Die neuen RoRo-Schiffe von WALLENIUS SOL mit LNG-Antrieb und Eisleistung haben im Vergleich zu älteren Schiffen eine deutlich geringere Umweltbelastung. Laut IVL hatte das Rumpfdesign einen großen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz.
IVL – das unabhängige schwedische Umweltforschungsinstitut – wurde beauftragt, den Vergleich des neuen Schiffstyps mit jenen zu berechnen, die derzeit die Route von der nördlichen Ostsee zu den Häfen des Kontinents befahren. Die Schiffe werden derzeit auf der CIMC Raffles-Werft in China gebaut, wo das Projekt von Wallenius Marine geleitet wird. Es wurde ein Vergleich mit dem RoRo-Schiff Thuleland durchgeführt, das seit 2006 in Betrieb ist und hinsichtlich seiner geringen Umweltbelastung die Klassenbeste ist.
Deutliche Reduzierung der Emissionen
Nach den Berechnungen von IVL wird die neue Schiffsklasse in Bezug auf das Gewicht der transportierten Fracht wesentlich energieeffizienter sein. Die neuen Schiffe reduzieren auch die Emissionen von Treibhausgasen (63%), NOx (96%), SOx (99%) und Partikeln (99%).
Die deutlich höhere Energieeffizienz ist teilweise auf die Hochskalierung zurückzuführen – größere Schiffe mit größerer Ladekapazität sind einfach effizienter. Das Design des Schiffes verbesserte jedoch in ähnlichem Maße auch die Effizienz – teils aufgrund der hydrodynamischen Eigenschaften des Rumpfes, teils aufgrund der Fähigkeit der Konstrukteure, das Gewicht niedrig zu halten.
„Wir haben viel Aufwand in das Design gesteckt. Wir haben bei der Entwicklung des Rumpfes zwei parallele Prozesse durchgeführt, und man könnte sagen, dass Knud E Hansen und SSPA aufgefordert wurden, mit jedem ihrer eigenen Konstruktionen zu „konkurrieren“. Dies führte zu einem sehr guten Rumpf, der besser funktioniert als wir erwartet hatten “, sagt Martin Carlweitz, der bei WALLENIUS SOL im Bereich Liner Service tätig ist.
Je nach Verwendung optimiert
Die Tatsache, dass die Schiffe auf der Hinfahrt schwer beladen sein werden, aber für den Rest der Zeit leichte Fracht haben werden, war eine große Herausforderung.
„In unserem Fall wird es einen Tiefgangunterschied von 2,5 Metern zwischen Hin- und Rückfahrt geben. Es ist leicht zu glauben, dass wir nur für den tiefsten Entwurf optimieren müssen, aber wir wollten dies für das tatsächliche Betriebsprofil tun, das wir erwartet haben. Dies führte unter anderem eher zu einem tropfenförmigen Knollenbogen als zu einer konventionelleren, abgerundeten Form. Wir haben auch große Anstrengungen in das Heck unternommen, das wie ein W geformt sein wird “, sagt Martin Carlweitz.
Erschwerend kommt hinzu, dass Schiffe unter vielen verschiedenen und schwierigen Bedingungen, einschließlich hoher See und Eis, eine optimale Leistung erbringen müssen.
„Je schlanker ein Rumpf ist, desto weniger Kraftstoff wird verbraucht. Gleichzeitig muss ein Schiff eine hohe Ladekapazität haben. Ich denke, wir haben ein gutes Gleichgewicht zwischen einem großen und einem schlanken Rumpf erreicht, was wiederum einen guten Kompromiss zwischen Ladekapazität und Kraftstoffverbrauch bietet. Wir haben den Rumpf so weit wie möglich verkleinert, ohne die Kapazität zu beeinträchtigen, z. durch sorgfältiges Überlegen der Lage von Maschinenräumen und Laderampen “, sagt Martin Carlweitz.
(Erik Fridell (links), der bei IVL mit maritimen Themen arbeitet, und Martin Carlweitz (rechts), der bei WALLENIUS SOL im Bereich Liner Service tätig ist.)
Schwerpunkt senken
Das Schiffsgewicht beeinflusst auch den Kraftstoffverbrauch.
„Es ist unvermeidlich, dass ein Schiff mit vier Frachtdecks einen hohen Schwerpunkt hat. Wir haben es jedoch geschafft, den Schwerpunkt des Schiffes stärker zu senken, als wir ursprünglich erwartet hatten, was bedeutet, dass wir weniger Ballast benötigen “, sagt Martin Carlweitz.
Durch die Stromversorgung von Schiffen mit LNG werden SOx und Partikel nahezu eliminiert, während die NOx-Emissionen reduziert werden. LNG ist jedoch ein fossiler Brennstoff mit allem, was dies in Bezug auf Treibhausgasemissionen bedeutet. Dank der verbesserten Energieeffizienz werden die Treibhausgasemissionen jedoch immer noch erheblich reduziert.
„Wir sehen LNG derzeit als die realistischste Kraftstoffoption. LNG muss ein Schritt auf dem Weg zu den Biokraftstoffen sein, für die unsere Schiffe bereit sind, aber die Produktion solcher Alternativen ist derzeit zu gering. Die Schiffe sind auch auf die sogenannte peak shaving (Lastspitzenkappung) vorbereitet, bei der überschüssige Leistung der Motoren zum Laden einer Batterie verwendet wird. Wir haben Platz, Verkabelung und Belüftung vorbereitet. Das einzige, was fehlt, ist die Batterie selbst. Die Idee hier ist, Strom aus der Batterie zu verwenden, z.B. für das Manövrieren des Schiffes im Hafen “, sagt Martin Carlweitz.
„Deutliche Reduzierung der sozialen Kosten“
Im nächsten Schritt wurde IVL beauftragt, einen Bericht über die sozioökonomischen Auswirkungen der Schiffsemissionen zu erstellen. Der Bericht soll bis Ende Juni dieses Jahres fertiggestellt sein.
„Alle Emissionen wirken sich negativ auf die Gesellschaft aus und führen zu erhöhten Kosten für Dinge wie die Gesundheitsversorgung und die Auswirkungen auf die Vegetation. Dies gilt insbesondere für Schiffe “, sagt Erik Fridell, der bei IVL mit maritimen Themen arbeitet.
„Aber was ich jetzt sagen kann, ist, dass wir eine signifikante Reduzierung der Kosten für die Gesellschaft durch diese neue Schiffsklasse im Vergleich zur heutigen Tonnage sehen.“ Eine bessere Kraftstoffleistung und geringere Emissionen führen vor allem zu einer Verringerung der Risiken für die menschliche Gesundheit sowie zu einer Verringerung der Auswirkungen auf Nutzpflanzen und zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen. Dies bedeutet auch eine geringere Auswirkung in anderen Bereichen, die derzeit nicht quantifiziert werden können, wie z. B. Eutrophierung und Versauerung. Tatsächlich sind die Zahlen für die Einsparungen, die wir sehen, wirklich eine Unterschätzung “, sagt Erik Fridell.
Quelle: WALLENIUS-SOL