Wie kann ein Schiff emissionsfrei fahren? Diese Frage beschäftigt Wis­sen­schaft­le­r:in­nen schon lange. Vier Lösungsansätze

Sauber verschiffen

Für große Schiffe braucht es alternative Kraftstoffe. Als vielversprechend gelten Ammoniak und Wasserstoff, hergestellt mithilfe von erneuerbaren Energien. Ammoniak ist billiger, aber ziemlich giftig. Wasserstoff ist wiederum leicht entflammbar und deshalb schwer zu transportieren. Beide brauchen viel Platz.

Methanol enthält dagegen mehr Energie, spart aber nur bis zu 70 Prozent der Emissionen. Praktisch ist es, weil es sich mit Diesel kombinieren lässt – genau wie Biokraftstoff, der sich oft jetzt schon in den Ölmix hineinrühren lässt. Biokraftstoff wird allerdings aus Pflanzenresten oder tierischen Fetten gewonnen und deshalb wohl nie ausreichend vorhanden sein.

Sehr verbreitet sind die neuen Kraftstoffe noch nicht. Laut der Umweltinitiative Ship-it-Zero nutzt nur ein Drittel der neuen Schiffe überhaupt alternative Antriebe. Und fast alle setzen auf Flüssiggas, ein Treibstoff, der über seinen Lebenszyklus aber vielleicht sogar mehr Emissionen verursacht als Schweröl. Nur 1,5 Prozent der Schiffe nutzen elektrohybriden oder Methanolantrieb.

Elektrische Antriebe eignen sich vor allem für kleine, leichte Schiffe, die häufig anlegen. Das haben einige Länder schon erkannt: Norwegen stellt zum Beispiel gerade seine gesamte Fährflotte auf Elektro um.

Die schnellste E-Fähre der Welt lässt sich im schwedischen Stockholm bewundern. Sie spart 80 Prozent Energie, indem sie als sogenanntes Tragflügelboot fast fliegend über das Wasser gleitet. Fahren solche Boote schnell genug, lässt die Auftriebsdynamik sie nämlich wie bei einem Flugzeug aus dem Wasser steigen, sodass nur noch die schmalen Tragflügel durch das Wasser schneiden. Dadurch sinkt der Widerstand, und die Boote können noch energiesparender und schneller durch das Wasser fahren.

Containerschiffe mit Softwings sehen aus wie futuristische Piratenboote. Mehrere Segel ragen weit in die Höhe, ausgestattet mit allem, was Technologie heute hergibt: Sie sind verhältnismäßig leicht, klappbar und automatisiert mit rotierbaren Masten. Mit den für die großen Schiffe entwickelten Segeln lässt sich Kraftstoff einsparen: Ein japanischer Frachter hat dank der Softwings 5 bis 8 Prozent weniger Treibstoff verbraucht.

Ist der Wind über dem Wasser mau, könnten Kites ihn aus den oberen Luftschichten abfangen. Das sind jene croissantförmigen Sportdrachen, die sonst Menschen auf Brettern über das Wasser ziehen. Normalerweise sind die um die acht Quadratmeter groß. Mit 15 Quadratmeter großen Kitesegeln könnte man schon ein Fischerboot ziehen. Der Kite, den ehemalige Airbus-Ingenieure für Containerschiffe konstruiert haben, spannt sich über 1.000 Quadratmeter. Er soll laut Airbus im Schnitt 20 Prozent Kraftstoff sparen.

Das Konzept sogenannter Flettner-Rotoren feiert bald seinen 100. Geburtstag. Die Rotoren sehen aus wie eine schlanke Litfaßsäule. In einem komplexen physikalischen Prozess macht man sich – ähnlich wie beim Flugzeugflügel – die Sogwirkung der Geschwindigkeits- und Druckunterschiede auf beiden Seiten des Zylinders zunutze. Das Prinzip ist so effizient, dass es nur einen Quadratmeter Rotor braucht, um zirka zehn Quadratmeter Segelfläche zu ersetzen.

Als das erste Rotorenschiff 1925 seine Hamburger Werft verließ, hielten es viele für die Zukunft der Schifffahrt. Dann strömten die billigen Energieträger auf den Markt, und aus der Zukunft wurde Geschichte. Heute sieht man Flettner Rotoren erstmals wieder auf Schiffen. Vier Stück zieren das E-Ship des deutschen Windradherstellers Enercon. Ihm zufolge sparen sie je nach Witterung bis zu 15 Prozent des Treibstoffes ein. Auch Kreuzfahrtschiffe könnten sie nutzen. Auf dem Deck sehen sie einem Schornstein zum Verwechseln ähnlich – geradezu Vintage ist das.