Schifffahrt auch Bio-LNG genannt) hat die gleichen Verbrennungseigenschaften wie LNG, ist jedoch erneuerbar und vermeidet damit deutlich mehr Treibhausgasemissionen. Eine nachhaltige Herstellung in großem Maßstab ist bislang allerdings nicht möglich. Auch aus erneuerbaren Energien synthetisch erzeugtes und dann verflüssigtes Methan (Power-to-LNG) ist bislang (Stand: 2020) nicht wirtschaftlich herzustellen.
Bei sämtlichen methanhaltigen Kraftstoffen ist allerdings problematisch, dass Methan sowohl bei der Herstellung als auch bei Lagerung, dem Transport und der Nutzung als Kraftstoff häufig unverbrannt als Treibhausgas in die Umwelt entweicht, wo es etwa 20 bis 25 mal klimaschädlicher als CO2 ist (nach manchen Quellen bis zu über 70 mal schädlicher). Auch wenn Methan, das mit Hilfe von erneuerbaren Energien hergestellt wird, eigentlich klimaneutral wieder in Energie umgewandelt werden kann, ist die Verwendung in Schiffsmotoren daher in der Regel klimaschädlicher als Diesel.Reinhard Wolff: Neuer Treibstoff für Schiffe. Pipi fürs Klima. In: taz, 7. Februar 2020.
Schiffe mit LNG-Antrieb mini|Aufbau eines LNG-Tankers mit Motorantrieb Die meisten LNG-betriebenen Schiffe sind LNG-Tanker zum Transport von Flüssigerdgas. Sie nutzen die Ladung als Treibstoff, da ein geringer Teil der Ladung ständig verdampft (Boil Off).
1959 wurde mit der Methane Pioneer ein bestehendes Frachtmotorschiff zum ersten LNG-Tanker umgebaut. 1964 folgten zwei Neubauten der Methane-Klasse. Bis in die 2000er Jahre wurden die LNG-Tanker mit Dampfturbinen ausgestattet. Das LNG wurde im Schiffskessel verfeuert und der damit erzeugte Dampf trieb über die Turbine den Propeller des Schiffes an.
Ab 2006 setzten sich sogenannte Dual-Fuel-Dieselmotoren durch, die sich wahlweise mit Gas oder mit Schweröl betreiben lassen. Zu Herstellern von LNG-betriebenen Motoren zählen Wärtsilä, Caterpillar, MAK, Rolls-Royce, MAN, ABC, MTU, Mitsubishi, Hyundai, Daihatsu, Deutz, Scania, AGCO Power und Dresser-Rand Guascor.
Im Jahr 2019 gab es insgesamt 321 Seeschiffe im Frachtverkehr mit LNG-Antrieb, für weitere 510 lag eine Bestellung vor. Dabei handelt es sich um folgende Schiffstypen: 224 LNG-Tanker (+ 313 in Order), 12 LPG-Tanker (+20), 44 sonstige Tanker (+ 84), 22 Offshore-Schiffe (+ 26), 8 Containerschiffe (+ 33), 8 Bulker (+ 23) und 2 Autotransporter (+ 10).Durst nach Flüssigerdgas. In: Hansa, Heft 12/2019, S. 14/15.
Liste von LNG-Schiffen Eine kleine Auswahl von Schiffen, welche kryogenes Erdgas als Treibstoff nutzen.
