Nachhaltigkeitsentwicklung: Elektrifizierung der Häfen
Was bedeutet Landstrom? Alexandros Lampoglou und Ilias Bougas von Ship Nerd News erklären uns das Konzept der Landstromversorgung, die Emissionen reduziert und den Lärmpegel im Hafen eliminiert.
Die Landstromversorgung (OPS), auch als Hafenstromversorgung, Uferstromversorgung (SSE), alternative maritime Stromversorgung (AMP), Hochspannungslandanschluss (HSCV) oder “Cold Ironing” bekannt, ist eine alternative Stromversorgungsoption für festgemachte Schiffe, die es ermöglicht, die Bordgeneratoren abzuschalten und somit Emissionen zu reduzieren. Das Hauptziel für OPS ist die Verbesserung der lokalen Luftqualität im Hafen durch die Reduzierung von Schadstoffen, die von Schiffen emittiert werden, wie Stickoxide (NOx), Schwefeloxide (SOx), Partikel (PM) oder andere Verbrennungsnebenprodukte. Die Reduzierung von CO2-Emissionen von Schiffen im Hafen wäre ebenfalls ein bedeutendes Ergebnis, insbesondere wenn der Großteil des gelieferten Stroms aus blauen/grünen Energiequellen stammt (Biomasse, Wasserkraft oder erneuerbare Energien).
Als Teil der Fit-for-55-Initiative der EU, die darauf abzielt, die Umweltverschmutzung zu reduzieren und bis 2030 netto null Kohlenstoffemissionen zu erreichen, ist jeder große Hafen der Europäischen Union verpflichtet, Landstrominfrastrukturen bis 2030 zu implementieren. Diese Infrastruktur ermöglicht es Schiffen, sich zu verbinden und die Emissionen während des Aufenthalts im Hafen zu minimieren. Im Einklang mit dieser Richtlinie verpflichten sich Kreuzfahrtunternehmen, die Mitglieder der Cruise Lines International Association (CLIA) sind, zur Nutzung von Landstrom, wenn verfügbar. Es laufen gemeinsame Anstrengungen mit den Häfen, um die Umsetzung dieses Projekts zu erleichtern. Daher besteht ein proaktiver Druck, Investitionen in Landstromeinrichtungen in Häfen zu priorisieren, an denen Kreuzfahrtschiffe anlegen können. Zur Unterstützung des Übergangs investieren diese Unternehmen aktiv in die Umrüstung von Schiffen und rüsten sie mit der Fähigkeit aus, sich an Landstrom anzuschließen. Es wird erwartet, dass bis 2028 mehr als 210 Schiffe in der CLIA-Flotte die Fähigkeit zur Landstromversorgung haben werden. Darüber hinaus werden laufende Umrübungsanstrengungen diese Fähigkeit auf zusätzliche Schiffe ausweiten und dabei 72% der Flotte abdecken und 74% der globalen Passagierkapazität repräsentieren. Dieses gemeinsame Engagement der Branche unterstreicht die Bemühungen um nachhaltige Praktiken und Emissionsreduktion in der Kreuzfahrtbranche.
Electrification of Ports
Optionen für Uferstromversorgung (SSE)
Landstromversorgung
Die Einführung der Landstromtechnologie (OPS) spielt eine entscheidende Rolle bei der Minderung der Emissionen von Schiffen im Hafen. Dieser Fortschritt steht im Einklang mit der zunehmenden Verfügbarkeit von OPS im Rahmen der Nachhaltigkeitsinitiativen der Häfen. Die Bereitstellung von Hochspannungsstrom ist ein Schlüsselkatalysator für OPS von Schiffen mit hoher Leistung. Die Umsetzung von OPS-Projekten erfordert die Zusammenarbeit verschiedener Akteure, was die empfindliche Natur dieser nachhaltigen Lösung unterstreicht.
Da die Automatisierung der OPS-Systemarchitektur zunimmt, trägt sie zu effizienteren und schlankeren Betriebsabläufen bei. Als Ergebnis dieser Fortschritte bieten immer mehr Häfen OPS-Dienste an und ermöglichen Schiffen, die Emissionen während des Anlegens zu reduzieren. Diese Veränderung hat weitreichende Vorteile, mit positiven Auswirkungen auf die lokale Luftqualität, die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und die Eindämmung von Lärmbelastungen. Angesichts der unterschiedlichen Betriebsprofile der Schiffe im Hafen liegt ein zunehmender Fokus auf der Bedeutung von Hochspannungsversorgung (>1 kV AC) für effizientere Verbindungen.
