LPG-Antriebe für die Schifffahrt

Die Schifffahrt gilt als das Schmuddelkind des Verkehrs­­sektors. Weltweit ist sie für den Ausstoß von etwa 1 Mrd t Kohlendioxid verantwortlich (was 2 –3 % der gesamten vom Menschen verursachten CO₂ Emissionen entspricht), außerdem für 15 % der Stickoxid- und 13 % der Schwefel­dioxidemissionen. Seit Januar sind die verschärften Umweltauflagen der International MaritimeOrganisation (IMO) in Kraft getreten. ­Dadurch erhöht sich der Druck, das gebräuchliche, minder­wertige Schweröl durch Treibstoffalternativen zu ersetzen.

Der Motorenhersteller MAN Energy Solutions hat ein effizientes LPG-Antriebs­system entwickelt, das einen Teil der Ladung von LPG-Tankern für den Schiffsantrieb verwendet. Als Basis-Technologie für diesen Dual-Fuel-­Motor Typ 6G60ME-LGI diente der bereits erprobte MAN-Methanol-­Motor. Alle Erfahrungen, die man bei Entwicklung, Herstellung und Betrieb dieses Motors gemacht hatte, flossen bei der Konstruk­tion des LPG-Motors mit ein. Er arbeitet mit einem Niedrigdruck-Versorgungssys­tem und ist mit einem Injektionssystem ausgestattet, das dem eines HFO (Heavy Fuel Oil)-Injektors ähnelt. Der erforderliche Druck für die Injektion beträgt 500 bis 600 bar. Außer mit LPG kann der Motor mit Methanol, Ethanol, LVOC (flüssigen flüchtigen organischen Verbindungen) und Ammoniak betrieben werden. Für Hochdruckversorgungssysteme ausgelegt ist der Typ ME-GI mit Common-Rail-Injektion.

Im September 2018 stellte MAN als Teil der „maritimen ­Energiewende“ eine Weiterentwicklung der erfolgreichen ­Modelle ME-GI und ME-LGI vor, von denen bis dahin schon mehr als 250 Exemplare verkauft worden waren – unter anderem nach China und Japan. Der neuen Zweitakter MAN B&W ME-LGIP, der auch LVOC verbrennen kann, soll sich auch ideal zum Antrieb von Shuttle-Tankern und sehr großen Rohöl­tankern (VLCC) eignen.

„Der ME-LGIP-Motor arbeitet mit nur 3 % Pilotöl und einer Last bis herunter auf 10 %. Letztendlich erwarten wir, dass der Motor ohne Pilotöl auskommt“, so Bjarne Foldager, Vice President Sales & Promotion, Two-Stroke Business Unit. Das Diesel-Antriebskonzept verleihe dem ME-LGIP-­Motor einzigartige Betriebsstabilität und Effi­zienz, auch bei Last- und Kraftstoffwechsel; und ­Eigenschaften wie die stabile und verlustfreie Umschaltung von einer Kraftstoffart zur anderen blieben erhalten. Der vernachlässigbare Gasschlupf mache den ME-LGIP-Motor zur umweltfreundlichsten auf dem Markt erhältlichen Zweitakt-Technologie. MAN Energy Solutions berichtet auch, dass mit dem ME-LGIP-Motor im LPG-Betrieb im Vergleich zum HFO-Betrieb eine Reduzierung von ca. 18 % bei den CO₂-Emissionen und ca. 90 % beim Feinstaubausstoß erzielt werden konnte. Außerdem sei der ME-LGIP-Motor flexibel im Hinblick auf die LPG-Zusammensetzung und komme sogar mit LPG-Sorten mit einem erheblichen Ethan-Anteil zurecht.

Rene Sejer Laursen, Projektmanager der MAN Energy ­Solutions, hat großes Vertrauen in die LPG-Technologie. Auf der Green4Sea Conference 2019 in Athen fasste er die Vorteile von LPG zusammen: LPG habe weltweit eine große Akzeptanz, erfülle die erweiterten Schwefelanforderungen (maximal 0,1 % Schwefel), sei billiger als Marinedieselöl (MGO) und spare damit Kosten. Die Anschaffungskosten entsprächen in etwa denen ­einer Scrubber (Abgaswäscher)-Lösung. Da die Motoren mit unterschiedlichen Treibstoffen betrieben werden könnten, seien sie im Hinblick auf künftige Treibstoffpreis-Variationen interessant. 3000 in Betrieb befindliche ME-C-Motoren könnten damit einfach nachgerüstet werden. Das Risiko von Ölverlust werde begrenzt, was beim Einsatz in sensiblen Gewässern eine große Rolle spiele. LPG als Haupttreibstoff bedeute eine Reduzierung des Energy Efficiency Design Index (EEDI) auf bis zu 13 % oder bis zu 20 % mehr Maschinenkraft bei Nichtberücksichtigung des EEDI, außerdem Einsparung von Zeit und Abgaben für Treibstoffbunkerung und weniger Hafenanläufe.

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