Rechnen trotz Mangel an Basisdaten

Der Kohlendioxid-Fußabdruck eines Binnenschiffes hängt stark von der Größe des Schiffes und der Wasserstraße ab Rechnen trotz Mangel an Basisdaten Wie sich trotz mangelhafter Basisdaten realistische Kohlendioxid-Emissionen in der Binnenschifffahrt ermitteln lassen, zeigt der dritte Teil der VR-Serie CO2-Berechnung. Exklusive Basisdaten und praktische Tipps. Die Berechnung der Kohlendioxid-Emissionen von Gütertransporten in der Binnenschifffahrt ist prinzipiell ganz einfach – dennoch gehört sie in der Praxis wohl mit zu den kompliziertesten CO2-Kalkulationen aller Verkehrsträger. Leicht ist die Berechnung eigentlich, weil auch in der Binnenschifffahrt das Grundprinzip gilt: CO2-Emission gleich „spezifischer Energieverbrauch mal CO2-Umrechnungsfaktor“ (siehe Formel 1, Seite 46). Der Umrechnungsfaktor von 3,772 Gramm CO2 je Gramm Diesel (g/g)* ist schon aus den ersten beiden Teilen der Serie bekannt. Er entspricht dem Wert, der auch beim LKW und bei Diesellokomotiven zum Einsatz kommt. Dieser Umrechnungsfaktor berücksichtigt auch die CO2-Emissionen, die bei der Kraftstoffvorproduktion anfallen. Diese müssen insbesondere bei Vergleichen mit Elektro-Traktionen im Bahnverkehr berücksichtigt werden (siehe Serie Teil 2). Es existieren aber auch Umrechnungsfaktoren für Diesel ohne die Berücksichtigung dieser Vorproduktion und ebenso für die CO2-Äquivalente (siehe VR 42, Seite 22, Tabelle unten).Energieverbrauch schwer bestimmbarDeutlich schwerer hingegen ist es, den zweiten Teil der CO2-Berechnungsformel mit realen Werten zum Leben zu erwecken. Der spezifische Energieverbrauch eines Binnenschiffes bezogen auf das transportierte Gütergewicht und die Entfernung (Gramm Diesel je Tonnenkilometer) kann auf den deutschen Binnenwasserstraßen sehr unterschiedliche Dimensionen annehmen. Deshalb ist dringend davon abzuraten, mit allgemeinen Durchschnittswerten zu arbeiten. Und seien es auch der oft zitierte Tremod-Wert von 10 Gramm Diesel je transportierter Frachttonne und Kilometer (g/tkm) oder der aktuellere Planco-Wert von 4,7 g/tkm. Wer mit diesen Werten CO2-Emissionen auf einzelnen Transportrelationen berechnen will, kann nur zu völlig falschen Ergebnissen kommen. Denn der Energieeinsatz in der Binnenschifffahrt wird von mehreren Faktoren stark beeinflusst. Allein die Breite und Tiefe der Wasserstraße und damit der Abstand zwischen Bordwand und Flusssohle beeinflussen den Dieselverbrauch massiv. Erhöht sich beispielsweise die Wassertiefe von vier auf fünf Meter, so reduziert sich bei 16 Stundenkilometer Fahrgeschwindigkeit des Schiffes der Energieeinsatz um die etwa Hälfte. Und Abstandsänderungen von einem Meter und mehr sind bei unterschiedlichen Beladungszuständen sowie je nach Wasserstraße bei den regelmäßigen Niedrig- und Hochwasserzeiten keine Seltenheit. Binnenschiffsgröße entscheidendÄhnlich deutliche Unterschiede in der Höhe des Energieeinsatzes ergeben sich durch die sehr unterschiedlichen Schiffsgrößen. So kann der Dieselverbrauch und damit auch der CO2-Ausstoß für ein Europaschiff (85 Meter Länge) je transportierter Frachttonne und Kilometer (tkm) dreimal so hoch wie der Energieeinsatz und die Treibhausgas-emissionen der Jowi-Klasse mit 135 Metern