Darüber hinaus wird die Bewältigung von Aspekten wie der Abstimmung der AC-Frequenz (50/60 Hz) entscheidend, insbesondere für transozeanische Schiffe. Die Erreichung der Standardisierung, wie sie in der vollständigen Serie IEC/IEEE 8005 exemplifiziert ist, fügt der Umsetzung von OPS eine Ebene der Konsistenz hinzu. Abschließend hat die Internationale Seeschifffahrts-Organisation (IMO) Richtlinien für den sicheren Betrieb von OPS herausgegeben, was einen bedeutenden Schritt zur Sicherstellung von Sicherheit und Effektivität der OPS-Technologie in der Schifffahrtsindustrie darstellt.
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Bodenbatterieladung
Die Zunahme von elektrischen und Hybridfahrzeugen hat Entwicklungen bei der Bodenbatterieladung vorangetrieben, die parallel zum Anstieg dieser Schiffe verläuft. Ein wesentlicher Aspekt dieses Fortschritts ist die Einführung der Ladung von Landinfrastrukturen, die durch Landtransformatoren ermöglicht wird. Die wachsende Flotte von elektrischen und Hybridfahrzeugen hat zur Entwicklung automatisierter Optionen für die Bodenbatterieladung geführt, die oft mit dedizierten Anlegeeinrichtungen verflochten sind. Ein erheblicher Vorteil dieser Entwicklung ist die Einsparung erheblichen Platzes an Bord des empfangenden Schiffes, der durch die Integration von Landtransformatoren erreicht wird. Die Spezifikationen für die Bodenbatterieladung umfassen in der Regel Multi-Megawattstunden-Ladegeräte (MWh), was die Notwendigkeit schneller Ladefähigkeiten während kurzer Liegezeiten betont.
Diese Entwicklung im transformierenden Wandel der Schifffahrtsindustrie betont das Bestreben, sauberere und effizientere Energielösungen zu suchen, die in Zukunft zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen können.
Batterieaustausch
Der Batterieaustausch kann als vielversprechende Lösung für elektrische und Hybridfahrzeuge betrachtet werden und bietet das Potenzial, die Liegezeiten erheblich zu verkürzen, indem er die Notwendigkeit des “Wartens auf das Laden” beseitigt. Der Erfolg dieses Ansatzes hängt von zwei entscheidenden Faktoren ab: Modularität und Standardisierung. Durch die Akzeptanz dieser Prinzipien verbessert der Batterieaustausch nicht nur die Flexibilität, sondern verkürzt auch die Ladezeiten während der Liegezeiten, was zu betrieblichen Gewinnen führt, insbesondere im Wasserstraßengüterverkehr mit festen Routen. Die hohe Nachfrage der Branche nach standardisierten Lösungen spiegelt einen gemeinsamen Einsatz zur Minderung der Risiken durch verschiedene proprietäre Ansätze wider.
Um die weitverbreitete Annahme des Batterieaustauschs zu unterstützen, ist es entscheidend, eine Schiffs-Land-Infrastruktur-Schnittstelle zu entwerfen, die ein schnelles und sicheres Management der Batteriemodul-Einheiten gewährleistet und somit zur Effizienz und Zuverlässigkeit dieser innovativen Technologie beiträgt.
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Bodenbatterieladung
Die Zunahme von elektrischen und Hybridfahrzeugen hat Entwicklungen bei der Bodenbatterieladung vorangetrieben, die parallel zum Anstieg dieser Schiffe verläuft. Ein wesentlicher Aspekt dieses Fortschritts ist die Einführung der Ladung von Landinfrastrukturen, die durch Landtransformatoren ermöglicht wird. Die wachsende Flotte von elektrischen und Hybridfahrzeugen hat zur Entwicklung automatisierter Optionen für die Bodenbatterieladung geführt, die oft mit dedizierten Anlegeeinrichtungen verflochten sind. Ein erheblicher Vorteil dieser Entwicklung ist die Einsparung erheblichen Platzes an Bord des empfangenden Schiffes, der durch die Integration von Landtransformatoren erreicht wird. Die Spezifikationen für die Bodenbatterieladung umfassen in der Regel Multi-Megawattstunden-Ladegeräte (MWh), was die Notwendigkeit schneller Ladefähigkeiten während kurzer Liegezeiten betont.
Diese Entwicklung im transformierenden Wandel der Schifffahrtsindustrie betont das Bestreben, sauberere und effizientere Energielösungen zu suchen, die in Zukunft zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen können.
