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1 M K S I I S T U D I E Ü B E R D I E M A R K T R E I F E V O N E R D G A S M O T O R E N I N D E R B I N N E N - UND S E E S C H I F F F A H R T R u n d e r T i s c h : L N G i n d e r B i n n e n - u n d S e e s c h i f f f a h r t B M V I B e r l i n, 0 5. M a i J o n a t h a n K ö h l e r D a n i e l a K i r s c h S e b a s t i a n T i m m e r b e r g Te s s a R o d e w a l d t F r a u n h o f e r I S I F r a u n h o f e r I M L TUHH M a r i t i m e L N G P l a t t f o r m

2 Fokus I: Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt LNG Motoren und Systemangebot in der Seeschifffahrt Aktuell eingesetzte Technologien 4 Takt Dual-Fuel und rein LNG 2 Takt Motoren Dual Fuel: Groß und Klein Lieferungen für LNG Carrier und LNG Antriebe in verschiedene Marktsegmenten, neulich auch Tanker mit Dual-Fuel Motoren Ob Diesel Motoren mit Abgasbehandlung NOx Tier III nachkommen können? Seite 2

3 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Kosten Investitionskosten Seeschifffahrt Ein (Neubau) Schiff mit LNG Antrieb hat um die 20-25% höhere Investitionskosten als MGO/HFO Betriebskosten Seeschifffahrt Bei bestehenden Preise sind LNG Treibstoffkosten etwas niedriger als die Alternativen, kompensieren aber nicht die erhöhten Investitionskosten Mögliche Entstehung eines ölunabhängigen LNG-Marktes Wartungskosten für ein Schiff mit LNG Antrieb sind eventuell niedriger, weil LNG (sowie MGO) sauberer als HFO verbrennt Personalkosten sind etwa gleich hoch Seite 3

4 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Markt LNG wird kommen aber mit verschiedenen Geschwindigkeiten Marktsegmente für LNG in der Seeschifffahrt Fähren Kreuzfahrtschiffe Frachtschiffe, die in die SECAs (bald NECAs) fahren (meist Short Sea Shipping) Tanker, Bulker und Containerschiffe, die Kunden haben, die bereit sind, für Emissions-Minderungen mehr zu bezahlen Großfrachtschiffe, die außerhalb ECAs verkehren: bislang kein Markt vorhanden Seite 4

5 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Infrastruktur Mobile Infrastruktur ist im Aufbau Aktueller Bedarf kann durch Truck-to-Ship Bebunkerung abgedeckt werden Weitere Bunkerstandorte in Planung In 3-5 Jahren wird über weitere Bunkerschiffe in Europa nachgedacht Kreuzfahrtschiffe werden eine globale LNG Bunkerinfrastruktur brauchen Aktueller Bedarf an LNG in der Schifffahrt macht ein Importterminal in Deutschland nicht notwendig Synergiepotentiale mit Industrie und Lkw/Pkw-Tankstellen denkbar Hinweis: FSRU (floating storage and regasification unit) Seite 5

6 Fokus I: Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt LNG Motoren und Systemangebot in der Binnenschifffahrt Aktuell eingesetzte Technologien Dual-Fuel Motoren (95-98% LNG / 5-2% Diesel) Gaselektrikmotoren (100% LNG) Einhaltung der geforderten Grenzwerte der NRMM mit LNG-Motoren möglich? Einhaltung ist mit Dual-Fuel Motoren möglich Einhaltung der Partikelmenge ist mit Dual-Fuel Motoren möglich, allerdings nicht die Partikelanzahl Einhaltung ist nur mit Gaselektrischen Antrieben oder einer zusätzlichen Abgasnachbehandlung realisierbar Seite 6

