Forscher der Chalmers University of Technology haben alarmierende Befunde zur Umweltbelastung durch Scrubber und andere Schiffsschadstoffe in Häfen präsentiert. Sie regen eine strengere Regulierung an.
»Die kombinierten Emissionen von Metallen und anderen umweltgefährdenden Stoffen durch Schiffe gefährden die Meeresumwelt« – zu diesem Schluss kommt eine neue Studie der Chalmers University of Technology in Schweden. [ds_preview]
Die Forscher haben für die Studie die Schadstoffbelastung der Meeresumwelt durch diese Emissionen in vier Häfen berechnet. Dabei stellte sich heraus, dass mehr als 90 % der Schadstoffe auf das Wasser entfallen, das aus den Abgaswäschern der Schiffe abgeleitet wird, deren Aufgabe es ist, die Abgase zu reinigen. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse der Studie »Cumulative environmental risk assessment of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons from ship activities in ports« in der Zeitschrift Marine Pollution Bulletin.
»Die Ergebnisse sprechen für sich. Eine strengere Regulierung des Abwassers aus Wäschern ist von entscheidender Bedeutung, um die Verschlechterung der Meeresumwelt zu verringern«, sagt Anna Lunde Hermansson, Doktorandin am Fachbereich für Mechanik und Meereswissenschaften der University. Eine Studie aus Kanada hatte 2020 nach ähnlichen Ergebnissen ein Verbot der Technologie für Neubauten gefordert.
Traditionell würden Umweltrisikobewertungen (ERA) von Emissionen aus der Schifffahrt auf der Grundlage einer einzelnen Quelle durchgeführt, beispielsweise das Risiko von Kupfer in Antifoulingfarben. Doch wie in allen Industriezweigen gebe es auch in der Schifffahrt mehrere Emissionsquellen, sagt Lunde Hermansson.
Scrubber, Abwasser, Antifouling
»Ein einzelnes Schiff ist für viele verschiedene Arten von Emissionen verantwortlich. Dazu gehören Grau- und Schwarzwasser, d.h. Abwässer aus Duschen, Toiletten und Abflüssen, Antifoulingfarben und Wäscherabwässer. Deshalb ist es wichtig, das kumulative Umweltrisiko in Häfen zu untersuchen«, so die Forscherin, die zusammen mit ihren Kollegen Ida-Maja Hassellöv und Erik Ytreberg an der neuen Studie beteiligt ist, in der die Emissionen aus der Schifffahrt aus einer kumulativen Perspektive betrachtet werden.
Ein Scrubber ist ein Reinigungssystem für die Abgase, die bei der Verbrennung von Schweröl entstehen. Seewasser wird über die Abgase gesprüht, um zu verhindern, dass Schwefelemissionen in die Luft gelangen. Dank den Scrubbern können Schiffe die von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO) seit 2020 verlangten Anforderungen zu Schwefelemissionen erfüllen. Das Wasser nimmt aber nicht nur den Schwefel aus den Abgasen aufnimmt, was zu einer Versauerung des Waschwassers führt, sondern auch andere Verunreinigungen wie Schwermetalle und toxische organische Verbindungen. Das kontaminierte Wäscherwasser wird dann oft direkt ins Meer gepumpt, die sogenannte Open-Loop-Konfiguration.
»Es gibt keinen Reinigungsschritt dazwischen – so können bis zu mehreren hundert Kubikmetern stark verschmutztes Wasser pro Stunde aus einem einzigen Schiff abgepumpt werden. Obwohl neue Leitlinien für die Umweltverträglichkeitsprüfung von Scrubber-Emissionen in Arbeit sind, wird bei der Umweltverträglichkeitsprüfung immer noch jeweils nur eine Emissionsquelle bewertet, was bedeutet, dass die Gesamtbewertung des Umweltrisikos unzureichend ist«, sagt Lunde Hermansson.
In dieser neuen Studie untersuchten die Chalmers-Forscher vier verschiedene Arten von Hafenumgebungen, um die Schadstoffkonzentrationen aus fünf verschiedenen Quellen zu ermitteln. Für zwei der Häfen wurden aktuelle Daten aus Kopenhagen und Gdynia verwendet. Diese Häfen wurden ausgewählt, weil sie ein hohes Verkehrsaufkommen aufweisen und ein erheblicher Teil der Schiffe mit Abgasreinigungsanlagen ausgestattet ist.
Die Ergebnisse zeigten, dass das kumulative Risikoniveau in den Häfen fünf- bzw. dreizehnmal höher war als der Grenzwert, der ein akzeptables Risiko definiert.
