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ECA-Schutzzonen

Grenzwerte für Emissionen und Abgas-Vorschriften für Kreuzfahrtschiffe

Die internationalen Regularien über Abgasnormen, Grenzwerte für Schiffsemissionen und Umweltschutz-Zonen für den Schiffsverkehr, einschließlich der Kreuzfahrtschiffe, sind ein schwer zu durchschauendes Dickicht – auch deshalb, weil ständig neue Vorschriften im Entstehen sind, während die bestehenden noch nicht einmal umgesetzt sind. Wir haben uns in die Regularien der IMO, der europäischen und der US-Behörden eingearbeitet und den aktuellen Stand zusammengefasst.

Grundsätzlich zu unterscheiden sind Vorschriften für internationale Gewässer, für küstennahe Gebiete, die teils durch nationale Gesetze reguliert werden und für Sondergebiete – die sogenannten ECAs, in denen besonders strenge Regeln für Schiffeemissionen gelten.

Emission Control Areas

Emission Control Areas (ECA) werden von der IMO (International Maritime Organization, eine Behörde der UNO) definiert. ECAs sind Gebiete, in denen strenge Grenzwerte für den Schadstoff-Ausstoß von Schiffen verbindlich gelten. Häufig wird auch noch der inzwischen veraltete Begriff „SECA“ verwendet, was letztlich eine Untergruppe der ECA darstellt – SECA bezieht sich auf die Schwefeldioxid-Emissionen und ist die Kurzform für „Sulphur Emission Control Area“. Die Ausweisung von ECAs durch die IMO basiert auf der Anlage VI von 1997 zur „International Convention for the Prevention of Pollution from Ships“ (MARPOL). Hinzu kommen sog. NECAs: Schutzzonen in Bezug auf den Ausstoß von Stickoxiden (NOx), was sich im Wesentlichen auf Schiffsneubauten bezieht.

Folgende auch für Kreuzfahrtschiffe relevante ECAs und nationale Schutzzonen sind derzeit in Kraft:

  • Ostsee (seit Mai 2006)
  • Nordsee südlich des 62. nördlichen Breitengrades und des 4. Westlichen Längengrades sowie der Ärmelkanal östliche des 5. westlichen Längengrades (seit 22. November 2007)
  • ca. 200 Seemeilen vor den nordamerikanischen Küsten von Kanada und den USA einschließlich der Großen Seen und Hawaii (seit 1. August 2012)
  • die Küstengewässer rund um Puerto Rico und U.S. Virgin Islands (U.S. Caribbean Emission Area) (seit 1. Januar 2014)
  • drei nationale, chinesische Schutzzonen: Delta des Pearl Rivers, des Yangtze Rivers und die Bohai Sea (Kreuzfahrthafen Tianjin/Peking) (seit 1. Januar 2019)
  • die nationale Schutzzone in isländischen Gewässern
  • Mittelmeer (SECA) ab 1. Januar 2025
  • geplant: kanadische Arktis, frühestens 1. März 2026
  • geplant: 200 Nautische Meilen entlang der norwegischen Küste, frühestens 1. März 2026

Derzeit gültige Grenzwerte – Schwefel

Außerhalb der ECAs darf Schiffstreibstoff weltweit ab 1. Januar 2020 nicht mehr als 0,5 Prozent Schwefel enthalten (davor: 3,5 Prozent). Ausnahmen gibt es nur für Schiffe, die im jeweiligen Einzelfall nachweisen können, dass der nötige Treibstoff auf ihrer Fahrtroute nicht verfügbar war. Die Entscheidung liegt dann bei den jeweiligen lokalen Behörden. Ab 1. März 2020 darf Treibstoff mit höheren Schwefelwerten nicht einmal mehr im Tank mitgeführt werden, außer ein Schiff verfügt über entsprechende Filteranlagen für die Emissionen.

Für alle ECAs (und in EU-Häfen) gelten zusätzlich strengere Grenzwerte für den Schwefelanteil im Treibstoff: Er darf 0,1 Prozent nicht überschreiten (gültig seit 1. Januar 2015 für alle ECAs außer China).

Zusätzlich gibt es für einige Gebiete weitere Vorschriften:

In Häfen der Europäischen Union (sobald das Schiff angelegt hat) darf nur Treibstoff mit einem Schwefelanteil von maximal 0,1 Prozent verbrannt werden (seit 1. Juli 2010), wenn ein Schiff länger als für zwei Stunden anlegt. Den EU-Vorschriften zufolge genügt es allerdings, mit der Umschaltung auf den schwefelarmen Treibstoff nach dem Anlegen zu beginnen. Die Türkei hat für ihre Häfen dieselben Regelungen implementiert.