7 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Kosten Investitionskosten Binnenschifffahrt Dual-Fuel Motoren kosten ca % mehr als Diesel- Motoren Kosten etwa 1-1,3 Mio. zzgl. eines neuen Antriebsstranges, d.h. etwa fast das Doppelte im Vergleich zu einem NRMM konformen Dieselmotor Betriebskosten Binnenschifffahrt Preisspanne zwischen LNG und Diesel beträgt aktuell etwa 15-20% LNG-Antriebe verfügen über mehr Komponenten, aber Instandhaltungsaufwand ist in etwa identisch zum herkömmlichen Motor bzw. Wartungsintervalle zum Teil größer Personalkosten sind identisch Seite 7

8 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Markt LNG kann vor allem im Rhein-Korridor eine Alternative darstellen für wirtschaftlichen Einsatz ist eine hohe Anzahl Drehstunden erforderlich (ca Drehstunden/Jahr) Kanalfahrt aktuell nicht wirtschaftlich für LNG-Antriebe, da zu geringe Drehstunden bei zu geringer Motorenleistung Wirtschaftlichkeit ist stark abhängig von der Preisspanne zwischen LNG und Diesel LNG-Tank benötigt in etwa 4-faches Volumen vom Dieseltank Verlust von ca. 1-2% des Laderaums LNG-Tank bei Tankschiffen häufig in der Bugsektion Seite 8

9 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Infrastruktur Mobile Infrastruktur entlang des Rheins ist im Aufbau Aktueller Bedarf kann durch Truck-to-Ship Bebunkerung abgedeckt werden (u.a. Hafen Mannheim) Aufbau einer mobilen Tankanlage im Duisburger Hafen, im ersten Schritt für Lkw und hafeninterne Fahrzeuge Weitere Bunkerstandorte in Planung, z.b. Basel Aktueller Bedarf an LNG in der Binnenschifffahrt macht eine Shore-to-Ship Bebunkerung nicht wirtschaftlich Absatzmenge in der Binnenschifffahrt zu gering Synergiepotentiale mit Industrie und Lkw/Pkw-Tankstellen denkbar Seite 9

10 Fokus I - Marktreife der Antriebe sowie Infrastruktur für LNG in der Schifffahrt Zentrale Fragestellungen der gemeinsamen Diskussion Wo stehen LNG-Motoren bei Investitions- und Betriebskosten im Vergleich zu anderen Treibstoffen und Antrieben? In welchen Marktsegmenten wird LNG verwendet und wie weit sind die Entwicklungen in den verschiedenen Marktsegmenten? Was sind die Chancen für die deutsche maritime Industrie? Welcher Bedarf an Bunkering-Infrastruktur ergibt sich aus den aktuellen Entwicklungen? Seite 10

11 Fokus II - Rahmenbedingungen: Regulierungen und Standardisierungen Infrastruktur Rahmenbedingungen Auswirkungen Schwefel Regulierung ab 2020 und die Stickstoff Tier III Regulierung HFO kann ab 2020 nicht mehr genutzt werden Schub für LNG, auch für Scrubber und Katalysator Tier III Regulierung erst nur für NOx relevant (US, Karibik, Norwegen) Einführung einer Ruß- und Partikelregulierung zusätzlich noch denkbar NRMM (Euro V) für die Binnenschifffahrt Seite 11

12 Fokus II - Rahmenbedingungen: Regulierungen und Standardisierungen Infrastruktur Regulierung Weitere IMO Regulierung der THG Emissionen mittelfristig Zeitraum LNG ist eine Übergangstechnologie (nächste 20 Jahre?) In 20 Jahren: PtG mit CO 2 CCS Wind oder Wasserstoff sind noch nicht marktreif, auch PtL und Methan BSH und andere nationale Behörden bauen ein Messnetz für Schwefel auf MRV (Monitoring, Reporting, Verification) Regulation wird in der EU eingeführt Vorschriften und Genehmigungsverfahren für LNG Bunkerverfahren in Deutschland sind noch sehr unterschiedlich Plädoyer für eine einheitliche Rechtsanwendung Seite 12