NameArtIMO-Nr.IMO-Nummern laut MarineTraffic BetreiberHeimathafen BesonderheitLängein mBreitein mWerftStapellaufStatus AIDAnova KreuzfahrtschiffHelios-Klasse 9781865 AIDA Cruises erstes Kreuzfahrtschiff mit monovalentem LNG-Betriebsmodus,ausgezeichnet mit dem Blauen Engel 337 42 Meyer Werft, 2018 in Dienst CMA CGM Jacques Saadé ContainerschiffCMA CGM Megamax-24 9839179 CMA CGM erstes LNG-ULCS, Flaggschiff der Reederei 400 62 CSSC, 2019 in Dienst Richmond Binnenfähre / Autofähre Stadtwerke Konstanz erstes LNG-Binnenfahrgastschiff in Europa,Einsatz als Autofähre Konstanz–Meersburg 83 13 Pella Sietas, Schiffswerft Fußach, 2020 Indienstnahme 2023 Havila Capella PassagierschiffHavyard 923 9865570 Havila Kystruten reiner Batterie-Fahrbetrieb (max. 4h) möglich,küstennaher Einsatz auf der Hurtigruten 123 23 Tersan Werft, 2020 in Dienst Siem Confucius Autotransporter 9841017 Siem Shipping erster transatlantischer LNG-PCTC,transozeanischer PKW-Transport für Volkswagen 200 38 Xiamen Shipbuilding Industry, 2019 in Dienst Viking Grace RoPax-Fähre mit 1 Rotor 9606900 Viking Line erstes großes LNG-Passagierschiff,erstes Hybridschiff mit LNG/Wind-Antrieb 218 32 STX Finland, 2012 in Dienst Viking Glory RoPax-Fähre 9827877 Viking Line LNG-Abkälteverwendung für Bordkühlungszwecke 223 35 Xiamen Shipbuilding Industry, 2021 in Dienst Helgoland Bäderschiff 9714862 Reederei Cassen Eils ausgezeichnet mit dem Blauen Engel 83 13 Hullkon Werft, Fassmer, 2014 in Dienst Megastar RoPax-Fähre 9773064 Tallink 212 31 Meyer Turku, 2016 in Dienst Polaris Eisbrecher 9734161 Arctia erster LNG-Eisbrecher 110 24 Arctech Helsinki Shipyard, 2016 in Dienst Atair Vermessungsschiff 9835496 25px|Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur BSH erstes „LNG-Behördenschiff“ 75 17 GNYH, Fassmer, 2019 in Dienst Nils Holgersson RoPax-Fähre 9865685 TT-Line Rostock 229 31 Jiangsu Jinling Shipyard, 2020 in Dienst
Technik zur Betankung Derzeit (2010er Jahre) gibt es Technologien zur Betankung (in der Schifffahrt Bunkerung genannt), die sich nach Ort der Betankung und vorhandener Infrastruktur unterscheiden. Betankung vom Lkw (Truck to Ship oder Bunkering by Truck); mangels Infrastruktur die häufigste Technologie Betankung mit Hilfe einer Infrastruktur (Port to Ship oder Bunkering by Loading Arm) Betankung mittels Bunkerschiff (Ship to Ship); Beispiele für solch spezialisierte Schiffe sind Seagas (Schiff) und Kairos (Schiff) Betankung vom Container; Sonderform; der Container kann sich auf Lkw, auf einem Schiff oder einem Güterwagen befindenÜberblick Betankungsarten auf nauticor.deIMO 2020 regulations need for truck to ship LNG bunkering in Africa. megathoslaw.com vom 19. November 2020
Situation in Norwegen Seit einiger Zeit hat sich die Zulieferindustrie den Herausforderungen gestellt und geeignete Schiffsmotoren stehen für den Antrieb und auch zur Stromerzeugung für das Bordnetz zur Verfügung bzw. befinden sich in der Einführungsphase. Norwegen ist Pionier beim Bau und Betrieb von Schiffen mit LNG-Antrieb, etwa vierzig Fährschiffe und Versorger werden erfolgreich mit LNG betrieben. Hier gibt es inzwischen entsprechende Vorschriften und auch die notwendige Infrastruktur zum Betanken derartiger Schiffe.
Situation in Deutschland mini|Umbau der Ostfriesland auf LNG-Antrieb in Bremerhaven mini|Die Ostfriesland der AG Ems, das erste LNG-Schiff unter deutscher Flagge, hat am 17. Juni 2015 in Borkum im Rahmen der Gästefahrt angelegt In Deutschland gab es bis 2019 keine Infrastruktur für die Versorgung von Schiffen mit LNG. Es war nur von Tanklastwagen möglich.
Die Werft Theodor Buschmann in Hamburg entwickelte eine LNG-Bunker-Barge („TB-X“), die zu versorgenden Schiffe auf dem Wasserweg erreichen kann. Die Technologie zum Umgang mit dem LNG (Tanks, Pumpen, Druck- und Wärmeregulierung) stammt vom Hamburger Unternehmen Marine Service.Michael Meyer: Gute Resonanz auf LNG-Bunkerbarge. In: Hansa, Heft 12/2014, S. 50/51.
Im Herbst 2019 wurde in Brunsbüttel durch die Firma Nauticor zum ersten Mal in einem deutschen Hafen ein Schiff mit LNG-Antrieb von einem anderen Schiff aus betankt.Erste deutsche LNG ship–ship-Bebunkerung Logistik-Heute vom 11. Oktober 2019.