Hintergrund und Ziele 

Die internationale Schifffahrt steht vor der Herausforderung, ihre Treibhausgasemissionen deutlich zu senken. Langfristig werden alternative Kraftstoffe wie grünes Ammoniak oder E-Methanol als zentrale Bausteine der Dekarbonisierung angesehen. Kurz- und mittelfristig ist jedoch nicht davon auszugehen, dass diese Kraftstoffe in ausreichenden Mengen verfügbar sein werden. Gleichzeitig verschärfen sich regulatorische Anforderungen auf internationaler Ebene kontinuierlich.

Das CORNET-Projekt CCS on Ships untersuchte die Möglichkeit, CO₂-Emissionen unmittelbar am Entstehungsort – also an Bord von Schiffen – abzuscheiden und zwischenzuspeichern. Ziel des Projekts war es, realistisch zu bewerten, welche CCS-Technologien für den Einsatz im Schiffsbetrieb geeignet sind. Statt sich auf einen einzelnen technologischen Ansatz zu beschränken, wurden mehrere Abscheideverfahren vergleichend betrachtet und bewertet. Das Projektkonsortium – bestehend aus der Ruhr-Universität Bochum, der Technischen Universität Bergakademie Freiberg und der LEC GmbH – Large Engines Competence Center, Graz – entwickelte dazu detaillierte Simulationsmodelle, um folgende Fragestellungen zu beantworten:

• Welche CCS-Technologien funktionieren am besten in maritimen Umgebungen?
• Wie viel zusätzliche Energie würde benötigt werden?
• Wie könnten die Systeme in bestehende Schiffsmotoren und -betriebe integriert werden?
• Wie würden die Speicherung und Entladung von CO₂ im realen Hafenbetrieb aussehen?

Ergebnisse des Projektes

Die Projektergebnisse zeigen, dass aminbasierte CO₂-Abscheidungssysteme derzeit das günstigste Verhältnis zwischen Abscheideleistung und technischer Umsetzbarkeit aufweisen. Insbesondere bei Flussfrachtschiffen konnte der zusätzliche Kraftstoffverbrauch auf etwa sieben Prozent begrenzt werden, was aus industrieller Sicht als akzeptabler Mehraufwand gilt. Alternative Technologien wie Membranverfahren oder kryogene Trennverfahren (Trennung von Gasen durch extreme Abkühlung auf sehr niedrige Temperaturen) erwiesen sich dagegen als deutlich weniger effizient und führten zu erheblichen Mehrverbräuchen von über 50 bis 100 Prozent, sodass sie für einen kurzfristigen Einsatz an Bord nicht geeignet erscheinen.Ein wesentlicher Einflussfaktor für die Effizienz der CO₂-Abscheidung ist die Möglichkeit zur Nutzung von Motorabwärme. Schiffe mit höheren Abgastemperaturen, beispielsweise mit

Viertaktmotoren, eröglichen eine energieeffizientere Integration der Abscheidesysteme. Durch eine gezielte thermische Integration konnten bei einem untersuchten Containerschiff die CO₂-Vermeidungskosten von rund 301 Euro auf etwa 158 Euro pro Tonne gesenkt werden, bei gleichzeitig verbesserter Gesamtabscheidungsrate.

Darüber hinaus bestätigten die Untersuchungen, dass die sichere Lagerung und Handhabung von CO₂ an Bord technisch machbar ist, sofern geeignete Systeme zur Verflüssigung, Aufbereitung und zum Transfer in den Häfen zur Verfügung stehen.