Bunkern von Erdgas in deutschen Häfen

Immer mehr Hafenstandorte wollen der Schifffahrt Flüssigerdgas als Kraftstoff zur Verfügung stellen. Der für die Errichtung der notwendigen Infrastruktur erforderliche Rechtsrahmen lässt dies gegenwärtig jedoch noch nicht zu.
Das Interesse an der Verwendung von verflüssigten Gasen – besonders von Erdgas – ist in den letzten Monaten in Deutschland derart groß[ds_preview] geworden, dass es lohnt, mehr als einen Blick auf die Machbarkeitsstudie zu werfen, die der Germani­sche Lloyd (GL) im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) im Juli des vergangenen Jahres abgeschlossen hat. Zahlreiche Projekte zur Verwen­dung von Erdgas als Kraftstoff werden in jüngster Zeit mit einem ehrgeizigen Zeitplan vorgestellt, stehen eine gewisse Zeit im Raum und verschwinden dann wieder. Neue Ideen tauchen auf, ebenfalls mit engen Zeitplänen, die, legt man die Ergebnisse der Studie zugrunde, einfach unrealistisch sind.

Die Vorgänge in Norwegen hat die deutsche maritime Industrie offenbar über viele Jahre aufgrund der norwegischen Erdgasvorkommen als eine regional begrenzte Entwicklung bewertet. In dem Maße, in dem die Norweger sich jedoch dafür interessierten, Gas nach Deutschland zu liefern, kam etwas Bewegung in die Szene. Druck entstand dann, als in den Niederlanden gleich mehrere Projekte vorgestellt wurden, von denen das erste inzwischen verwirklicht worden ist. Nun sind die Rahmenbedingungen für die Verwendung von Gas als Schiffskraftstoff in Norwegen, den Niederlanden und in den deutschen Häfen nicht zu vergleichen. Daher galt es zunächst einmal festzustellen, welche Grundlagen vorhanden sind, um das Umschlagen von Gasen als Kraftstoff in deutschen Häfen überhaupt zuzulassen.

Die vorgestellten Projekte reichen von Schuten mit Stromerzeugungsaggregaten zur Energieversorgung von Schiffen während der Liegezeit in den Häfen vom Wasser aus, über Bunkerschiffe und Binnenschiffe mit Gasmotoren als Antrieb bis hin zu Wattenmeerfähren und Spezialfahrzeugen der Hafenbehörden. Obwohl die Technik des Antriebs bekannt und bewährt ist, die Frage der Lagerung des Kraftstoffs an Bord grundsätzlich als gelöst angesehen werden kann, zumindest als Übergangslösung, fehlt immer noch die Infrastruktur: Bunkerlager und Gasbunkerschiffe. Diese Aufgabe hat sich das Unternehmen Bomin Linde gestellt und will sie auch bis 2014 in den Häfen von Bremerhaven und Hamburg lösen.

Ergebnisse der BMVBS-Studie

Ziel der Ministeriumsstudie war es, ein ganzheitliches Konzept für das Bunkern von verflüssigten Gasen in deutschen See- und Binnenhäfen mit Gasbunkerschiffen

zu entwickeln. Dazu musste zunächst eine Bestandsaufnahme der rechtlichen und technischen Voraussetzungen durchgeführt wer­den. Der Auswertung des Ist-Zustandes folgte dann die Entwicklung einer, wie es heißt, »technischen Lösungsvariante für die Schnittstelle« eines Bunkerschiffes zu einem Seeschiff. Um diese Aufgabenstellung in relativ kurzer Zeit zu bearbeiten, wurden mit mehreren an der Studie beteiligten Unternehmen und Unterauftragnehmern sogenannte Arbeitspakete gebildet, mit denen die zurzeit geltenden Vorschriften untersucht wurden. Es entstand ein Konzept, dessen technische Umsetzung geprüft und dessen Risiko betrachtet wurde. Zudem wurde ein Sicherheitsstandard definiert. An dieser Stelle ist es unumgänglich, die damit zusammenhängenden wichtigsten Vorschriften und Zuständigkeiten darzulegen: Zuständig für die Bundeswasserstraßen ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch die Wasser- und Schifffahrtsdirektionen. Entsprechend sind die Bundesländer für die jeweiligen Landeswasserstraßen und die Häfen zuständig. Das Befahren der Wasserstraßen mit LNG-Tankern regelt die Seeschifffahrtsstraßenordnung. Nutzen diese Schiffe Teile der Ladung zum Betrieb ihrer Wechselmotoren, dann erfolgt dies gemäß den geltenden SOLAS-Bestimmungen. Diese Tanker unterliegen keinen Einschränkun­gen hinsichtlich der Nutzung der Wasserstraßen.