Länge sein (siehe Beispielrechnungen Seite 46). Einigermaßen genau lassen sich die CO2-Emissionen in der Binnenschifffahrt deshalb nur bestimmen, wenn Energieverbrauchsdaten für einzelne Wasserstraßen und eingesetzte Schiffstyp vorliegen. Hier beginnt das Problem. Umfassende Daten sind in dieser Qualität derzeit nicht öffentlich zugänglich. Nach Angaben von Planco Consulting liegen solche Informationen aber im Bundesverkehrsministerium vor. Im Rahmen einer Wegekostenrechnung für die Bundesverkehrswegeplanung hat das Essener Beratungshaus diese Daten für das Ministerium erhoben – diese detaillierten Werte sind aber für einzelne CO2-Berechnungen noch nicht aufbereitet und vor allem vom Ministerium noch nicht zur Veröffentlichung freigegeben. Das öffentlich zugängliche CO2-Berechnungstool Ecotransit (www.ecotransit.de) des Heidelberger Instituts für Energie- und Umweltforschung (IFEU) ist ebenfalls keine Hilfe. Die für den Bahnverkehr gut geeignete Berechnungssoftware arbeitet bei der Binnenschifffahrt nur mit dem Europaschiffs-Typ mit 1250 Tonnen Nutzlast. Diese Bootsklasse ist zwar in Europa weit verbreitet und kann viele Kanalgebiete befahren. Jedoch findet der Hauptverkehr in der deutschen Binnenschifffahrt auf dem Rhein statt. Hier verkehren mittlerweile ganz andere Schiffsklassen mit viermal so hohen Nutzlasten. So berechnet Ecotransit derzeit keine realistischen CO2-Werte für Gütertransporte mit dem Binnenschiff. Praxisdaten von ContargoPionierarbeit hat Container-Verkehrsorganisator Contargo geleistet. Auf Basis von Verbrauchsmessungen innerhalb der eigenen Schiffsflotte hat das Duisburger Unternehmen vor zwei Jahren ein Berechnungstool entwickelt, das seit Kurzem auch online nach Registrierung kostenlos zugänglich ist (www.contargo.net). Das Tool zeigt im Rahmen des Tarifwerkes CO2-Verbräuche für Binnenschiffsverkehre an. Exklusiv für die VerkehrsRundschau hat Contargo für gängige Container-Schiffsklassen spezifische Energieverbräuche zusammengestellt. Damit liegen Praxiswerte für drei Schiffsklassen vor, die außerdem zwischen Berg,- Tal- und Kanalfahrt unterscheiden (siehe Tabelle oben rechts). Denn die Strömung einer Wasserstraße ist ein weiterer entscheidender Einflussfaktor bei der Ermittlung des Energieeinsatzes in der Binnenschifffahrt. Ein Binnenschiff der Jowi-Klasse, die auf dem Rhein verkehrt, verur-sacht beispielsweise gegen die Flußströmung (Bergfahrt) gemäß Formel 1 einen CO2-Ausstoß im Containerverkehr von 19,6 g/tkm. Fährt dasselbe Schiff mit gleicher Ladung und Geschwindigkeit den Rhein stromabwärts, so beträgt die Kohlendioxid-Emission nur 10,18 g/tkm – das ist fast die Hälfte weniger. Die Contargo-Werte basieren natürlich auch auf mehreren Basisannahmen. Sie spiegeln aber reale Werte für die definierten Fahrgebiete und Schiffsgrößen wider. Die Contargo-Daten stellen damit eine sehr gute Basis für Linienverkehre im Containerbinnenschiffsverkehr dar. Für andere Verkehre mit Schüttgütern oder Flüssigkeiten sollte der spezifische Energieverbrauch am besten fallbezogen beim Reeder angefragt werden und dann per Berechnungsformel in die entsprechende CO2-Emission umgerechnet werden. Als Basis für die Kilometerermittlung im Wasserstraßennetz bietet sich zum einen der