Kohlenstoffintensitätsindikator (CII) und seine Auswirkungen auf die globale Schifffahrtsindustrie

Der jüngste Bericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change - Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) hat die Welt davon abgehalten, dem wirtschaftlichen Wahnsinn auf Kosten der Umwelt blindlings zu folgen. Die IPCC-Prognosen besagen, dass die globale Temperatur in den nächsten zehn Jahren um bis zu 10 Grad steigen könnte[1].

An dieser Umweltkatastrophe hat die maritime Industrie einen erheblichen Anteil. Die 4. IMO-THG-Studie heißt es, dass Schiffe im Jahr 2018 weltweit 1076 Millionen Tonnen Treibhausgase ausstießen, was fast 3 % der globalen Treibhausgasemissionen ausmacht [2][3]. Die IMO setzt sich dafür ein, diesem ungebremsten Emissionswachstum Einhalt zu gebieten und den Schaden zu begrenzen.
Die IMO hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, die CO2-Emissionen bis 2030 um 40 % und bis 2050 sogar um 70 % gegenüber dem Stand von 2008 zu senken [4]. Um ihr Ziel zu erreichen, hat die IMO Mechanismen wie den EEDI (Energy Efficiency Design Index), den EEXI (Efficiency Existing Ship Index) und jetzt als neueste Entwicklung der Carbon Intensity Indicator (CII).

Was genau ist der CII?

Im Wesentlichen misst der CII, wie effizient ein Schiff seine Güter oder Passagiere in Bezug auf den CO2-Ausstoß transportiert. Genauer gesagt ist der CII die Menge an CO2, die pro Tonne beförderter Ladung auf jeder Seemeile ausgestoßen wird. Er war eine der von der IMO im Juni 2021 verabschiedeten Vorschriften und wird am 1. Januar 2023 für alle Fracht-, RO Pax- und Kreuzfahrtschiffe über 5000 BRZ in Kraft treten [5].

Der CII-Wert einer Schiff wird jährlich bewertet und mit den von der IMO festgelegten Referenz-CII-Werten verglichen. Die Emissionsdaten von 2019 bilden die Referenzlinie. Auf der Grundlage dieses Vergleichs wird die Leistung jedes Schiffs auf einer Skala von A bis E bewertet, wobei A die beste Bewertung ist. Erreicht ein Schiff die CII-Einstufung, die der Referenzlinie entspricht, landet es genau in der Mitte der C-Einstufung, wobei bessere und schlechtere Leistungen nach und nach zu höheren oder niedrigeren Rängen führen. Für den Start im Jahr 2023 wird die Referenzlinie auf eine Emissionsreduzierung von 5 % gegenüber dem Stand von 2019 festgelegt und dann schrittweise bis 2027 auf 11 % angehoben [6][7].

Wie wird sich der CII auf die Schifffahrtsbranche auswirken?

Mit der Verabschiedung von Leitlinien und Instrumenten wie CII, EEXI, SEEMP usw. arbeitet die IMO daran, den Kohlenstoff-Fußabdruck der maritimen Industrie zu verringern. Einige Branchenexperten sind jedoch der Meinung, dass die IMO bei der Reduzierung der Emissionen übereifrig gewesen sein könnte. Eine von ABS auf der Grundlage von EU-MRV-Daten für 2019 durchgeführte Analyse legt nahe, dass 92 % der derzeitigen Containerschiffflotte, 86 % der Massengutfrachter, 74 % der Tanker, 80 % der Gastanker und 59 % der LNG-Tanker in irgendeiner Form modifiziert und umgerüstet werden müssten, um die Energieeffizienzklasse A, B oder C zu erreichen [8].

FleetMon in Forschung & Entwicklung: EmissionSEA - Extrapolation der Emissionen von Schiffen

Der Kampf der Reeder

Aus den oben genannten ABS-Daten geht hervor, dass eine große Anzahl von Schiffen nachgerüstet werden müsste, um eine günstige CII-Einstufung zu erreichen. Die Beschaffung von Finanzmitteln für solche Nachrüstungen wird für kleine Reeder, die oft ältere Schiffe besitzen, eine Herausforderung sein, da sich die Schiffsfinanzierung rasch in Richtung Umwelt, Nachhaltigkeit und Governance (ESG) bewegt. Die Poseidon-Prinzipien und die Seefrachtcharter sind im Wesentlichen Rahmenwerke für die Einbeziehung von Klimaüberlegungen in die finanziellen Entscheidungen der Schifffahrt. Die Finanzierung eines Schiffes mit einem schlechten CII-Rating würde das Risiko des Finanziers erhöhen, da ein heute mit D eingestuftes Schiff morgen zu einem E-Rating abrutschen könnte, wenn der CII in den kommenden Jahren strenger wird [9].