Der Umschlag von Flüssigerdgas erfolgt nach den Regeln der Landesgefahrengutverordnungen, ebenso das Bunkern von Flüssigkeiten mit Flammpunkten unter und über 55 °C. Dazu heißt es in der Präsentation des GL zur Studie, dass der Umschlag von Flüssigerdgas als Kraftstoff mit Bunkerschiffen in den Häfen in Deutschland gegenwärtig nur mit Sondergenehmigungen zugelassen werden könnte. Danach fehlen jedoch wesentliche Regelungen auf Landesebene für Bunkerschiffe: Zwar dürfen sie Gas als Ladung aufnehmen, aber nicht als Kraftstoff umschlagen. Soweit der Status quo für Seeschiffe und deren Bebunkerung. Binnenschiffe können in Europa gegenwärtig regulär kein Erdgas als Kraftstoff verwenden, da bislang nur Motoren für Kraftstoffe mit einem Flammpunkt über 55 °C zugelassen sind. Darüber hinaus ist der Transport von Flüssigerdgas auf deutschen Binnenwasserstraßen verboten, da es sich um ein »gefährliches Gut« handelt, das nicht in die entsprechende Tabelle der europäischen Übereinkunft zur Beförderung gefährlicher Güter eingetragen ist. Wie dies bereits in den Niederlanden erfolgt ist, können Transport und Verwendung von Erdgas als Kraftstoff auf Binnenwasserstraßen nur mit Sondergenehmigungen erlaubt werden. Daher wird in den Niederlanden an einem Entwurf für eine europäische Vorschrift gearbeitet, nach der Binnenschiffe Flüssig­erdgas als Ladung aufnehmen dürfen, und an einer Norm zur Verwendung als Kraftstoff. Mit einer Fertigstellung der Entwürfe für Verordnung und Norm rechnet der GL erst nach 2015. Bis diese dann von der EU angenommen und in nationales Recht umgesetzt sind, dürften weitere Jahre vergehen. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die Sondergenehmigung der Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR) für das Rotterdamer Bunkerschiff »Argonon« bis Mitte 2017 befristet ist. Als Fazit aus der Prüfung der rechtlichen Grundlagen sieht der GL Handlungsbedarf zur Definition von Anforderungen, um den Bunkervorgang von Flüssigerdgas auch außerhalb von Umschlagplätzen für Gefahrgut zu ermöglichen. Darüber hinaus sollen Sicherheitskriterien für die Zulassung von Unternehmen, die Anmeldung von Bunkervorgängen, die Besatzung und das Notfallmanagement sowie für die Übergabetechnik und die Bunkerschiffe selbst definiert werden.