Batterieaustausch
Der Batterieaustausch kann als vielversprechende Lösung für elektrische und Hybridfahrzeuge betrachtet werden und bietet das Potenzial, die Liegezeiten erheblich zu verkürzen, indem er die Notwendigkeit des “Wartens auf das Laden” beseitigt. Der Erfolg dieses Ansatzes hängt von zwei entscheidenden Faktoren ab: Modularität und Standardisierung. Durch die Akzeptanz dieser Prinzipien verbessert der Batterieaustausch nicht nur die Flexibilität, sondern verkürzt auch die Ladezeiten während der Liegezeiten, was zu betrieblichen Gewinnen führt, insbesondere im Wasserstraßengüterverkehr mit festen Routen. Die hohe Nachfrage der Branche nach standardisierten Lösungen spiegelt einen gemeinsamen Einsatz zur Minderung der Risiken durch verschiedene proprietäre Ansätze wider.
Um die weitverbreitete Annahme des Batterieaustauschs zu unterstützen, ist es entscheidend, eine Schiffs-Land-Infrastruktur-Schnittstelle zu entwerfen, die ein schnelles und sicheres Management der Batteriemodul-Einheiten gewährleistet und somit zur Effizienz und Zuverlässigkeit dieser innovativen Technologie beiträgt.
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Die Meinung von Ship Nerd
Während über den aktuellen Stand und die verfügbare Infrastruktur für Landstromanschlüsse gesprochen wird, gibt es keine Informationen darüber, wie viele finanzierte, aktive oder geplante Häfen tatsächlich Kaltanschlüsse mit grüner Energie nutzen. Grüne Energie wird aus erneuerbaren Quellen wie Wind, Solarenergie und Wasserkraft erzeugt und hat eine wesentlich geringere Umweltbelastung im Vergleich zu fossilen Brennstoffen wie Kohle und Gas. Angesichts dessen und der Tatsache, dass es wahrscheinlich nicht viele grüne Häfen gibt, ist es schwierig, den tatsächlichen Nutzen zu quantifizieren. Kurzfristig ist es nicht so wichtig zu wissen, woher die Energie stammt. Die Branche sollte in die Idee investieren, kurzfristig einsatzbereite Infrastruktur zu haben, um Häfen und Schiffe den Übergang zu ermöglichen, wenn grüne Energie verfügbar ist. Alles würde erheblich länger dauern, wenn kein Hafen oder Schiff sich auf das Anlegen mit Landstrom vorbereiten würde, bis grüne Energie verfügbar ist.
Zukünftige Entwicklungen
Neben der Landstromversorgung (OPS) umfassen die EMSA-Richtlinien zur Uferstromversorgung (SSE) auch die Batterieladung am Land (SBC) und Landstrombatteriebanken (SPB), wie zuvor erwähnt. Diese Alternativen haben ein erhebliches Wachstumspotenzial in der Zukunft, wobei einige Anwendungen bereits in Entwicklung sind. Obwohl die aktuellen Erfahrungen und Kenntnisse über diese SSE-Alternativen begrenzt sind, ist es notwendig, die damit verbundenen Risiken von Anfang an zu betonen. Eine tiefere Untersuchung sollte auf die Batterieladung und Batteriesysteme mit flüssigem Elektrolyten ausgerichtet sein, insbesondere auf die Verwendung der Lithiumtechnologie.
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Abschluss
Zusammenfassend kann die Implementierung der Landstromversorgung (OPS) als bedeutende Maßnahme zur Reduzierung lokaler Emissionen und Minimierung des Lärmp Pegels in Häfen betrachtet werden, wodurch der ökologische Fußabdruck von Kreuzfahrtschiffen während des Aufenthalts im Hafen verbessert wird. Um die Übernahme von OPS zu erleichtern, ist es wichtig, von verschiedenen Ländern als vorrangiger Geschäftsfall anerkannt zu werden, bei dem öffentliche Mittel unerlässlich wären, insbesondere in Kreuzfahrtterminals. Es sollte Teil der Infrastrukturinvestitionen in ihre breiteren Dekarbonisierungsstrategien sein.
Ein entscheidender Faktor beim Übergang von fossilen Brennstoffen während der Liegezeiten wäre die Wettbewerbsfähigkeit der Strompreise. Finanzielle Anreize wie kostengünstige Ladegebühren, die Befreiung oder Reduzierung von Stromsteuern und die Vermeidung aufwendiger Kostenrückgewinnungsregime für die Infrastruktur könnten in diesem Übergang eine entscheidende Rolle spielen. International vereinbarte Standards sollten dort Platz finden, wo die technischen Anforderungen vernünftig genug sind, um den Häfen die Konformität zu ermöglichen und weltweit kompatible und sichere Verbindungen zwischen Häfen und Schiffen zu gewährleisten.
Schließlich müssen weitere Studien durchgeführt werden, um festzustellen, ob Häfen, die verpflichtet sind, Cold Ironing-Kapazitäten bereitzustellen, die erforderliche Energieüberschussanforderung haben, um die erheblichen Energieanforderungen jeder Art von Schiff zu unterstützen.
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Ship Nerd News
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