Seit 1. Juli 2015 gilt im Hafen von Hong Kong eine Grenze von 0,5 Prozent Schwefel, wenn die Schiffe dort angelegt haben, im Hafen von Sydney liegt der Schwefel-Grenzwert seit 1. Oktober 2015 bei 0,1 Prozent.

Seit 1. Januar 2015 gelten in den chinesischen Metropolen-Regionen im Golf von Bohai (Peking, Tianjin), in der Mündung des Perlflusses und des Yangtze strengere Umweltvorschriften. Zunächst können die Häfen in diesen Gebieten selbst bestimmen, ob sie den Schwefelgehalt des Treibstoffs während der Liegezeiten der Schiffe auf 0,5 Prozent reduzieren. Von 1. Januar 2019 ist die 0,5-Prozent-Grenze auch hier bindend.

China hat außerdem zum 1. Januar 2019 eine Domestic Emission Control Area (DECA) in Kraft gesetzt, die zwölf nautische Meilen entlang der chinesischen Küste umfasst. Hier muss der Schwefelgehalt von Kraftstoffen unter 0,5 Prozent liegen. Für die Einfahrt in Flüsse gilt ab 2020 eine Grenze von 0,1 Prozent. Von 2022 gilt diese 0,1-Prozent-Grenze für Schwefel auch für die Küstengewässer um Hainan. Weiterhin gibt es ab 2021 eine Landstrom-Pflicht in Häfen, die Landstrom bereitstellen. Für Schiffe, die mit Landstromeinrichtungen ausgestattet sind, gilt das bereits ab 1. Juli 2019.

Island verlangt ab 1. Januar 2020 Treibstoff mit weniger als 0,1 Prozent Schwefelgehalt oder bei Nutzung von Schweröl entsprechende Filteranlagen.

Eine Schwefelschutzzone (SECA) würde fürs Mittelmeer ab 1. Januar 2025 beschlossen.

Zunehmend kritisch wird das Ablasen des Waschwassers von Open-Loop-Scrubbern gesehen. Es gibt bereits zahlreiche Einzelregelungen von Ländern oder Häfen, in denen entweder das Ablassen von Waschwasser oder gar der Einsatz von Scrubbern insgesamt verboten ist. Dazu gehören beispielsweise die chinesischen Schutzzonen, die Küstengewässern von Malaysia und Kalifornien, die norwegischen Fjorde oder deutsche Binnengewässer wie die Elbe.

In der Antarktis darf Schweröl nicht einmal in den Tanks der Schiffe mitgeführt werden (Details: siehe weiter unten).

Ähnliches gilt seit 2007 für das Insel-Archipels Svalbard in der Arktis, zu dem auch Spitzbergen gehört. Innerhalb einer Zwölfmeilenzone rund um die zahlreichen Nationalparks dort dürfen Schiffe kein Schweröl in den Tanks haben. Seit 2015 gilt das auch für Ny Alesund und den Magdalenenfjord, wo es zuvor Ausnahmeregelungen für Kreuzfahrtschiffe gegeben hatte. Weiter angelaufen werden darf mit Schweröl auf Spitzbergen aber Isfjorden mit den Orten Longyearbyen, Barentsburg und Pyramiden.

Für Venedig gilt seit April 2013 das „Blue Flag II„-Abkommen der CLIA-Mitgliedsreedereien mit der Stadt Venedig, dass die Verwendung von Treibstoff mit maximal 0,1 Prozent Schwefelanteil ab Einfahrt in die Lagune von Venedig vorschreibt. Die Vereinbarung beinhaltet auch ein ausdrückliches Kontrollrecht durch die italienische Küstenwache. Weitere solche Vereinbarungen gibt es für immer mehr Häfen.

Besonders strikt und konsequent ist die norwegische Regierung: Die beiden Welterbe-Fjorde Geirangerfjord und Naeroyfjord dürfen von 2026 an nur noch komplett emissionsfrei befahren werden.