Die IMO hat keine ausdrücklichen Strafen für Verstöße gegen die CII-Richtlinien festgelegt. Es wird jedoch vermutet, dass Häfen und Regierungsbehörden gesunde Schiffe mit CII-Einstufung mit bevorzugten Hafenplätzen, finanziellen Vorteilen usw. belohnen würden. [10]. Dies wiederum wird die Charterer dazu veranlassen, sich für Schiffe mit besserer CII-Einstufung zu entscheiden, was sich letztlich für die Schiffseigner auszahlen würde. In den kommenden Tagen, in denen die Welt noch umweltbewusster sein wird, möchten Charterer und Finanziers ihre ökologischen und nachhaltigen Bemühungen hervorheben. Jede Verbindung mit Schiffen mit schlechter CII-Einstufung wird sich in dieser Hinsicht negativ auswirken. Für kleine Schiffseigner, die es nicht schaffen, ihre Schiffe gut zu bewerten, wäre das der Tod durch tausend Schnitte.

Mit dem CII würden die Probleme dieser Schiffseigner von der Sicherung der Finanzierung bis hin zur Geschäftsanbahnung reichen. Die Schiffseigner werden immer auf der Suche nach neuen Möglichkeiten sein, um ihre Einstufung zu verbessern und Aufträge zu erhalten. Experten glauben, dass eine strenge CII viele Reeder dazu zwingen könnte, selbst relativ junge Schiffe zu verschrotten. Wenn Schiffe frühzeitig aus dem Verkehr gezogen werden, entsteht ein Angebotsvakuum, da die Inbetriebnahme neuer Schiffe einige Jahre dauert. Derzeit zögern die Akteure der Branche, Schiffe in Dienst zu stellen, die angesichts der turbulenten Zeiten und der sich ständig ändernden Vorschriften und Technologien wahrscheinlich bald veraltet wären [9][11].

Die Herausforderung der Lieferkette

Panos Mitrou, Global Gas Segment Manager bei Lloyd's Register, erklärt, dass im LNG-Segment mehr als die Hälfte der LNG-Schiffe Schiffe im Jahr 2023 nicht in der Lage sein werden, die Bewertungen A, B oder C zu erreichen. Er erklärt, dass diese Schiffe mit alten Technologien ausgestattet sind und eine kostspielige und nachhaltige Nachrüstung erfordern, um zufriedenstellende CII-Einstufungen zu erreichen. Er befürchtet, dass mit den jährlich steigenden CII-Anforderungen immer mehr Schiffe betriebsunfähig werden und es zu einer Angebots-Nachfrage-Krise im LNG-Segment kommen wird. Herr Mitrou erklärt, dass trotz vieler Neueinsteiger im LNG-Schiffbau die wachsende Nachfrage das Angebot bei weitem übersteigt. Das knappe Angebot an CII-konformem LNG Schiffe wird die Frachtkosten in die Höhe treiben und sich direkt auf die globale Energiewende auswirken, bei der die Welt versucht, von Kohle auf LNG umzusteigen [12].

Selbst im Containersegment werden die größeren Schiffe eine bessere Betriebseffizienz aufweisen als kleinere Schiffe. Dies wird zu einer Angebotsverknappung führen, die Frachtraten erheblich ansteigen lassen und sogar monopolistische oder oligopolistische Tendenzen unter den verbleibenden Akteuren hervorrufen, was die Raten weiter in die Höhe treibt.

Studien zufolge werden die am wenigsten entwickelten Länder und die kleinen Inselstaaten von den Veränderungen am stärksten betroffen sein. Da sie häufig viele lebenswichtige Güter wie Rohöl, Holz, landwirtschaftliche Erzeugnisse usw. einführen, reagieren sie besonders empfindlich auf Änderungen der Frachtraten. Die Versorgungskette ist angesichts der jüngsten Ereignisse wie der Pandemie, der Containerkrise und des russischen Krieges gegen die Ukraine, auf den unweigerlich schwere Handelssanktionen westlicher Regierungen und zwischenstaatlicher Gremien folgen werden, ohnehin schon angespannt. Die CII könnte in diesen schwierigen Zeiten die ohnehin schon angeschlagene globale Lieferkette in ihrer jetzigen Form weiter belasten.