Versorgungskonzept

Zur Versorgung mit Flüssigerdgas in Deutschland stellt der GL fest, dass es dazu keine Infrastruktur gibt. Der größte Teil der Erdgasversorgung des Landes, nämlich 85 %, erfolgt über Pipelines, der Rest kommt aus Förderungen in Deutschland. Wie der GL weiter ausführt, wird das Projekt eines LNG-Terminals zum Import von Erdgas in Wilhelmshaven nicht weiter verfolgt. Insofern wird es auf absehbare Zeit in Deutschland kein großes Terminal für den Import und die Verteilung von Flüssigerdgas geben. Für Hamburg hat dies die Hafenbehörde schon vor einigen Monaten klar zum Ausdruck gebracht. Kleine Umschlaganlagen und Tanklager für Flüssigerdgas sind laut GL in Lübeck und Rostock in der Diskus­sion sowie eine Bunkermöglichkeit für Schiffe in Brunsbüttel. Darüber hinaus hat Bomin Linde die Einrichtung kleiner Bunkerlager in Bremerhaven und Hamburg angekündigt. Die nächstgelegenen Häfen für den Import von Flüssigerdgas sind Rotterdam und Zeebrugge, wobei letzterer auch für den Export geeignet ist. Die Einfuhr und die Verteilung könnten so aussehen, dass LNG-Feederschiffe das Erdgas in deutsche Häfen bringen, dort eine Zwischenlagerung in einem Bunkerlager erfolgt und Gasbunkerschiffe die Verteilung im Hafen übernehmen. Technisch steht dem nichts entgegen. Zu den Risiken gehört allerdings der unkontrollierte Austritt von Erdgas in die Atmosphäre. Das kann weitestgehend vermieden werden. Außerdem gilt das nicht nur für Transport- und Bunkervorgänge auf dem Wasser. Haushalte, Straßenfahrzeuge und Industrie sind gleichermaßen hiervon betroffen. Überall kann Gas austreten, zu Umweltschäden führen und Feuer verursachen.

Technische Umsetzung

Zur technischen Realisierung stellt der GL in der Studie die Bunkerschiff-Konzepte vor, an denen einige Unternehmen arbeiten, unter anderem eines von TGE Marine Gas Engineering. Das etwa 100 m lange und 15 m breite Schiff soll eine Kapazität von 3000 m3 für Flüssigerdgas erhalten und beim Bunkervorgang 1.000 m3 pro Stunde abgeben können. Außer Gas soll es Schiffe mit Dieselkraftstoff bebunkern können und dafür eine Tankkapazität von 400 m3 erhalten. Für das Bunkern von Gas wird ein automatisch gesteuerter Transferarm mit Rohrleitungen und Rohrdrehgelenken vorgesehen. Für die Handhabung der Diesel-Bunkerschläuche erhält das Schiff zwei Krane. Hohe Anforderungen werden an die sichere Vertäuung der Schiffe gestellt, da auf den Transferarm außer dem eigenen Gewicht keine Kräfte wirken dürfen. Die Verbindung mit dem Gas aufnehmenden Schiff muss schnell und unter Ausschluss von Fehlbedienungen erfolgen, um den Austritt von Gas so gering wie möglich zu halten. Zur sicherheitstechnischen Ausrüstung gehören Gassensoren, eine Schnellabschaltung bei Alarm und entsprechende Schnellkupplungen für die Trennung der Tankleitungen. Dass Besatzungen auf den Umgang mit Flüssigerdgas geschult werden müssen und die dafür notwendigen Grundlagen in die entsprechenden Regelwerke und Verordnungen eingearbeitet werden, darf wohl als selbstverständlich vorausgesetzt werden.

Erklärtes Ziel ist es, das Bunkern von Flüssigerdgas als einen ebenso selbstverständlichen Vorgang zu gestalten wie das Bunkern von Schweröl oder Dieselkraftstoff. Mit möglichen Einschränkungen der Verkehrswege, wie dies auch heute schon der Fall ist, muss gerechnet werden.

Die Risikobetrachtung soll hier nicht im Detail nachvollzogen werden, doch kurz auf die Empfehlungen aus der Studie eingegangen werden. Danach sollen einige Haupt­fehlerfälle weiter untersucht werden. Dazu gehören vor allem die Kollision eines Gasbunkerschiffes mit einer Beschädigung des Gastanks und die Wirkungen von brennendem Gas auf dem Bunkerschiff, dem bebunkerten Schiff oder gar im Gasbunkerlager. Die Studie schließt mit dem Entwurf eines Sicherheitsstandards, für den eine Sicherheitsphilosophie entwickelt wurde. Und es heißt zum Abschluss: »Die Gefahrguthandhabung in Deutschland ist ausreichend geregelt, aber eine Ergänzung für den Umschlag von LNG als Betriebsstoff ist erforderlich.« Dem ist nur hinzuzufügen, dass als Übergangslösung nur mobile Tanks für Flüssigerdgas in Frage kommen, wie diese auf der SMM von Marine Systems vorgestellt und von Bureau Veritas zugelassen wurden.