13 Fokus II - Rahmenbedingungen: Regulierungen und Standardisierungen Infrastruktur Vorgeschlagene Maßnahmen Finanzielle Unterstützung der Investitionskosten (Förder- Richtlinie) Fähren, Short Sea Shipping, Binnenschiffe Programmatische Unterstützung Neubaubinnenschiffe und Binnenkreuzfahrtschiffe mit LNG Antrieb Demonstrator für LNG auf Großcontainerschiffen Verstärkter Um- und Neubau von staatseigenen Schiffen, auch für die Infrastruktur Aufbau an Erfahrung in deutschen Werften Wissenszugewinn bei deutschen Lieferanten Vereinheitlichung der Bunkerverfahren Demonstrator für FSRU Seite 13

14 Fokus II - Rahmenbedingungen: Regulierungen und Standardisierungen Infrastruktur Vorgeschlagene Maßnahmen Anreize für LNG Frachter durch treibstoffabhänge Hafengebühren? Stringenter SOx NOx Standards in Europa und internationale Gewässer Regulierung der Rußpartikel und Feinstaub Monitoring erweitern Seite 14

15 Fokus II: THG - und Schadstoffemissionen Bestehende Regulierungen begrenzen insbesondere Emissionen an Schwefeloxiden (SOx), Stickoxiden (NOx), Feinstaub (PM/PN) und Kohlenwasserstoffen (HC) Schwefeloxide werden aus dem Schwefel gebildet, der im Kraftstoff vorhanden ist LNG ist nahezu schwefelfrei SOx Emissionen nahezu 0 Alternativ können Scrubber oder schwefelarme Treibstoffe eingesetzt werden Stickoxide entstehen insbesondere bei hohen Drücken und Temperaturen Es gibt Erdgasmotoren, die Vorgaben ohne Abgasnachbehandlung einhalten Alternativ können Abgase nachbehandelt werden (SCR) Seite 15

16 Fokus II: THG - und Schadstoffemissionen Feinstaubemissionen hängt u.a. von der Kettenlänge des Kraftstoffs ab LNG Motoren haben deutlich geringere Feinstaubemissionen PM (Masse emittierter Partikel) kann eingehalten werden PN (Anzahl emittierter Partikel) kann (nicht?) eingehalten werden Emissionen von Kohlenwasserstoffen sind im Wesentlichen auf einen innermotorischen Methanschlupf zurück zu führen Grenzwerte können ohne Abgasnachbehandlung eingehalten werden Katalysatoren für eine Oxidation des Methans im Abgas sind derzeit in der Entwicklung/Pilotphase Seite 16

17 Fokus II: THG - und Schadstoffemissionen LNG betriebene Schiffe können THG-Emissionseinsparungen bringen ( 0 bis -20%) Methanemissionen haben bedeutenden Einfluss auf THG-Emissionen in der Schifffahrt Methan hat eine ca. 25-fach höhere Treibhausgaswirkung als CO2 Kleinen Mengen werden während der Bereitstellung emittiert (z.b. beim Bunkervorgang) Innermotorischer Methanschlupf besteht auch weiterhin, Größenordnung 4g/kWh LNG kann auf Basis erneuerbarer Energien erzeugt werden, was auf lange Sicht einen klimaneutralen Verkehr ermöglichen könnte Seite 17

18 Fokus II - Rahmenbedingungen: Regulierungen und Standardisierungen Zentrale Fragestellungen der gemeinsamen Diskussion Was sind die mögliche Auswirkungen der IMO Schwefel-Regulierung und der Stickstoff Tier III-Regulierung ab 2020? Wird es eine weitere IMO-Regulierung hinsichtlich der THG-Emissionen geben? Welche Auswirkung hätte dies auf die Auswahl von Antrieben? Wo bestehen weitere Bedarfe im Bereich der Regulierung und der Standardisierung (z.b. Bunkering-Vorschriften, Klassifizierung von LNG Antriebssysteme, MRV- Monitoring, Reporting, Verifizierungen)? Durch welche Maßnahmen von Industrie und Politik können bestehende Hemmnisse für den Einsatz von LNG in der Schifffahrt am sinnvollsten abgebaut werden? Seite 18

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