Wie man ein gutes CII erhält

Der CII hängt vom Treibstoffverbrauch während der Fahrt ab, der wiederum vom Betrieb des Schiffes, der technischen Effizienz und dem eingesetzten Treibstoff abhängt. Auch wenn es jedem Schiffseigner freigestellt ist, wie er vorgeht, empfiehlt die IMO eine Mischung aus betrieblichen und technischen Maßnahmen, um das Problem des Erreichens einer konstant guten CII-Note anzugehen.

Operative Maßnahmen zur Erreichung eines guten CII

Die IMO schreibt als eine operative Maßnahme vor, den SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) zu überarbeiten, um den Datenerhebungsplan für den Heizölverbrauch des Schiffes aufzunehmen. Dieser würde auch eine Beschreibung der für die Datenerhebung verwendeten Methodik und Pläne zur Verbesserung der CII-Einstufungen für die nächsten drei Jahre enthalten [13]. Dies stellt jedoch eine Herausforderung dar, da die Eigner keine direkte Kontrolle über das Schiff haben; bei Zeitcharterverträgen beispielsweise kommen die Anweisungen für Routen, Ankerplatz, Geschwindigkeit, Be- und Entladen usw. vom Charterer. Ein anderes Beispiel: Ein Charterer möchte, dass das Schiff aus irgendeinem Grund die Höchstgeschwindigkeit für seine Ladung beibehält, was die CO2-Emissionen für diese bestimmte Transportleistung des Schiffes in die Höhe treibt. Wenn es dem Charterer nicht gelingt, einen Liegeplatz im Hafen zu sichern, und das Schiff lange vor Anker liegen muss, wirkt sich das wiederum negativ auf die CO2-Emissionen des Schiffs aus. Das bedeutet, dass der Reeder in Form der CII für die Maßnahmen des Charterers zahlen muss. Es muss eine Vereinbarung zwischen dem Charterer und dem Eigner getroffen werden, um dies zu regeln. Der Charterer muss also auf einige Rechte zugunsten des Eigners verzichten oder diese anpassen.

Weitere betriebliche Maßnahmen sind die Optimierung von Routen zur Vermeidung von schlechtem Wetter, das so genannte Wetter-Routing, mit dem etwa 3 % Treibstoff auf einer Fahrt eingespart werden können [14]. Die regelmäßige Analyse der Schiff und der Flottenleistung, die Wartung des Schiffes, die Ermittlung und Anwendung bewährter Praktiken in der gesamten Flotte, das Nichtstun in den Häfen und das Drosselmanagement können zu einer deutlichen Verbesserung der Einschaltquoten beitragen.

Technische Standards zur Erreichung eines guten CII

Im technischen Bereich ist die am weitesten verbreitete Methode zur Emissionsreduzierung, die auch von der IMO [15] unterstützt wird, die Begrenzung der Wellenleistung und die Verringerung der Geschwindigkeit, auch bekannt als Slow Steaming. Mit dieser Methode kann der Kraftstoffverbrauch um bis zu 59 % gesenkt werden [16]. Im Rahmen dieser Maßnahme wird in der Regel der Motor so eingestellt, dass er bei niedrigerer Geschwindigkeit besser läuft, die Turbos werden neu synchronisiert und die Propeller ausgetauscht. Auf den ersten Blick scheint dies dem Drosselklappenmanagement sehr ähnlich zu sein. Allerdings handelt es sich bei dieser Methode um eine dauerhaftere Maßnahme, die sich in der Branche vor allem bei Schiffen durchgesetzt hat, die die EEXI-Vorschriften einhalten. Diese Methode kann teuer sein und ist für Massengutfrachter und andere große Schiffe ( Schiffe ), die bereits mit niedrigeren Geschwindigkeiten fahren, nicht sehr nützlich.

Eine weitere Maßnahme ist der Einbau eines Wellengeneratorsystems. Dieses nutzt die Leistung der Hauptmaschine während der Fahrt anstelle der Hilfsgeneratoren und spart so etwa 3-5 % Kraftstoff [17]. Die Verwendung besserer Rumpfbeschichtungen zur Verringerung des Luftwiderstands und von Abwärmerückgewinnungssystemen verbessert ebenfalls die Effizienz.

