Die globale Schifffahrtsindustrie steht zunehmend unter Druck, ihre CO₂-Emissionen zu reduzieren. Regulatorische Systeme wie die der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO) und des EU-Emissionshandelssystems (EU ETS) verlangen von Schiffen inzwischen, jede Tonne ausgestoßenes CO₂ zu erfassen und zu bilanzieren. Um den Erwartungen von Reedern, Kreditgebern und Kunden gerecht zu werden, müssen Flottenbetreiber glaubwürdige emissionsarme Strategien anwenden.
Einer der vielversprechendsten Ansätze ist die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung an Bord (Onboard Carbon Capture and Storage – OCCS). Anstatt auf eine flächendeckende Infrastruktur für alternative Kraftstoffe zu warten, ermöglicht OCCS Schiffen, weiterhin bestehende Kraftstoffe zu nutzen und dabei das ausgestoßene CO₂ abzuscheiden und an Bord zu speichern, bis ein Entladen möglich ist. OCCS-Systeme stellen jedoch eine räumliche Herausforderung dar: Die CO₂-Speichertanks beanspruchen Schiffsraum, der andernfalls Einnahmen generieren könnte. Genau hier kommt die Lattice-Pressure-Vessel-Technologie (LPV) ins Spiel, die eine Möglichkeit bietet, gleichzeitig Platz zurückzugewinnen, das Einnahmenpotenzial zu steigern und die Dekarbonisierung zu unterstützen.
Kohlenstoffabscheidung an Bord und warum sie wichtig ist
On-Board-Kohlenstoff-Abscheidungsanlagen bestehen aus drei Teilen: einer in den Schiffsabgasauslass integrierten Abscheideinheit, einem Aufbereitungssystem, das das Kohlenstoffdioxid abkühlt und verflüssigt, sowie einem Tank, in dem das verflüssigte Gas gespeichert wird, bis im Hafen eine Entladung möglich ist.
Jede Tonne verbranntes verflüssigtes Erdgas an Bord erzeugt etwa 2,76 Tonnen Kohlendioxid. Das erzeugt einen großen Bedarf an raumsparender Lagerung. Für viele Betreiber ist OCCS der schnellste Weg, Emissionen zu reduzieren, ohne jahrelang auf hafenseitige Treibstoffinfrastruktur zu warten. Es ist zudem für alle Schiffstypen relevant – für Containerschiffe, Massengutschiffe, RoRo-Schiffe und Passagierfähren gleichermaßen.
Das räumliche Problem: CO2-Speicherung nimmt wertvollen Platz ein
Der größte Nachteil der bordeckseitigen CO2-Abscheidung ist der Platzbedarf. Zylindrische und Doppelogivtanks sind weit verbreitet, entsprechen jedoch nicht dem rechteckigen und modularen Design der meisten Laderräume. Diese traditionellen Tankformen schaffen große Bereiche ungenutzten Raums, insbesondere unter Deck, und verringern direkt die Ladekapazität. Auf einem Containerschiff bedeutet dies oft den Verlust von Containerstellplätzen, was sich in Umsatzeinbußen niederschlägt.
Da die Nachfrage nach alternativen Kraftstoffen wächst, wächst auch die Größe der erforderlichen Lagertanks. Wenn keine bessere Speicherlösung verwendet wird, kann OCCS zu einem Hindernis für die Rentabilität statt zu einem Weg zur Einhaltung von Vorschriften werden.
Der LPV-Vorteil: Entwickelt für die OCCS-Integration
LPV-Tanks wurden entwickelt, um das Platzproblem zu lösen. Ihre prismatische, kastenartige Bauart ermöglicht eine maximale Volumenausnutzung innerhalb der verfügbaren Rumpfgeometrie. Anstatt das Schiff um den Tank herum anzupassen, werden LPV-Tanks so konzipiert, dass sie sich in das Schiff einfügen.
Sie können die Volumenauslastung von rund 50 Prozent bei einem zylindrischen Tank auf über 90 Prozent steigern. LPV-Tanks bieten zudem Flexibilität. Sie können in minderwertigen oder ungenutzten Bereichen des Rumpfes platziert werden, wie zum Beispiel im Bug oder unter weniger kritischen Decks. Das bedeutet, dass der Laderaum geschützt bleibt und der Betrieb effizient bleibt.