Projekte in Deutschland und in den Nachbarländern

Im Januar 2012 hatte Det Norske Veritas (DNV) von der flämischen Regierung einen ähnlichen Auftrag erhalten, nämlich zu untersuchen, unter welchen Bedingungen in den Häfen von Antwerpen, Zeebrügge und Gent Schiffe mit Flüssigerdgas bebunkert werden könnten. Der Auftrag umfasste eine Marktstudie, eine Risiko- und Sicherheitsanalyse sowie eine Betrachtung der rechtlichen Voraussetzungen wie der Anforderungen an die Aufsichtsbehörden. Laut DNV war die Studie bei Redaktionsschluss bereits abgeschlossen, Einzelheiten dazu aber waren noch nicht veröffentlicht. Wie stark jedoch die Interessenlage bestimmter Häfen, besonders in Nordeuropa, vom Zeitdruck bestimmt wird, zeigt eine von Rotterdam als größtem europäischen und Göteborg als größtem skandinavischen Hafen beschlossene Absichtserklärung. Die Häfen wollen zusammenarbeiten, um die Einführung von Flüssigerdgas als Schiffskraftstoff zu beschleunigen. Da beide Häfen im Bereich der SECAs liegen, ist dieses Interesse nur verständlich. Zweifellos steckt dieser Zeitdruck auch hinter den Planungen für Bremen und Hamburg.

Anfang November 2012 kündigte der Hafensenator von Bremen an, dass im stadtbremischen Überseehafen ein Tanklager für Flüssigerdgas entstehen wird. Partner der Hafengesellschaft bremenports bei diesem Projekt ist die kürzlich vom Münchner Linde-Konzern und vom Hamburger Unternehmen Marquard & Bahls gegründete Gesellschaft Bomin Linde LNG, die ebenfalls in der Hansestadt angesiedelt wird.

Das Tanklager soll auf einem Gelände von 10.000 m2 neben dem bereits vorhandenen Gelände von Bomin Deutschland, einer 100-prozentigen Tochtergesellschaft von Mabanhaft in Bremerhaven, errichtet und 2014 in Betrieb genommen werden. Die Bremer Hafengesellschaft will selbst Kunde des Gas-Tanklagers werden. So ist beabsichtigt, in den kommenden Jahren sechs zwischen 32 und 42 Jahre alte, rund 60 m lange und 840 m3 fassende, motorbetriebene Klappschuten zu ersetzen, die für den Transport von Hafenschlick zu einer Deponie im Einsatz sind. Die Neubauten sollen als Antrieb Gasmotoren erhalten. Die Indienststellung des ersten Schiffes ist für 2014 geplant.

Bomin Linde LNG hatte bereits Ende Oktober 2012 in Hamburg sein erstes Projekt dieser Art bekannt gegeben. Danach ist im Hamburger Hafen ein Gas-Tanklager für die Versorgung von Schiffen mit Flüssig­erdgas geplant. Grundlage dieser Planung ist eine Machbarkeitsstudie, die von Linde in Zusammenarbeit mit der Hamburger Hafenbehörde HPA durchgeführt wurde. Das Gas-Tanklager soll auf dem Gelände von Oiltanking Deutschland, ebenfalls einer Tochtergesellschaft von Marquard & Bahls, entstehen. Entsprechende »geneh­migungsrechtliche Gesichtspunkte« eines kleinen Gas-Tanklagers werden zurzeit geschaffen. Dabei geht es, wie es offiziell heißt, »um die ingenieurtechnische Planung und die Erstellung aller notwendigen Sicherheitsuntersuchungen, um eine Genehmigung für den Bau und den Betrieb nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz zu erlangen«. Erst dann kann, wie es weiter heißt, »in Abhängigkeit vom konkreten Bedarf über den Bau und die Kapazität« entschieden werden. Erster Kunde dieses Tanklagers will die HPA mit einem Peil- und Messboot werden, das natürlich einen Gasmotor als Antrieb erhalten und 2014 in Dienst gestellt werden soll.