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Alternative Kraftstoffe sind der Schlüssel

Zu den radikaleren Maßnahmen gehört der Ersatz eines oder mehrerer Motoren durch eine LNG-Batterie. Das Schiff Schiff, die VIKING PRINCESS, hat nach dem Einbau einer solchen Batterie eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs um 17 % gemeldet [18]. Der letzte Schritt zur Verringerung der Emissionen ist jedoch die Umstellung auf einen nachhaltigen Kraftstoff, wie LNG, Methanol, Ammoniak oder Wasserstoff. Der vielversprechendste Anwärter ist derzeit LNG. Allerdings rückt Methanol aufgrund seiner wünschenswerten physikalischen Eigenschaften, seiner Verfügbarkeit und der Tatsache, dass grünes Methanol den Kraftstoff netto emissionsfrei machen würde, immer mehr in den Vordergrund. Die Anwendung von Wasserstoff und Ammoniak liegt aufgrund der fehlenden Bunkerinfrastruktur noch in weiter Ferne. Mit Hilfe von Einrichtungen wie der Weltbank, der EBRD oder der EIB ist dies jedoch durchaus möglich.

Die allgemeine Stimmung gegenüber Kreuzfahrten ändert sich. Die Regierungen geben dem Tourismus neue Impulse, und sei es nur, um die Wirtschaft zu stützen. Die jüngste Erklärung der WHO über ein mögliches Ende der Rinderseuche ist ebenfalls eine positive Nachricht, die Hoffnung auf einen raschen Aufschwung der Kreuzfahrtindustrie macht.

Der Weg nach vorn

Man vergisst leicht, dass sich die Welt rasant verändert, und wir starren mit all den technischen und rechtlichen Aspekten auf unseren Untergang. Die Polkappen schmelzen, Arten sterben aus, und die Wettermuster ändern sich. Die einzige Möglichkeit, die uns bleibt, ist die Umstellung unserer Lebensweise. Wir müssen klug und wachsam sein, um eine Lösung für dieses Problem zu finden, ohne die Welt zu zerstören, bevor die Gelegenheit an uns vorbeigeht. Veränderungen sind oft störend, aber es liegt in unserer Verantwortung, den Weg der Nachhaltigkeit einzuschlagen und unsere Anstrengungen in die Optimierung und Forschung und Entwicklung zu stecken, um neue Methoden und Technologien zu entdecken. Wir müssen die weltweite Lieferkette auf nachhaltige Kraftstoffe umstellen und Technologien wie künstliche Intelligenz einsetzen, um den Warenverkehr zu optimieren, damit die Kohlenstoffemissionen reduziert werden können.

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Liste der Referenzen

[1] https://climate.nasa.gov/effects/

[2] https://ec.europa.eu/clima/eu-action/transport-emissions/reducing-emissions-shipping-sector_en

[3] https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/Fourth-IMO-Greenhouse-Gas-Study-2020.aspx

[4] https://www.imo.org/en/MediaCentre/HotTopics/Pages/Reducing-greenhouse-gas-emissions-from-ships.aspx

[5] https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/OurWork/Environment/Documents/Air%20pollution/MEPC.336(76).pdf

[6] https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/OurWork/Environment/Documents/Air%20pollution/MEPC.337(76).pdf

[7] https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/OurWork/Environment/Documents/Air%20pollution/MEPC.339(76).pdf

[8] https://splash247.com/will-the-carbon-intensity-indicator-re-shape-the-shipping-industry/

[9] https://link.springer.com/article/10.1007/s10784-020-09523-2

[10] https://www.imo.org/en/MediaCentre/PressBriefings/pages/42-MEPC-short-term-measure.aspx

[11] https://shipowners.fi/wp-content/uploads/2020/02/ISWG-GHG-7-2-20-Detailed-impact-assessment-of-the-mandatory-operational-goal-based-short-term-measure-Denmark-France-and-Germa....pdf

[12] https://www.lr.org/en/insights/articles/lng-fleet-seriously-exposed-to-cii-impact/

[13] https://www.classnk.or.jp/hp/pdf/tech_info/tech_img/T1139e.pdf

[14] https://gmn.imo.org/wp-content/uploads/2017/10/20140301-ITUMF_Ship-optimization.compressed.pdf

[15] https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/OurWork/Environment/Documents/Air%20pollution/MEPC.335(76).pdf

[16] https://www.wartsila.com/docs/default-source/Service-catalogue-files/Engine-Services-2-stroke/slow-steaming-a-viable-long-term-option.pdf?sfvrsn=0

[17] https://glomeep.imo.org/technology/shaft-generator/#:~:text=Das%20Reduktionspotential%20ist%202,des%20gesamten%20Schiffskraftstoff%20Verbrauchs.

[18] https://www.wartsila.com/marine/customer-segments/references/offshore/eidesvik-offshore

UNCTAD. (2017). Überprüfung des Seeverkehrs 2017. Genf, Schweiz: Konferenz der Vereinten Nationen für Handel und Entwicklung.

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