Ecotransit an. Am weitesten verbreitet ist aber der Weska Europäischer Schifffahrts- und Hafenkalender. ❙❚■ Andre Kranke„Verlassen Sie sich nicht auf Durchschnittswerte“Im Gespräch mit dem Binnenschifffahrtsexperten Peter Rieken, Geschäftsführer der Planco Consulting in Essen. Kardinalfehler und praktische Tipps für die Berechnung der Kohlendioxid-Emissionen.Welche Kardinalfehler werden bei der Berechnung von Kohlendioxid-Emissionen in der Binnenschifffahrt gerne gemacht?Peter Rieken: Die Binnenschifffahrt steht bei vielen Wissenschaftlern nicht so im Vordergrund. Deshalb werden oftmals sehr vereinfachte Annahmen und Modelle aufgestellt. Hinzu kommt, dass Basisdaten genutzt werden, die auf sehr veralteten Studien beruhen.Was heißt das konkret?Sie finden beispielsweise zum Energieverbrauch und CO2-Ausstoß Durchschnittswerte, die oftmals auf Basis veralteter Schiffstypen wie das Europaschiff oder Johann Welker berechnet wurden. Das entspricht vielfach nicht der Realität. Gerade auf dem Rhein finden sich immer mehr große Schiffe bis hin zur Jowi-Klasse. Welche Rolle spielt die Größe eines Binnenschiffes?„Länge läuft“ – heißt es bei den Schiffsbauern. Das heißt, je länger ein Schiff ist, desto besser die Energieeffizienz eines Binnenschiffes. Welche Faktoren spielen beim Energieverbrauch noch eine Rolle?Entscheidend ist die Fahrgeschwindigkeit und der Abladetiefgang – und das beides im Zusammenspiel mit der Fahrwassertiefe und -breite. Dieser Wasserstraßen-Querschnitt ist auf dem Niederrhein ganz anders als auf dem Mittellandkanal. Es gilt: Je enger der Querschnitt, desto höher der Fahrwiderstand – und mit zunehmender Geschwindigkeit steigt der Widerstand und damit auch der Energieverbrauch exponentiell an. Daraus ergeben sich mehrdimensionale Abhängigkeiten, die pauschale Durchschnittswerte unbrauchbar machen. Ist das Binnenschiff gegenüber dem Lastwagen grundsätzlich energieeffizienter und damit Kohlendioxid-freundlicher?Gegenüber dem LKW kann man das grundsätzlich sagen. Es kann aber sein, dass bei sehr langen Nach- oder Vorläufen, die dann ja auch per LKW durchgeführt werden, die CO2-Bilanz im kombinierten Verkehr Binnenschiff-Straße auch mal schlechter ausfallen kann als im reinen LKW-Verkehr. Dies ist im Einzelfall dann zu berechnen. Und im Vergleich zu einer E-Traktion bei der Bahn?Hier ist die Antwort sehr unterschiedlich. Ein großes gut ausgelastetes Binnenschiff ist der Bahn aus CO2-Sicht überlegen. Aber bei klei-neren Schiffen und auf bestimmten Relationen kann auch die Bahn energieeffizienter sein. Was würden Sie Unternehmen raten, die Kohlendioxid-Emissionen in der Binnenschifffahrt berechnen wollen? Verlassen Sie sich nicht auf Durchschnittswerte, sondern betrachten Sie die einzelnen Relationen, Schiffstypen- und Auslastungen. Wäre es als Verlader nicht sinnvoll, bei den Binnenschiffern direkt Informationen zum Energieverbrauch einzelner Transporte einzuholen?Die Reeder und Schiffsführer wissen schon, wie viel Diesel sie verbrauchen. Das ist sicherlich eine praktikable Lösung. Was halten Sie von CO2-Berechnungstools wie dem Ecotransit?Ecotransit ist eine Katastrophe, was die Binnenschifffahrt betrifft. Denn verschiedene Schiffstypen, geschweige denn Abladetiefen und