Gas-Tanklager sind ein Teil der benötig­ten Infrastruktur, dazu gehören ebenfalls Gasbunkerschiffe in ausreichender Zahl und entsprechender Kapazität, um beispielsweise Container-Feederschiffe während des Umschlags zu bebunkern. Da der Vorgang mehrere Stunden in Anspruch nimmt, würden für einen Hafen wie Hamburg mehrere Bunkerschiffe dieser Art benötigt.

Bis dahin ist jedoch noch ein langer Weg zurückzulegen. Wie schon erwähnt, könnten Tankcontainer eine Übergangslösung bieten. Für die von Eckelmann und Becker Marine geplanten Schuten zur Stromversorgung von Hafenliegern vom Wasser aus bietet sich diese Technik geradezu an. So der Hafenkapitän den Betrieb der Schuten zuließe, wäre dies bei der gegenwärtigen Rechtslage die einzige Möglichkeit, sie mit Erdgas zu versorgen. Was die von Becker Marine geplante Wattenmeerfähre betrifft, so ist dafür – aus denselben Gründen – die Kraftstoffversorgung mit Tankwagen vorgesehen, die an Bord fahren.

Die niederländische Reederei Deen Shipping erhielt am 21. Januar 2012 von der Zentralkommission für die Rheinschifffahrt die Freigabe zum Betrieb des Binnentankers »Argonon« mit Flüssigerdgas als Kraftstoff für den Antrieb des Schiffes. Wie aus den Niederlanden zu hören war, sind weitere Schiffe mit Gasmotoren als Hauptantrieb in Vorbereitung. Die ZKR kann aufgrund ihres Regelwerkes die Verwendung von Flüssigerdgas über den Weg einer einzelnen Erlaubnis zulassen, aber eben nicht generell. Unabhängig davon gelten die jeweiligen landesrechtlichen Regelungen. Bei der »Argonon« handelt es sich um ein 110 m langes Binnentankschiff mit einer Breite von 16,20 m und einem Tiefgang von 4,95 m. Mit einem Bruttotankvolumen von 6.400 m3 hat das Schiff eine Tragfähigkeit von 6.100 t. Für den mechanischen Hauptantrieb über Getriebe erhielt das Schiff eine Sonderausführung von zwei Wechselmotoren von Caterpillar. Dabei handelt es sich um modifizierte Dieselmotoren der Bau­reihe 3500. Für diesen Einsatz wurden sie

zusätzlich auf den Zündstrahlbetrieb umgebaut. Sie können danach wahlweise als Dieselmotor oder mit dem Zündstrahlverfahren als Ottomotor arbeiten. Allerdings ist der für eine zuverlässige Zündung des Erdgases notwendige Zündstrahl bei diesen Motoren mit 20 % Dieselkraftstoff verhältnismäßig hoch.

Die niederländische Gesellschaft Combi International in Raamsdonksveer erteilte Wärtsilä Netherlands vor einigen Monaten einen Auftrag zur Lieferung von zwei Wechselmotoren der Baureihe 20 DF. Die Motoren sind für den Antrieb eines 135 m langen Trockengutfrachters bestimmt, der damit als erstes Binnenschiff mittelschnelllaufende Wechselmotoren für den mechanischen Direktantrieb erhalten wird. Der Frachter ist das erste von drei Schiffen eines Pilotprojektes, das unter der Bezeichnung »ECO2« läuft. Dieses von Wärtsilä Netherlands koordinierte Projekt hat das Ziel, innovative, umweltfreundliche Antriebssys­teme für Binnenschiffe zu definieren.

Die Wechselmotoren der Baureihe 20 DF können außer mit Gasöl auch mit Schweröl betrieben werden. Im Gasbetrieb erfüllen sie die strengsten Anforderungen an den Umweltschutz. Im Rahmen des Projektes sollen die Motoren zu 95 bis 99 % der Betriebszeit, so die Aussage von Wärtsilä, mit Erdgas laufen. Hier muss die Frage erlaubt sein, warum dann Wechselmotoren?