Fallstudie: 9400-TEU-Schiff spart 199 TEUs und gewinnt sieben Millionen USD pro Jahr
Ein 9400-TEU-Containerschiff, das zwischen Europa und dem Golf verkehrt, wurde hinsichtlich der OCCS-Integration bewertet. Da während der Reise keine Möglichkeit bestand, Kohlendioxid abzugeben, erforderte das Schiff ein Speichervolumen an Bord von rund 9880 Kubikmetern. Bei Verwendung zylindrischer Tanks war die Raumnutzungseffizienz auf etwas mehr als 50 Prozent beschränkt.
Durch die Umstellung auf eine LPV-Lösung stieg die Tankauslastung auf 90 Prozent. Dadurch wurde Platz frei, der 199 zusätzlichen Containern entspricht. Bei zwölf Rundreisen pro Jahr und einem Wert von fünfzehntausend Dollar pro Containerstellplatz ergab dies einen zusätzlichen Jahresumsatz von über sieben Millionen Dollar. Über die typische Lebensdauer eines Schiffes von zwanzig Jahren hinweg überstieg der Gesamtumsatzgewinn einhundertdreiundvierzig Millionen Dollar.
Risikominimierung bei Compliance und künftigen Betriebsabläufen
Mit LPV-Tanks ausgestattete OCCS helfen Reedern, ihre Belastung durch CO2-Bepreisungssysteme wie das EU-EHS zu verringern. Anstatt für jede ausgestoßene Tonne CO2 zu bezahlen, können Betreiber diese nun an Bord abscheiden und speichern, und das bei minimalem Ladungsverlust. Dies stärkt die Umwelt-, Sozial- und Unternehmensführungsleistung und trägt dazu bei, die Erwartungen von Interessenvertretern und Kapitalgebern zu erfüllen.
Zusammenfassung: Mehr Fracht, weniger CO2, schnellere Amortisation
Die Dekarbonisierung der Schifffahrt ist keine Option mehr – sie ist eine finanzielle und regulatorische Notwendigkeit. OCCS-Systeme helfen dabei, die Emissionsherausforderung noch heute zu bewältigen, während LPV-Tanks diese Systeme rentabel und skalierbar machen.
Durch die Integration von LPV in das OCCS-Design schützen Betreiber ihren Laderaum, erschließen neue Einnahmequellen und schaffen eine flexible Plattform für zukünftige Kraftstoffübergänge. Dies ist der intelligente, schnelle und finanziell solide Weg, Emissionsziele zu erreichen, ohne die Rentabilität zu opfern.
Häufig gestellte Fragen
Welche Schiffstypen können LPV-Tanks für OCCS nutzen?
Jedes Schiff mit erheblichem Kraftstoffverbrauch und Platzmangel kann davon profitieren. Dazu gehören Containerschiffe, Autotransporter, Massengutschiffe, Passagierfähren und Offshore-Versorgungsschiffe.
Können LPV-Tanks auf bestehenden Schiffen nachgerüstet werden?
Ja. LPV-Tanks können so maßgeschneidert werden, dass sie in verfügbare Räume passen, und lassen sich mit minimalem Aufwand sowohl in Neubauten als auch in Nachrüstungsprojekte integrieren.
Ist LPV mit zukünftigen Kraftstoffen wie Ammoniak kompatibel?
LPV-Tanks sind äußerst anpassungsfähig und können so konstruiert werden, dass sie die Druck- und Sicherheitsanforderungen von kohlenstoffarmen und emissionsfreien Kraftstoffen wie Ammoniak und Wasserstoff erfüllen.
Wie beeinflussen LPV-Tanks die Reichweite oder die Ladekapazität von Schiffen?
Sie erhöhen das Speichervolumen bei gleicher Grundfläche, was dazu beiträgt, die Reichweite des Schiffes zu erhalten oder zu vergrößern und gleichzeitig mehr Platz für umsatzgenerierende Ladung freizugeben.
Werden LPV-Tanks von Klassifikationsgesellschaften zugelassen?
Ja. Die LPV-Technologie erfüllt die internationalen Sicherheitsstandards und ist von allen großen Klassifikationsgesellschaften, einschließlich ASME und anderen, zugelassen.