Berechnung der zulässigen Schwefel-Werte

Die Prozent-Werte für die Schwefelanteile im Treibstoff beziehen sich übrigens auf den Massenanteil von Schwefel im Treibstoff. Beim Einsatz von alternativen Filtertechniken, insbesondere Scrubbern, gelten äquivalent Grenzwerte für den Schwefeldioxid-Anteil in den Schiffsabgasen, die über eine von der IMO festgelegten Methode umgerechnet werden. Die aktuell vom Europäischen Parlament beschlossene Richtlinie zu diesem Thema enthält daher auch eine Umrechnungstabelle, die den prozentualen Schwefelgehalt des Treibstoffs dem jeweils gleichwertigen Verhältnis der PPM-Werte von Schwefeldioxid zu prozentualem CO2-Ausstoß gegenüberstellt. Ein Schwefelgehalt von 0,5 Prozent entspricht demnach dann dem Wert von 21,7 ppm SO2 pro 1 Prozent CO2-Anteil in den Abgasen. Für die nordamerikanische ECA gilt der nahezu identische Faktor 43,3 SO2 (ppm)/CO2.

Derzeit gültige Grenzwerte – NOx

Für Stickoxide (NOx) gilt seit 1. Januar 2011 Stufe 2 (Tier II) der MARPOL-Grenzwerte. Da – anders als beim Schwefelgehalt des Treibstoffs – die Stickoxid-Emissionen hauptsächlich vom technischen Stand der Schiffsmaschinen abhängen, gelten die Grenzwerte für NOx nur für Schiffe, die nach dem 1. Januar 2011 gebaut wurden. Die zulässigen Grenzwerte sind zudem abhängig von der von der Drehzahl der Maschine und werden in Gramm pro kWh angegeben. Bei Tier II liegt der Grenzwert zwischen 7,7 und 14,4 g/kWh. Seit 1. Januar 2016 gelten für NECAs strengere Grenzwerte für Stickoxide (NOx) gemäß MARPOL Annex VI die Stufe 3 (Tier III), und zwar äquivalent zu Tier II hier nur für Schiffe, die nach dem 1. Januar 2016 gebaut werden. Die Grenzwerte liegen je nach Drehzahl zwischen 2,0 und 3,4 g/kWh – also bei einem Drittel bis Viertel der Werte außerhalb der ECAs.

Die Stichtage 1. Januar 2011 (Tier II) und 1. Januar 2016 (Tier III) beziehen sich auf die formelle Kiellegung, die von der Klassifizierungsgesellschaft festgestellt wird. Die Kiellegung gilt als juristisch vollzogen, wenn die ersten 50 Tonnen Stahl verbaut wurden. Die feierliche Kiellerungszeremonie in der Werft spielt dafür also keine Rolle, außer die beiden Termine sind dechungsgleich.

Folgende NECAs existieren oder sind geplant:

  • aktuell: Nordamerika, deckungsgleich mit der dortigen ECA
  • seit Januar 2019: drei chinesische Schutzzonen im Delta des Pearl Rivers, des Yangtze Rivers und der Bohai Sea (Kreuzfahrthafen Tianjin/Peking)
  • ab 2021: Nord- und Ostsee sowie der Ärmelkanal

Sondergebiet Antarktis

Neben den ECA gibt es ein weiteres, besonders geschütztes Gebiet – die Antarktis. Hier gehen die MARPOL-Vorschriften seit August 2011 so weit, dass große Kreuzfahrtschiffe faktisch nicht mehr in die Antarktis fahren. In der Region südlich des 60. Breitengrades, also auch rund um South Orkney Island und die South Shetland Islands, dürfen Schiffe generell kein Schweröl mehr in ihren Tanks mitführen, selbst wenn Sie die Maschinen nur mit Marine Diesel betreiben. Für große Schiffe, die gewöhnlich mit Schweröl fahren, wird eine Antarktis-Reise dadurch schlicht zu teuer (siehe „Antarktis-Kreuzfahrten nur noch unter strengen Auflagen“).

Auswirkungen der strengeren Grenzwerte

US-Behörde EPA (Environmental Protection Agency) schätzt, dass sich durch die strengeren Regelungen innerhalb der ECAs im Vergleich der Jahre 2010 und 2020 der Stickoxid-Ausstoß um 23 Prozent, der Feinstaub (Partikel) um 74 Prozent und die Schwefeloxide um 86 Prozent reduzieren werden – im Vergleich zu den Hochrechnungen für die gleichen Fahrgebiete ohne die dann geltenden, strengeren Grenzwerte.

Für Schiffe, die bei den Stickoxiden Tier III erreichen, geht die EPA von einer Reduzierung von NOx-Emissionen um 80 Prozent im Vergleich zu Tier I aus. Der Schritt von Tier I zu Tier II soll rund 20 Prozent Einsparung bringen. Die Zahlen beziehen sich auf den kompletten Schiffsverkehr, nicht nur Kreuzfahrtschiffe, die ohnehin nur einen sehr geringen Anteil am Schiffsverkehr ausmachen.