Für die beiden anderen Hafenumgebungen wurden die international in Umweltverträglichkeitsprüfungen verwendeten Hafenbeschreibungen herangezogen. Eine dieser Umgebungen weist typische Merkmale eines Ostseehafens auf, während die andere einen europäischen Hafen mit effizientem Wasseraustausch aufgrund eines großen Tidenhubs darstellt.
Drei der vier Hafenumgebungen »mit unannehmbaren Risiken behaftet«
Die Forscher stellten fest, dass drei der vier Hafenumgebungen nach dem verwendeten Bewertungsmodell »mit unannehmbaren Risiken behaftet« waren. Sie stellten außerdem fest, dass die Emissionen aus Antifouling-Farben und Wäscherabwässern den höchsten Anteil an gefährlichen Stoffen in der Meeresumwelt ausmachten und den größten Beitrag zum Risiko leisteten. Mehr als 90 % der umweltgefährdenden Metalle und PAK (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) stammten aus Scrubber-Abwässern, während Antifouling-Farben die größte Belastung mit Kupfer und Zink darstellten.
»Wenn man nur eine Emissionsquelle betrachtet, kann das Risiko für Umweltschäden gering oder akzeptabel sein. Kombiniert man jedoch mehrere einzelne Emissionsquellen, ergibt sich ein inakzeptables Risiko. Den Meeresorganismen, die den Schadstoffen und Toxinen ausgesetzt sind, ist es egal, woher die Schadstoffe kommen, es ist die Gesamtbelastung, die den Schaden verursacht«, sagt Lunde Hermansson.
Die einzige Hafenumgebung, die in der ERA der Forscher ein akzeptables Risiko aufwies, war das Modell mit dem höchsten Wasseraustausch pro Gezeitenperiode, was bedeutet, dass im Hafen ein hohes Wasservolumen mit den Gezeiten ein- und ausgewechselt wird.
»Es ist wichtig, daran zu denken, dass das kontaminierte Wasser nicht einfach verschwindet, sondern an einen anderen Ort transportiert wird. In den untersuchten Hafenumgebungen mag es eine Art Akzeptanz von Umweltschäden geben – dass wir in dieser speziellen Umgebung beschlossen haben, dass wir eine Industrie haben werden und dass dies zu einer Verschmutzung führen wird. Wenn das kontaminierte Wasser jedoch ins Meer gespült wird, kann es in unberührte Meeresgebiete gelangen und noch größere Folgen haben. Das ist etwas, womit wir uns in unserer Forschung beschäftigen. Wir untersuchen die Gesamtbelastung, d.h. wie viel tatsächlich in die Umwelt eingeleitet wird«, sagt Lunde Hermansson.
Großen Schiffe mit hohem Kraftstoffverbrauch nutzen Scrubber
In einer 2018 durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass in der Ostsee 178 Schiffe mit Scrubbern in Betrieb waren. Heute schätzen die Forscher, dass es dreimal so viele sind. Weltweit gibt es rund 5.000 solcher Schiffe, was etwa 5 % der gesamten Flotte entspricht.
»Aber es sind die großen Schiffe mit hohem Treibstoffverbrauch, die Wäscher installieren, weil es für sie wirtschaftlicher ist. Wir gehen also davon aus, dass sie etwa 30 Prozent des gesamten Treibstoffverbrauchs in der Schifffahrt ausmachen werden«, sagt Lunde Hermansson.
Das schwedische Amt für Meeres- und Wasserwirtschaft und die schwedische Verkehrsbehörde haben der schwedischen Regierung einen Vorschlag unterbreitet, der die Einleitung von Waschwasser in Binnengewässer, d. h. in Gewässer innerhalb des schwedischen Archipels, verbieten soll.
»Es ist ein Schritt in die richtige Richtung, aber wir hätten uns ein strengeres Verbot gewünscht, das sich auf größere Meeresgebiete erstreckt, und wir verstehen auch, dass es für die einzelnen Länder eine Herausforderung ist, die internationale Schifffahrt zu regulieren«, sagt Erik Ytreberg, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Mechanik und Meereswissenschaften in Chalmers.
In der EU werden derzeit verschiedene Aktualisierungen von Gesetzen zur Sicherheit und Umweltschutz in der Schifffahrt geprüft. Dabei ist auch eine Ausweitung der Erfassung von Schadstoffen, beispielsweise aus Scrubbern, geplant.
