Cold Ironing

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Cold Ironing (auch: Alternative Maritime Power (AMP), Shore Power, High Voltage Shore Connection (HVSC) oder Onshore power supply (OPS)) ist eine Landstromversorgung von Schiffen während des Aufenthalts im Hafen, um die Luftverschmutzung durch Emissionen durch die Schifffahrt zu verringern.

Prinzip der Landstromversorgung

Geschichte[Bearbeiten]

Der Begriff Cold Ironing geht zurück auf die Zeit der mit Kohle befeuerten Dampfschiffe. Die Heizer mussten den Kessel heizen, um ein Auskühlen zu verhindern.

Entwicklung[Bearbeiten]

Landstromversorgungen sind in Werften bereits eingesetzt, um bei Wartungsarbeiten an den Maschinen des Schiffes die elektrischen Systeme betreiben zu können. In Häfen wird mit der seit 1. Januar 2010 gültigen Richtlinie 2005/33/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 6. Juli 2005 zur Änderung der Richtlinie 1999/32/EG hinsichtlich des Schwefelgehalts von Schiffskraftstoffen, gemeinsam mit der MARPOL Anlage VI[1] das Ziel gesetzt, Schiffskraftstoffe mit maximal 0,1 % Schwefelgehalt zu verwenden, oder ein am Hafen verfügbares Landstromversorgungssystem zu nutzen.[2]

Technik[Bearbeiten]

Die Errichtung einer Landstromversorgung ist für den Hafenbetreiber wie auch den Schiffshersteller ein nicht unwesentlicher Aufwand. An Land müssen Transformatorenstationen und Leitungen zum Kai errichtet werden, die meist über Ausleger an Bord gebracht werden und an einer oder mehreren Stellen angeschlossen werden. Bei der Anschlussstelle am Kai ist der Tidenhub sowie der International Ship and Port Facility Security Code zu berücksichtigen.

Die Anschlussleistungen für Kreuzfahrtschiffe schwanken abhängig von der Größe der Schiffe und liegen heute bei den großen Einheiten (3.000–4.000 Passagiere) um 10 bis etwa 12 Megavoltampere (MVA), für Kühlcontainerschiffe bis 6.000 Twenty-foot Equivalent Unit (TEU) und bis 2.500 Reefer-TEU, große Containerschiffe (6.000–12.000 TEU) bis 6,5 MVA und für große RoRo-Schiffe und Fähren bei 2–4 MVA. Bei den Fähren ist der Bedarf an elektrischer Energie abhängig von Anzahl der Kühlcontainer und Auflieger mit Kühlladung, da diese häufig an das Bordnetz angeschlossen werden.

Im Hamburger Hafen ist seit Oktober 2014 eine LNG-Hybrid-Barge in Betrieb, auf der mit Flüssigerdgas (LNG) betriebenen besonderen Caterpillar-Motoren über fünf Generatoren von Zeppelin Power Systems Strom mit einer Leistung von 7,5 MW (50/60 Hz) erzeugt werden kann.[3] Diese Barge kann in die Nähe des Liegeplatzes der zu versorgenden Schiffe – zunächst Kreuzfahrtschiffe der AIDA Cruises – gebracht werden. Über eine dort installierte Kabelverbindung wird der Strom zum Liegeplatz und hier über eine kranähnliche Vorrichtung zum zu versorgenden Schiff geführt. Auch Hafendienstleister im Hamburger Hafen planen den Einsatz einer Power-Barge ab 2015.[4]

Nutzung[Bearbeiten]

Eine Auswahl an Häfen, die bereits mit einer Landstromversorgung ausgerüstet sind:

Der Vorteil in Landstromversorgungssystemen liegt in der Reduktion von Emissionen und Treibhausgasen, wie auch Lärmbelästigungen im Hafen. Für die Schiffsbetreiber ergibt sich auch eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs. Die Nachteile sind unter anderem unterschiedliche elektrische Spannungen und Frequenzen in den Häfen, Emissionsreduzierungen nur im Hafen und nicht auf See oder hoher Kostenaufwand für die Installation einer Anlage im Hafen und am Schiff.

Ein weiterer Nachteil ist das Fehlen internationaler Standards für die Ausführung, so gibt es seitens der Elektrotechnikkonzerne unterschiedliche Systeme. Asea Brown Boveri nennt sein Landstromversorgungssystem „High Voltage Shore Connection (HVSC)“, Siemens Sector Energy nennt seines „Siharbor“ und das zum US-amerikanischen Konzern L-3 Communications gehörende Unternehmen SAM Electronics nennt seine Landstromversorgung „SAMCon“. Die 2008 gegründete World Ports Climate Initiative (WPCI) versucht aufgrund dieser Probleme einen einheitlichen Standard für die Landstromversorgung zu schaffen.

Eine Auswahl an Schiffen, die bordseitig bereits mit einer Landstromversorgung ausgerüstet sind:

Zukünftige Entwicklung[Bearbeiten]

Da der Großteil der Schiffe, Tanker, Massengutschiffe und Containerschiffe, Charterschiffe sind, d.h. nicht dem gehören, der damit Ladung fährt, sind diese Schiffe oft nur einige Jahre in demselben Fahrtgebiet tätig. Sie werden wie z.B. die viele Häfen bedienenden Containerschiffe an eine andere Linienreederei verchartert, in deren Fahrtgebiet andere Spannungen und andere Netzfrequenzen herrschen, wenn die Häfen überhaupt über Möglichkeiten zum Landanschluss verfügen.

