Die Schifffahrt ist für etwa 3% der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich - etwa so viel wie der Luftverkehr. Doch während Flugzeuge den öffentlichen Diskurs dominieren, segelt der Seeverkehr still vor sich hin und befördert über 80% des Welthandelsvolumens, angetrieben von einigen der schmutzigsten fossilen Brennstoffe, die es gibt.
Gegenwärtig werden 99% des Seeverkehrs mit entschwefelten Schwerölen (VLSFO) betrieben. Die Besorgnis über den sauren Regen führte in den 90er Jahren zu einer fortschrittlichen globalen Politik, um den Schwefel aus den Schiffskraftstoffen zu entfernen; dennoch sind sie sehr kohlenstoffintensiv. Viele Länder stellen auf Flüssigerdgas (LNG) um, in der Hoffnung auf eine einfache Emissionsreduzierung, aber hier liegt das Problem: Aus LNG entweicht in der gesamten Wertschöpfungskette Methan, und es gibt weit verbreitete Bedenken, dass Investitionen in LNG die tiefgreifende Dekarbonisierung nur verzögern, indem sie uns an die Verbrennung fossiler Brennstoffe binden.
Enter the FuelEU Maritime Regulation: Der Plan der EU, den Kurs zu ändern
Im Rahmen des Pakets “Fit for 55” hat die EU im Jahr 2021 das KraftstoffEU Maritim Regulierung. Ihr Ziel ist es, die Treibhausgasintensität von Schiffskraftstoffen bis 2025 um 2% und bis 2050 um 80% zu senken. Die Verordnung legt den Schwerpunkt auf die Umstellung auf erneuerbare Kraftstoffe nicht-biologischen Ursprungs (RFNBOs), umfasst aber auch Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz von Häfen und zur Durchsetzung des Anschlusses an die Landstromversorgung in Häfen.
Was steht also für grüne Schiffskraftstoffe in Aussicht?
Im Zusammenhang mit der Dekarbonisierung der Schifffahrt werden hauptsächlich vier E-Kraftstoffe (die unter die RFNBOs fallen) diskutiert: E-Ammoniak, E-Methanol, E-Fischer Tropsch (FT) Diesel und E-LNG (Abbildung 1). Alle benötigen grünen Wasserstoff, der durch sehr energieintensive Wasserelektrolyse hergestellt wird. Außerdem benötigen e-Methanol, e-FT-Diesel und e-LNG CO2 aus direkter Luftabscheidung (DAC). E-Ammoniak wird durch die Kombination von grünem Wasserstoff mit Stickstoff erzeugt.
Um die Auswirkungen dieser Technologien in einem Netto-Null-Szenario für das Jahr 2050 zu vergleichen, haben wir eine vorausschauende Lebenszyklusanalyse (pLCA) für die vier oben genannten technologischen Optionen durchgeführt (Ingwersen et al, 2025). Wir haben auch die schiffsbasierte Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (SBCCS) in unsere Analyse einbezogen, da Schiffe der einzige Verkehrsträger sind, der groß genug ist, um potenziell CCS an Bord zu installieren, um das CO2 direkt aus dem Abgas an die Küste zu transportieren und unterirdisch zu speichern.
Fortgeschrittene pLCAs verbinden integrierte Bewertungsmodelle (IAMs) mit Lebenszyklusinventaren (LCIs) und ermöglichen so Projektionen von technologischen Fortschritten und zukünftigen Märkten. Wir haben uns für diese Methode entschieden, um die künftigen Umweltauswirkungen und die Eignung der technologischen Optionen für die Erreichung der Klimaziele zu bewerten, die in der Kraftstoffverordnung EUMaritime für das Jahr 2050 festgelegt wurden. Die Systemgrenzen unserer Ökobilanz sind in Abbildung 1 dargestellt und umfassen den gesamten Lebenszyklus der technologischen Optionen vom Bohrloch bis zum Kielwasser (WTW).
Wir haben die batteriebetriebene Schifffahrt nicht in unsere Analyse einbezogen, da die für die meisten Schifffahrtsrouten erforderliche Energie zu große, schwere und teure Batterien erfordern würde. Dank der Fortschritte in der Batterietechnologie könnte die batteriebetriebene Schifffahrt jedoch in Zukunft eine weitere praktikable Option zur Emissionsreduzierung werden (Moon, Hee Seung, et al. 2025).