Fahrwasserverhältnisse berücksichtigt das System überhaupt nicht. Gibt es bessere Softwarelösungen?Nein, ich kenne keine.Muss man bei der CO2-Berechnung in der Binnenschifffahrt Rückfrach-ten berücksichtigen?Ja, diese sind zu beachten. Gerade im Containerverkehr fahren die Schiffe ja Rundläufe. Aber die Komplexität der CO2-Berechnung erhöht sich dadurch deutlich. akPeter RiekenInterviewFormel 1:CO2-Emission = EVspez • CO2-Faktor g CO2 tkmEVspez = Spezifischer EnergieverbrauchCO2-BerechnungsformelEnergieverbrauch Container-Binnenschiff3Schiffstyp1/Fahrtgebiet2 Diesel (g/tkm)EuropaschiffGroßmotorschiffJowi-KlasseBergfahrt16,87,55,2Kanalfahrt11,84,6–Talfahrt8,33,92,7Veranstaltungs-Tipp: CO2-Emissionen in der Logistik konkret berechnen „CO2-Messung in der Transportlogistik“ – darum geht es in der gleichnamigen Fachkonferenz des Wochenmagazins VerkehrsRundschau am 3. Dezember 2009 in Düsseldorf. Die Besucher dieser eintägigen Veranstaltung erfahren, wie sich die Emissionen von Kohlendioxid (CO2) und anderen Treib-hausgasen (Kohlendioxid-Äquivalenten – kurz CO2e) konkret berechnen lassen. Der VerkehrsRundschau-Redaktion ist es gelungen, für jeden Verkehrsträger (LKW, Bahn, Binnenschiff, Seeschiff und Flugzeug) jeweils einen der Topexperten in Deutschland für die CO2-Berechnung als Referenten zu gewinnen. Außerdem werden im Rahmen der Veranstaltung bestehende und geplante nationale und internationale Normen vorgestellt. Im Rahmen einer Podiumsdiskussion wird außerdem die Frage diskutiert, welche Maßnahmen und Zertifikate zur CO2-Kompensation sinnvoll sind. Und kann es klimaneutrale Transporte geben? Das komplette Programm finden Sie unter www.verkehrsrundschau.de/eventsBeispielrechnung 1 (Europaschiff):CO2-Emission für Transport eines 20-Fuß-Containers von Rotterdam nach Basel. Fahrzeug: Europaschiff, EVspez= 16,8 g/tkm (Diesel) CO2-Faktor = 3,772 g/g (CO2/Diesel); Entfernung: 834 km (laut Weska); Ladungsgewicht: 10 Tonnen(Formel 1): CO2-Emission = 16,8 • 3,772 g = 63,4 g CO2 tkm Das Multiplizieren der 63,4 Gramm CO2 je Tonnenkilometer (tkm) mit den 834 km und den 10 t ergibt dann eine CO2-Emission für den Transport des Containers von 528,76 kg. Beispielrechnung 2 (Großmotorschiff):CO2-Emission für Transport eines 20-Fuß-Containers von Rotterdam nach Basel. Fahrzeug: Großmotorschiff, EVspez= 7,5 g/tkm (Diesel) CO2-Faktor = 3,772 g/g (CO2/Diesel); Entfernung: 834 km (laut Weska); Ladungsgewicht: 10 Tonnen(Formel 1): CO2-Emission = 7,5 • 3,772 = 28,3 g CO2 tkm Das Multiplizieren der 28,3 Gramm CO2 je Tonnenkilometer (tkm) mit den 834 km und den 10 t ergibt dann eine CO2-Emission für den Transport des Containers von 236,02 kg. Beispielrechnung 3 (Jowi-Klasse):CO2-Emission für Transport eines 20-Fuß-Containers von Rotterdam nach Basel. Fahrzeug: Binnenschiff Jowi-Klasse, EVspez= 5,2 g/tkm (Diesel) CO2-Faktor = 3,772 g/g (CO2/Diesel); Entfernung: 834 km (laut Weska); Ladungsgewicht: 10 Tonnen(Formel 1): CO2-Emission = 5,2 • 3,772 = 19,6 g CO2 tkm Das Multiplizieren der 19,6 Gramm CO2 je Tonnenkilometer (tkm) mit den 834 km und den 10 t ergibt dann eine CO2-Emission für den Transport des Containers von 163,46 kg. CO2-Emissionen in der Binnenschifffahrt

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