Kreuzfahrtschiffe befinden sich überwiegend in Besitz der Betreiber, wechseln aber häufig durch die Jahreszeiten bedingt das Fahrtgebiet und brauchen jeden Tag einen anderen Hafen. Im Sommer fahren sie vielleicht in Nordeuropa, im Herbst, Winter und Frühling im Mittelmeer oder in der Karibik. Die meisten sind in der Karibik beschäftigt und laufen bevorzugt kleine Inselhäfen an oder liegen sogar auf Reede. Nur wenige der Häfen verfügen über einen Landanschluss. Durch die geringe Nutzung und hohen Investitionskosten werden auch nur wenige dieser Häfen oder Inseln zukünftig dafür Geld ausgeben.

Nur bei Fährschiffen sieht es etwas anders aus, sie werden häufig wegen der RoRo-Einrichtungen (Heckklappe, Bugklappe, Seitenpforten, ein-, zwei- oder vierspurig und ein- oder doppellagig) für eine Linie entworfen und laufen oft nur wenige verschiedene Häfen an. Hier hat der Landanschluss großen Nutzen, besonders wenn sich die Häfen in der Nähe von Seebädern befinden. Da jetzt in den Häfen der Ost- und Nordsee der Schwefelgehalt im Treibstoff maximal 0,1 % betragen darf, ist der Vorteil nur noch gering, denn bis vor kurzem war der Grenzwert 3,5 % bzw. 4,5 %, d.h. um den Faktor 35 bis 45 höher. Auch die Vorschriften bei den für Schiffe zulässigen NOx-Werten werden in der EU weiter verschärft, d.h. auch da schwindet der Hebel. Bezüglich des CO2-Ausstoßes ergeben sich geringe Unterschiede, da dieser bisher nicht durch Vorschriften begrenzt wird.

Daher ist abzusehen, dass es außer in der Fährschifffahrt insgesamt wenig Bewegung geben wird. Auch sollte betrachtet werden, woher der Strom kommt. Dieselgeneratoren auf Schiffen haben Wirkungsgrade um 40 %, Braunkohlekraftwerke um 30–40 %. Bezüglich der Umweltbelastung schneidet der Dieselgenerator etwas besser ab. Anders sieht es natürlich aus, wenn Windstrom oder Solarstrom verwendet wird. Das bedeutet, man sollte fairerweise den Strommix zum Vergleich heranziehen, sowie die Übertragungsverluste vom Kraftwerk bis zum Schiff berücksichtigen.

Sowohl auf der Seite der Reeder, der Werften und der Schiffbau-Zulieferindustrie wird derzeit die Realisierung von Dieselgeneratoren untersucht, die mit verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden. Zweistoffmotoren (Dual Fuel), die mit Dieselöl (und Schweröl), aber auch mit Gas betrieben werden können, um im Hafen Strom zu erzeugen. Dann wäre der Reeder unabhängig vom Hafen und würde den Schiffsstrom wahrscheinlich sauberer erzeugen, als mit dem derzeitigen Strommix in Deutschland. Die Motorenhersteller bieten inzwischen entsprechende Motoren an bzw. prüfen die Möglichkeiten zur Umrüstung von vorhandenen. Die zuständigen Klassifikationsgesellschaften arbeiten an entsprechenden Vorschriften bzw. haben sie schon verabschiedet. Die Skandinavier und hier besonders Norwegen sind hier vorangegangen und verfügen schon über entsprechende Bunkerstationen.

Die vorstehenden Gründe haben dazu geführt, dass es um dem elektrischen Landanschluss in weiteren Häfen oder auf Schiffsneubauten (außer Fähren) ruhig geworden ist. Die Reeder beschäftigen sich stattdessen mit der Ballastwasseraufbereitung, die demnächst rückwirkend in Kraft tritt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. aknev.org: Landstromversorgung im Hafen - Potenziale und Handlungsmöglichkeiten
  2. eur-lex.europa.eu: Richtlinie 2005/33/EG des Europäischen Parlaments
  3. Eckhard-Herbert Arndt: „Hummel“ erzeugt jetzt sauberen Strom · Power-Barge in Hamburg getauft – LNG als umweltfreundlicher Treibstoff – Einstieg in die alternative Versorgung. In: Täglicher Hafenbericht vom 21. Oktober 2014, S. 4
  4. Peter Kleinort: ZDS fordert Befreiungen von EEG-Umlage · Power Barges sollen bei Gesetzesnovelle berücksichtigt werden. In: Täglicher Hafenbericht vom 13. März 2014, S. 2, ISSN 2190-8753
  5. Hartmut Köhn: Lübecker Erfahrungen mit Cold Ironing, Stadtwerke Lübeck (abgerufen am 19. Oktober 2013)

Weblinks[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Rainer Plambeck: Einsatz von Landstrom. In: Schiff & Hafen, Heft 10/2013, ISSN 0938-1643, S. 44/45
  • Benefits of shore power connections. In: Ship & Offshore, Heft 5/2013, DVV Media Group, Hamburg 2013, ISSN 2191-0057, S. 22–24 (englisch)