Ökobilanz vom Brunnen bis zum Kielwasser: Es gibt keine Vorzeigetechnologie
Wir haben verschiedene Umweltauswirkungen der in Abbildung 1 dargestellten technologischen Optionen bewertet. Keine der technologischen Optionen erwies sich als Königsweg zur Dekarbonisierung der Schifffahrt. Allerdings erweisen sich E-Ammoniak und E-FT-Diesel als die vielversprechendsten E-Kraftstoffoptionen, wenn man sowohl die Umweltauswirkungen als auch die Kosten in unserer Analyse berücksichtigt. Allerdings sind auch diese Optionen mit erheblichen Kompromissen verbunden. Abbildung 2 zeigt einen schematischen Überblick über die Ergebnisse unserer pLCA und der wirtschaftlichen Analyse auf der Grundlage von Allgoewer et al. (2025). Sie bezieht auch Erkenntnisse aus anderen bestehenden Studien ein.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass e-Ammoniak, e-FT-Diesel und e-Methanol das 2050-Ziel von FuelEU Maritime erreichen könnten, e-LNG und SBCCS jedoch nicht. Unter den untersuchten E-Kraftstoffen wies E-Ammoniak das größte Potenzial zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen auf, dicht gefolgt von E-FT-Diesel. Für diese beiden E-Kraftstoffe wurde eine Reduzierung der THG-Emissionen um 86-92 % im Vergleich zu VLSFO festgestellt. Die WTW-THG-Emissionen von e-LNG und fossilen Kraftstoffen mit SBCCS entsprechen dagegen nicht der Verordnung. SBCCS erreicht im Vergleich zu VLSFO nur eine Verringerung der THG-Emissionen um 50-58 %, und e-LNG überschreitet das THG-Ziel aufgrund des Methanschlupfs auf Schiffsebene um 48 % oder mehr, wenn der Methanschlupf höher ist.
Die vergleichende Analyse der verschiedenen Umweltauswirkungen zeigt, dass unter den E-Kraftstoffen die E-Ammoniak-Umwandlung in Festoxid-Brennstoffzellen in acht von zwölf Umweltauswirkungskategorien die geringsten Umweltauswirkungen hat, während E-Methanol die höchsten Toxizitätswerte aufweist. Unter den fossilen Kraftstoffen hat VLSFO mit SBCCS in zehn Umweltwirkungskategorien die höchsten Umweltauswirkungen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass für den Betrieb von SBCCS zusätzlich VLSFO verbrannt wird.
Die Wasserelektrolyse und der Verbrennungsprozess sind die wichtigsten Teilprozesse, die zu den Umweltauswirkungen der untersuchten Brennstoffpfade beitragen. Insbesondere NOxEmissionen sind die Hauptursache für die schädlichen Umweltauswirkungen des Verbrennungsprozesses und führen zur Bildung von Feinstaub, photochemischen Oxidantien, Eutrophierung und Versauerung. Wir stellen fest, dass die Elektrolyse einen toxischen Einfluss auf den Lebenszyklus hat, der durch die Stromerzeugung verursacht wird.
Obwohl es sich dabei um die unausgereifteste Technologie handelt, könnte E-Ammoniak langfristig die billigste Option sein, vor allem wenn es in Brennstoffzellen eingesetzt wird, die weniger Kraftstoff verbrauchen. E-Methanol erweist sich hingegen als der teuerste E-Kraftstoff. Abbildung 2 in unserer Publikation zeigt die Ergebnisse der pLCA, die neun verschiedene Kraftstoffpfade in 12 Umweltwirkungskategorien vergleicht.
Übergreifende Herausforderungen und einige Lösungen: hoher Stromverbrauch und hohe Kosten
Die Herstellung von E-Kraftstoff erfordert große Mengen an erneuerbarem Strom (Ueckerdt et al., 2021). Daher ist es wichtig, dass die E-Fuel-Produktion nicht mit den direkten Elektrifizierungsbemühungen konkurriert (z. B. im Verkehr, im Wärmebereich usw.). Stattdessen könnte die für die E-Fuel-Produktion verwendete Elektrizität so genutzt werden, dass sie die Systemflexibilität erhöht und die Systemintegration unterstützt. Insbesondere könnte der zunehmend reichlich vorhandene Strom aus erneuerbaren Energiequellen für die E-Kraftstoff-Produktion genutzt werden, wenn das Angebot die Nachfrage übersteigt, um Engpässe zu vermeiden. Darüber hinaus sollte der Seeverkehrssektor der größtmöglichen Senkung des Energieverbrauchs Vorrang einräumen, indem er alle verfügbaren Energieeffizienzoptionen voll ausschöpft. Dazu gehören Maßnahmen wie ein verbessertes Rumpfdesign, Windunterstützung sowie Geschwindigkeits- und Routenoptimierung, wie sie von der Internationale Seeschifffahrtsorganisation.
E-Kraftstoffe sind teuer, und gezielte Maßnahmen sollten darauf abzielen, die Kostenlücke zwischen geeigneten E-Kraftstoffen und fossilen Kraftstoffen im Schiffsverkehr zu schließen. Seit Januar 2024, Alle großen Schiffe (mit einer Bruttoraumzahl von 5.000 und mehr), die EU-Häfen anlaufen, sind in das EU-Emissionshandelssystem (EU ETS) einbezogen. Dies trägt dazu bei, die Kosten für fossile Brennstoffe in die Höhe zu treiben und E-Kraftstoffe wettbewerbsfähiger zu machen. Es ist jedoch wichtig, dass die Emissionsobergrenze auch in Zukunft vorhersehbar sinkt, um einen klaren Anreiz für eine tiefgreifende Dekarbonisierung des Schifffahrtssektors durch den Übergang zu E-Kraftstoffen zu bieten.