Treibstoff-Umstellung: Herausforderung für die Reedereien

Eine komplizierte Herausforderung für die Reedereien ist vor allem, den Wechsel der Treibstoffe mit unterschiedlichem Schwefelgehalt während der Fahrt durchzuführen und zu dokumentieren. Da Schweröl wesentlich zähflüssiger als Marinediesel ist, muss es vor der Verbrennung je nach Viskosität auf 90 bis 120 Grad erhitzt werden. Marinediesel muss dagegen praktisch nicht vorgeheizt werden. Die Umstellung von Schweröl auf Marinediesel und umgekehrt nimmt daher rein technisch betrachtet eine Stunde und mehr in Anspruch, da die Temperatur um maximal 2 Grad pro Minute abgesenkt werden kann, ohne Schäden an den Maschinen zu riskieren.

Bis zur Einhaltung der Grenzwerte kann allerdings je nach Konfiguration und Verbrauchsmenge noch deutlich mehr Zeit vergehen, da die Umstellung beispielsweise auch wegen des noch in den Zulaufsystemen befindlichen Treibstoffs nicht schlagartig erfolgt, sondern schwefelhaltiger und schwefelarmer Treibstoff sich zunächst mischen.

Entsprechend frühzeitig vor Einfahren in eine ECA muss mit dieser Umstellung daher begonnen werden. Die Umstellung der Treibstoffe wird für Nachweiszwecke in einem speziellen Logbuch festgehalten.

Wer kontrolliert?

Zuständig für Zertifizierungen der Schiffstechnik und die Einhaltung der MARPOL-Grenzwerte sind die Flaggen-Staaten. Zu Kontrollen sind aber vor allem die nationalen Behörden in den jeweiligen Häfen berechtigt (Port State Control, PSC). Wer mit Treibstoff erwischt wird, der nicht den Vorschriften entspricht, riskiert durchaus auch die Arretierung des Schiffs. Bei Containerschiffen ist dies in der EU bereits mehrfach vorgekommen. In kalifornischen Häfen fallen hohe Gebühren für Anläufe mit nicht regelkonformem Treibstoff zwischen 45.500 und 182.000 Dollar pro Hafenanlauf an.

Abkürzungen:

ECA = Emission Control Area

NECA = NOx Emission Control Area

SECA = Sulphur Emission Control Area (Begriff veraltet)

HFO = Heavy Fuel Oil (= Sammelbegriff für Schweröle), auch MFO (Marine Fuel Oil) genannt

LSF = Low Sulfur Fuel (schwefelreduziertes Schweröl)

MGO = Marine Gas Oil (100% Destillat)

LSMGO = Low Sulfur Marine Gas Oil (100% Destillat, schwefelreduziert)

MDO = Marine Diesel Oil (Gemisch aus Schweröl und Destillat mit höherem Destillat-Anteil als IFO)

IFO = Intermediate Diesel Oil, Marine Diesel Fuel (Gemisch aus Schweröl und Destillat)

PSC = Port State Control (Kontrolle der Vorschriften durch die im jeweiligen Hafen zuständigen, nationalen Behörden)

SOx = Schwefeloxide, vor allem Schwefeldioxid

NOx = Stickoxide

PM = Particulate Matter (Partikel, „Feinstaub“)

Hinweis: Trotz penibler Recherche können wir natürlich keine Haftung für die Korrektheit der Angaben übernehmen. Die Angaben wurden zuletzt Ende 2018 aktualisiert und stammen aus offiziellen Papieren von IMO, US-Behörden und der EU.

6 Kommentare

Über den Autor: FRANZ NEUMEIER

Franz Neumeier
Über Kreuzfahrt-Themen schreibt Franz Neumeier als freier Reisejournalist schon seit 2009 für cruisetricks.de und einige namhafte Zeitungen und Zeitschriften. Sein Motto: Seriös recherchierte Fakten und Hintergründe statt schneller Schlagzeilen und Vorurteile, damit sich jeder seine eigene Meinung bilden kann. TV-Reportagen zitieren ihn als Kreuzfahrt-Experten und für seine journalistische Arbeit wurde er mehrfach ausgezeichnet. Er wird regelmäßig in die Top 10 der „Reisejournalisten des Jahres“ gewählt und gewann mit cruisetricks.de mehrfach den „Reiseblog des Jahres“-Award.

6 Gedanken zu „Grenzwerte für Emissionen und Abgas-Vorschriften für Kreuzfahrtschiffe“

  1. Das Thema ist sehr umfangreich und recht schwer zu überblicken, aber das ist eine interessante und informative Zusammenfassung.

