LNG in der Binnenschifffahrt

Darüber hinaus kann die Binnenschifffahrt wertvolle Beiträge zur Behebung von Engpässen (Transportverlagerung) leisten. Das stärkt das Gesamtsystem und hilft verkehrsinduzierte Emissionen zu reduzieren. Gleichzeitig sind Binnenschiffe langlebig. Das mittlere Alter der deutschen Binnenschiffsflotte liegt derzeit bei etwa 47 Jahren. Diese Besonderheit wird in einer Lebenszyklusanalyse oder „Ökobilanz“ grundsätzlich positiv bewertet, hat jedoch auch zur Folge, dass die Erneuerungsrate der Motoren gering ist.

Dies führt wiederum zu relativ hohen Emissionen von Stickoxiden und Feinstaub im Vergleich zu den anderen Verkehrsträgern. Die Motoren werden im Laufe eines Schiffslebens zwar erneuert, jedoch mit Zyklen von typischerweise 15 bis 20 Jahren viel seltener als im Straßentransport. Somit ist eine Vielzahl von Binnenschiffen nicht mit der aktuellen Motorentechnologie und damit auch nicht mit Abgasnachbehandlungssystemen ausgestattet. Die kleinen Stückzahlen von Schiffsmotoren führen darüber hinaus zu längeren Produktzyklen und damit zusätzlich zu einer weiter verzögerten Verbreitung neuer Technologien. 

Es sind nach wie vor weitere Anstrengungen nötig, um die Position als umweltfreundlichster Verkehrsträger langfristig zu halten.

Die Mannheimer Erklärung der Zentralkomission für die Rheinschifffahrt (ZKR) sieht eine Reduktion von klimawirksamen Emissionen und Luftschadstoffen gegenüber 2015 um 35 % bis 2035 sowie einen nahezu emissionsfreien Schiffsbetrieb im Jahr 2050 vor. Um die gesetzten Ziele für die Energiewende in der Binnenschifffahrt zu erreichen, wird die Binnenschifffahrt noch einen Schritt weitergehen und die Nutzung fossiler Brennstoffe für weite Teile der Flotte vermeiden müssen. Zurzeit werden viele Alternativen wie Batterien, Brennstoffzellen oder auch Power-to-X und andere alternative Kraftstoffe diskutiert.

In der Binnenschifffahrt wird LNG (liquefied natural gas - Flüssigerdgas) bereits in einzelnen Projekten als Kraftstoff eingesetzt. Langfristig ist es denkbar, dass der bisher rein fossile Kraftstoff nach und nach durch LBM (Liquefied Biomethane, teilweise auch als Bio-LNG bezeichnet) ersetzt wird. Generell kann LNG nicht nur im klassischen Verbrennungsmotor eingesetzt werden, sondern auch als Wasserstoffquelle für eine Brennstoffzelle genutzt werden (in Verbindung mit einem sogenannten Reformer).

Die ersten LNG-Binnenschiffe erhielten ihre Zulassung als Ausnahmegenehmigung. Im Jahr 2015 wurde das Regelwerk ES-TRIN um ein Kapitel ergänzt, welches sich mit Sonderbestimmungen für Fahrzeuge befasst, auf denen Antriebs- oder Hilfssysteme installiert sind, die mit Brennstoffen mit einem Flammpunkt von 55 °C oder darunter betrieben werden. Die heutige LNG-angetriebene Binnenschiffsflotte umfasst sowohl Neubauten als auch sogenannte Retrofits.

2015 hat die Zentralkommission für die Rheinschifffahrt einen Standard für eine Prüfliste für das Bunkern von Flüssigerdgas vom LKW zum Schiff herausgegeben. Gemäß § 15.07 RheinSchPV ist diese Prüfliste vor der Bunkerung vom Schiffsführer und LKW-Fahrer auszufüllen und zu unterschreiben.

Eine Prüfliste für das Bunkern von LNG ist grundsätzlich sinnvoll, um das hohe Sicherheitsniveau der Binnenschifffahrt auch im Umgang mit LNG aufrecht zu erhalten. Allerdings sollte das Sicherheitsniveau für alle Verkehrsträger ähnlich sein, um eine Benachteiligung der Binnenschifffahrt zu vermeiden. Nach Kenntnisstand der Autoren gibt es bei anderen Verkehrsträgern keine derartigen Prüflisten, beispielsweise bei der Betankung von einem LKW mit LNG. Vor diesem Hintergrund hat sich ein VDI-Ausschuss mit der oben genannten Prüfliste befasst und Änderungsvorschläge ausgearbeitet. Hierbei ging es um Konsistenz und Vergleichbarkeit mit anderen Verkehrsträgern. Die VDI-EE 5915"Umgang mit Flüssigerdgas (LNG) als Kraftstoff in der Binnenschifffahrt" erscheint voraussichtlich im Januar 2022.

Den ganzen Artikel lesen Sie in der ATZextra 4/2021.

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Autor*innen: 
Friederike Dahlke-Wallat, M.Sc. ist Schiffbauingenieurin am Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. (DST),
Herbert Berger ist Geschäftsführer der Rhenus Schiffsmanagement GmbH,
Prof. Dr.-Ing. Bettar O. el Moctar ist Leiter des Instituts für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme an der Universität Duisburg-Essen

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Simon Jäckel
VDI-Fachbereich Schiffbau und Schiffstechnik
E-Mail-Adresse: jaeckel@vdi.de