Die Probleme mit Wasserstoff
Alle E-Kraftstoffe hängen von grünem Wasserstoff ab, der sowohl bei der Herstellung als auch beim Transport Probleme bereitet. Die EU-Kommission hat grünen Wasserstoff als eine strategische Schlüsseltechnologie für die Dekarbonisierung schwer abbaubarer Sektoren definiert und ein Ziel von 10 Millionen Tonnen für die Produktion und den Import von Wasserstoff in der EU bis 2030 festgelegt. Die EU wird jedoch wahrscheinlich seine Ziele für grünen Wasserstoff deutlich verfehlen. Die bis 2030 in der EU benötigte Elektrolyseurkapazität wird wahrscheinlich hinter den Erwartungen zurückbleiben, und die Schifffahrt wird mit Sektoren wie der Stahlindustrie und der Luftfahrt um das begrenzte Angebot an grünem Wasserstoff konkurrieren müssen. Darüber hinaus beabsichtigt die EU, grünen Wasserstoff aus Regionen wie Nordafrika, oft unter Umwidmung von Erdgaspipelines. Dies ist problematisch, da Wasserstoff entweicht und sein indirektes Treibhauspotenzial (GWP100) zwölfmal höher ist als das von CO2 könnte die Lebenszyklusemissionen von E-Kraftstoffen erheblich erhöhen. Wir fordern daher (i) den strategischen Einsatz von Wasserstoff nur in Sektoren, in denen er am dringendsten benötigt wird (z. B. Luftfahrt, Schifffahrt, Stahlerzeugung) und (ii) eine strenge Überwachung der Wasserstoffleckagen während des Transports, um die Lebenszyklusemissionen von Wasserstoff und wasserstoffbasierten Kraftstoffen genau zu bewerten.
Weichenstellung für eine tiefgreifende Dekarbonisierung
Mit den heute getroffenen Investitionsentscheidungen werden die Kraftstoffe und Technologien festgelegt, die die Schifffahrtsindustrie über Jahrzehnte prägen werden, und wenn jetzt der falsche Weg eingeschlagen wird, könnte dies zu gestrandeten Vermögenswerten, Ineffizienzen und vor allem zu höheren Emissionen führen. Vor allem den politischen Entscheidungsträgern kommt eine entscheidende Rolle dabei zu, den Sektor in die richtige Richtung zu lenken.
Aber genau hier wird es knifflig. Ein Begriff beherrscht die aktuelle politische Debatte in Brüssel: Technologieneutralität. Die Idee dahinter? Der Markt soll entscheiden, welche Lösungen sich durchsetzen, solange sie die Klimaziele inkrementell erfüllen.
Leider ist der technologieneutrale Ansatz der FuelEU Maritime-Verordnung Risiken die fortgesetzte Nutzung fossiler Optionen wie LNG und fördert die Entwicklung von e-LNG-Projekten, obwohl e-LNG die Ziele von FuelEU Maritime für 2050 wahrscheinlich nicht erreichen wird (Abb. 2 in Ingwersen et al, 2025). Zum Beispiel die e-NRG Lahti Das bedeutet, dass die EU die Forschung, die Entwicklung und den Aufbau von Technologien und der dazugehörigen Infrastruktur subventioniert, die, wie unsere Analyse gezeigt hat, nicht in der Lage sind, die EU-Ziele zu erreichen, wenn man die realen Methanleckagen von Schiffen betrachtet.
Die Politik sollte so gestaltet sein, dass sie Technologien mit dem höchsten Dekarbonisierungspotenzial fördert und Optionen wie e-LNG ausschließt, bei denen es (bestenfalls) unwahrscheinlich ist, dass sie die Ziele von FuelEU Maritime bis 2050 erreichen. Politische Maßnahmen müssen verhindern, dass fossile Alternativen wie LNG und Erdgas zum Einsatz kommen. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung eines tragfähigen Kurses in Richtung Netto-Null-Emissionen.
Wir empfehlen einen gezielteren Ansatz für geeignetere Optionen wie E-Ammoniak und E-FT-Diesel, der speziell auf deren besondere Herausforderungen eingeht, z. B. die Entwicklung eines strengen Sicherheitsrahmens für den sicheren Umgang mit dem giftigen E-Ammoniak an Bord und die Gewährleistung der Einhaltung von NOx-Standards von neuen Kraftstoffen und Motoren.
Wenn die Politik nicht mit klaren Leitlinien, Anreizen und Leitplanken eingreift, riskieren wir eine Zukunft, in der die Schifffahrtsbranche an vertrauten, aber fehlerhaften Optionen festhält und echte Fortschritte verzögert.