    Gruß
    Petra

  2. Also die 50 $ bis 150 $ sind wir gern bereit das dafür zu bezahlen, wenn dann mit Marinediesel gefahren wird.

    Aber die Kreufahrtlobby wird sich nicht kampflos dem ergeben. Bin mir sicher das man es sogar auf gerichtliche Auseinandersetzungen ankommen lassen wird. Schließlich geht es hier ja um mehrere hunder Millionen Dollar.

  3. Dürfen Schiffe im Schwerölbetrieb noch die Norwegischen Fjorde anfahren? Das ist auf der Krte gar nicht eingetragen.

  4. @O. Schultz: Stimmt, es ist auf der Karte nicht eingetragen, weil es an der norwegischen Küste (außer ganz im Süden) bislang keine Schutzzonen gibt und damit auch nicht für die Fjorde. Die Norweger diskutieren gerade strenge Auflagen, vielleicht schon sehr bald und führen eine „zero emission“-Regel ab spätestens 2026 ein, aber aktuell gibt es keine nennenswerten Beschränkungen. Ab 2020 gilt 0,5%-Schwefelgehalt im Treibstoff weltweit, was zumindest den Einsatz von Scrubbern erzwingt. Und neu gebaute Fähren in Norwegen müssen schon seit einigen Jahren mit schadstoffarmer Technik oder „zero emission“ ausgestattet sein, weswegen es schon rund 60 Elektro-Fähren in Norwegen gibt.

  5. wenn man den Grenzwert für NOX mit 2 bis 3,4 g/kwh mit den von Autos vergleicht, dann stellt man fest, dass der Grenzwert für Autos um ca. Faktor 50 strenger ist.
    Für Diesel-Fahrzeuge gilt: 80 mg/km; ein Diesel mit 5l/100 km benötigt ca 0,5 kWh/km; das heißt, würden für Autos die gleichen Gtrenzwerte gelten, dann dürften 4 bis 7 gNOX/km ausgestoßen werden.
    Außerdem ist die Motorleistung eines Kreuzfahrtschiff mindestens um Faktor 200 höher.
    Ein Kreuzfahrtschiff stößt demnach pro km soviel NOX aus wie 10 000 Dieselfahrzeug für die gleiche Strecke

  6. @winkler: Die Rechnung geht wohl in die richtige Richtung, ist aber natürlich und logischerweise sehr vereinfacht; da spielen eine Vielzahl weiterer Faktoren eine Rolle. Was man bei NOx aber vor allem berücksichtigen muss, wen man es mit PKW vergleicht ist, dass NOx nur in gewissen Konzentrationen in der Luft gesundheitsschädlich sind. PKW bewegen sich ständig in besiedelten Gebieten, wohingegen Kreuzfahrtschiffe grob genommen rund 60% der Zeit auf See sind, wo sich das NOx so schnell so stark verdünnt, dass es gesundheitlich auf niemanden in irgend einer Weise einwirkt (außer vielleicht ich stelle mich stundenlang direkt n den Rand des Schornsteins ;-) Im Hafen ist das natürlich problematischer, da entfällt aber der Energiebedarf für den Antrieb, sodass die Werte da schonmal deutlich niedriger (immer noch hoch) ausfallen. Und beim Vergleich mit PKW ist auch immer zu berücksichtigen, dass ein Kreuzfahrtschiff nicht nur Transportmittel ist, sondern v.a. Hotel, Vergnügungspark, Theater, Restaurant etc. Und eben nicht wie ein PKW für ein bis zwei Personen, sondern für bis zu 10.000.
    Wollte man also einen sinnvollen Vergleich anstellen, müsste man zu den PKW-Werten auch den weiteren Energiebedarf eines Menschen hinzurechnen aus den durchschnittlich für ihn vorhandenen Hotels, Restaurants, Theatern, Schwimmbädern etc., um auf ernsthaft vergleichbare Werte zu kommen. Leider sehr schwierig bis nahezu unmöglich. Der WWF Schweiz hat das vor einigen Jahren mal versucht beim Vergleich unterschiedlicher Urlaubsformen in Hinblick auf deren Umweltverträglichkeit, mit dem Ergebnis, dass vor allem die Flugstrecke in den Urlaub der wesentliche Faktor ist; die Kreuzfahrt zwar nicht in der Spitzengruppe der Umweltfreundlichkeit dabei war, aber eben andere Faktoren wie Flüge viel mehr Einfluss haben. Zugleich aber auch die Erkenntnis, dass solche Berechnungen von so vielen Variablen abhängen, dass ein Vergleich kaum möglich ist.

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