BSH

Schiffsabgasmessnetz

Zur Verringerung der Luftverschmutzung in der maritimen Atmosphäre müssen Schiffe beim Befahren von Nord- und Ostsee schwefelarme Kraftstoffe oder Abgasreinigungssysteme (Scrubber) einsetzen (Schiffsemissionen). Dies ist mit höheren Betriebskosten verbunden. Ein Teil der deutsche Häfen anlaufenden Schiffe wird durch die Wasserschutzpolizei und die Hafenstaatkontrolle (englisch: Port State Control (PSC)) kontrolliert. Allerdings ist Kontrolle an Bord von Schiffen sehr arbeitsintensiv. Dadurch ist die Anzahl der kontrollierten Schiffe begrenzt. Um die Trefferquote bei den Schiffskontrollen zu erhöhen, können Informationen über die chemische Zusammensetzung der Schiffsabgase genutzt werden, die Rückschlüsse auf den Schwefelgehalt des eingesetzten Kraftstoffes erlauben. Die hierfür notwendigen Messungen werden an ausgewählten Standorten in der Nähe von Schifffahrtswegen durchgeführt, online analysiert und zeitnah bereitgestellt.

Wie funktioniert das? Die Abgasfahne eines Schiffes wird mit der Luftströmung zu einer am Ufer aufgebauten Messstation transportiert und mit hochsensiblen Luftqualitätsmessgeräten mit einer Zeitauflösung von unter einer Minute gemessen. Aus den Konzentrationen der Gase Schwefeldioxid (SO2), Kohlendioxid (CO2) und Stickstoffmonoxid (NO) wird der Kraftstoffschwefelgehalt abgeschätzt. Die Zuordnung einer gemessenen Abgasfahne zu einem vorbeifahrenden Schiff erfolgt mit Hilfe der an der Messstation gemessenen Windrichtung und Geschwindigkeit, sowie der vom Schiff circa alle 30 Sekunden gesendeten Identität und Position, dem sogenannten AIS Signal (Automatisches Identifikationssystem). Zeigt ein Schiff eine auffällige Abgaszusammensetzung, wird abhängig vom Fahrtziel des Schiffes automatisch eine E-Mail an die zuständigen Verfolgungsbehörden geschickt. Die Zeit zwischen dem Vorbeifahren eines Schiffes an einer Messstation und dem Versand einer entsprechenden E-Mail liegt in der Regel unter 2 Stunden. Der Mess- und Analysealgorithmus arbeitet rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr vollständig automatisch. Im Falle auffälliger aber nicht eindeutiger Messsituationen (zum Beispiel gleichzeitige Passage mehrerer Schiffe) überprüft ein Mitarbeiter des BSH die Messungen bevor die Verfolgungsbehörden informiert werden. Diese operationell einsetzbare Methode wurde im Rahmen des vom BSH geförderten Forschungsprojektes MeSMarT (Measurements of shipping emissions in the marine troposphere; www.mesmart.de) von der Universität Bremen entwickelt und ist hier veröffentlicht.

Derzeit betreibt das BSH Messstationen in den Zufahrten zu den Häfen Hamburg, Bremerhaven und Kiel. Weitere Stationen sind an der Warnow sowie auf Behördenschiffen geplant. Bei der Weiterentwicklung und dem Betrieb des Messnetzes arbeitet das BSH eng mit anderen Europäischen Staaten wie Belgien, den Niederlanden, Dänemark, Schweden und Finnland zusammen, die vergleichbare Messungen durchführen. Ziel der Kooperation ist der Aufbau eines europäischen Messnetzes, um sich bei der Verfolgung des nicht regelkonformen Einsatzes von Schiffskraftstoffen gegenseitig zu unterstützen.

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