Die internationale Schifffahrt steht vor einer grundlegenden Neuausrichtung. Klimaabkommen zur Reduktion von CO2 fordern eine radikale Abkehr von fossilen Brennstoffen und den Einsatz neuer, innovativer Energiekonzepte auf Schiffen. Mit den bereits heute bekannten Verschärfungen internationaler und lokaler Vorschriften für die Schifffahrt werden bereits unterschiedliche Aspekte von Schiffsemissionen adressiert. Neben den nunmehr regulierten Emittenten SOx und NOx, werden in Zukunft aber auch Feinstaubemissionen sowie Klimagase wie CO2 in den Fokus rücken. Zur Einhaltung einer CO2-Einsparung von 50 % bis zum Jahr 2050, wie es die IMO für die Schifffahrt beschlossen hat, bedarf es neben Effizienzsteigerungen und Weiterentwicklung bestehender Lösungen zusätzlicher innovativer Konzepte für die „Antriebe der Zukunft“.
Die Propulsionstechnologie wird sich mit den Möglichkeiten neuer Energiespeichermedien und effizienter Energieverteilung auseinandersetzen. Brennstoffe als Energiespeicher sind in den vergangenen Jahrzehnten nur wenig in Frage gestellt worden. Schweröle und Dieselprodukte haben die Schifffahrt dominiert. Im Rahmen der o. g. Einschränkungen durch IMO und lokale Regularien wird dieser Treibstoff aber langfristig abgelöst werden. Auf dem Weg zu einer deutlichen Reduktion der Klimagase muss die Entwicklung hin zu klimaneutralen Brennstoffen führen. Dabei kann es mittel- und langfristige fossile Übergangslösungen geben, wie z.B. LNG, CNG, Methanol, MGO, ULS-HFO, die alle gesondert für einzelne Schiffssegmente und Fahrtgebiete zu analysieren und bewerten sind. Letztlich werden aber nur synthetische, zumeist strombasierte Kraftstoffe (Power to Gas PTG, Power to Liquid PTL, Wasserstoff) klimaneutrale Antriebe ermöglichen können.
Parallel zu den Kraftstoffen als Energiespeicher soll aber auch das Potential einer weiteren Elektrifizierung der Schifffahrt untersucht werden. Wind- und Solarenergie kann einen Beitrag leisten, wenngleich auch in Zukunft zumeist als unterstützende Kraft. Die Batterietechnik entwickelt sich rapide und kann für viele Industrien eine Alternative in der Antriebstechnik sein. Auch in der Schifffahrt wird es Bereiche im Binnen- und ShortSea-Verkehr geben, die hiervon unmittelbar profitieren kann.
Schiffsantriebe der Zukunft werden sich in ihren Grundzügen nur bedingt von heutigen Lösungen unterscheiden. Durch den Einsatz sauberer Brennstoffe können insbesondere für große Frachtschiffe weiterhin effiziente Verbrennungsmotoren verwendet werden. Neue Schiffskonzepte, Ladungsoptimierung und ein höherer Grad der Automatisierung und Vernetzung von Schiff und Land in der Logistikkette werden die Handelsschifffahrt neu definieren. Diesel/Gas-elektrische Konzepte werden insbesondere bei durch Lastwechsel gekennzeichneten Segmenten, z.B. Passagierschiffen, Spezialanwendungen, Offshore, weiter ausgebaut werden. Hier werden auch neue Konzepte mit de-zentralen Energieversorgungen an Bord auf Basis von Batterien oder Brennstoffzellen etc., zuerst zum Einsatz kommen. Bereits heute gibt es Pilotprojekte, die viele der potentiellen Lösungen im Kleinen demonstrieren. Vollelektrische Schiffe, induktives Laden oder Hybridanlagen in verschiedenen Kombinationen sind bereits erfolgreich im Einsatz und beweisen die Innovationskraft der Schifffahrtsbranche. Welche dieser Konzepte zukunftsfähig sind – im Sinne der Klimaziele und unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Schifffahrtssegmente – soll im VDI-Expertenforum „Schiffstechnik – Antriebe der Zukunft“ betrachtet werden.
Verein Deutscher Ingenieure e.V.