Energiewende in der globalen Transportlogistik – Bericht

„Wie wird eine CO₂-freie Zukunft aussehen?“, mit dieser Frage begrüßte Claus Brandt (Geschäftsführer des Deutschen Maritimen Zentrums e.V./DMZ) die Sprecher und Gäste der Konferenz „Energiewende in der globalen Transportlogistik“ am 10. Mai 2023. Diese fand – der Ort hätte passender nicht sein können – auf der „transport logistic“ Messe in München statt, einem der größten Branchentreffen der globalen Logistikbranche. Alle zwei Jahre treffen sich hier Key Player und Aussteller aus aller Welt, um ihre neuesten Produkte und Lösungen rund um Logistik, Mobilität, IT und Supply Chain Management vorzustellen.

Vor allem das Thema Nachhaltigkeit war allgegenwärtig in den gut besuchten Messehallen, sind doch Innovationen zur Senkung des CO₂-Ausstoßes in allen Sektoren der Logistikkette eine der großen Herausforderungen, um der voranschreitenden globalen Erderwärmung entgegenzutreten. „Wir wollen versuchen, das ganze sektorenübergreifend bzw. sektorenkoppelnd zu betrachten“, so Brandt bei seiner Begrüßung. „Wie können alle Verkehrsträger CO₂-frei und auf dem Weg dorthin CO₂-ärmer werden, welche unterschiedlichen Ansätze gibt es hier? Und was können die Verkehrsträger voneinander lernen?“, mit diesen Fragen umriss der DMZ-Geschäftsführer den inhaltlichen Rahmen. Nicht ohne darauf hinzuweisen, zu beachten, wie all das aus Verbrauchersicht kostengünstig umgesetzt werden kann.

Um dies zu diskutieren waren zu Gast: Prof. Dr. Stefan Ulreich (Professor für Energiehandel, Risikomanagement, Energiepolitik und Wirtschaftsinformatik, Hochschule Biberach), Kai Miller (Trade Management – Energy, Emissions & Indexation, Kühne + Nagel [AG & Co.] KG), Malte Boris Schrader (Leiter Klimaneutrale DB, Strategie Nachhaltigkeit und Umwelt [GUU], Geschäftsentwicklung und Qualitätsmanagement [I.EVG], Adrian Herberger (Project Lead Hydrogen and SAF Infrastructure & Industrialisation Airbus Operations Germany HDB) sowie Moritz Tölke (Business Development Senior Manager Strategic Customer Projects & Environmental Sustainability, Sovereign Speed GmbH).

Von der Schifffahrt wird die Umstellung auf alternative Energieträger ausgehen

Als erster Redner stellte Prof. Dr. Stefan Ulreich heraus, warum seiner Meinung nach die Initiative der Umstellung auf alternative Energieträger von der Schifffahrt ausgehen werde. Dies habe einen praktischen Hintergrund, da im interkontinentalen Gütertransport nur die Schifffahrt bewerkstelligen könne, dass nachhaltige Kraftstoffe dorthin kommen, wo sie letztendlich gebraucht werden.

Ulreich erklärte, dass in der Schifffahrt selbst verschiedene alternative Antriebsarten Einzug halten werden. Neben Kraftstoffen wie Methanol, Ammoniak, Wasserstoff, E-Fuels und Biofuels seien für einige wenige Anwendungen auch Batterien geeignet. Studien zufolge dürften sich Biofuels und Wasserstoff(-Derivate) durchsetzen. Für deren klimaneutrale Erzeugung werden allerdings enorme Strommengen benötigt. Im Fall von Wasserstoff seien es allein für die Schifffahrt bis zu 3000 TWh, was in etwa dem Stromverbrauch von ganz Europa entspreche.

Europa sei perspektivisch jedoch nicht dazu in der Lage, zusätzlich zum Grundbedarf eine derart hohe Menge an erneuerbarer Energie zu erzeugen. Also müssten alternative Treibstoffe wie Wasserstoff woanders produziert werden (Pilotprojekte gibt es u.a. in wind- und sonnenreichen Gegenden in Südamerika und Afrika) und per Schiff nach Europa transportiert werden.

Gebraucht werde Wasserstoff (neben den USA und der Volksrepublik China, die ihren Bedarf, so Ulreich, aller Voraussicht nach selbst erzeugen können) v.a. in Industrieländern- und räumen wie Japan, der Republik Korea (Südkorea) und Nordwesteuropa, die den Energieträger zum größten Teil importieren werden müssen. Die beiden asiatischen Länder hätten jedoch einen Vorsprung und bereits eine Importstrategie erarbeitet. Die EU und Deutschland müssen hier bald aufholen, meint der Experte. Zumal eine derartige Strategie ein großer Beschleuniger der Transformation sein werde. Erste Häfen wie etwa Rotterdam bereiten sich dennoch schon jetzt darauf vor, verflüssigten Wasserstoff zu löschen und per Pipeline weitertransportieren zu können.

Bis auch die Schiffe selbst CO₂-frei über die Weltmeere fahren können, gebe es einige Zwischenlösungen für einen nachhaltigeren Transport. Zum Beispiel könne das CO₂ aus den Abgasen einiger fossil angetriebener Schiffe direkt an Bord über Carbon-Capture-and-Storage-Technologien (CCS) eingefangen werden. Dazu gibt es bereits erste Pilotprojekte. Auch ein Ausgleich der Emissionen über CO₂-Zertifikate sei möglich, wenn auch nicht erstrebenswert. Die Schifffahrt aber werde aufgrund ihres hohen Klimagasaufkommens nicht darum hinkommen, um ihre CO₂-Ziele einhalten zu können.

Bio-Kraftstoffe für die Schifffahrt aus Sicht eines globalen Logistikers

Wie klimafreundlicher Schiffstransport aus Sicht eines globalen Logistikers zu betrachten ist, erklärte im Anschluss Kai Miller von Kühne + Nagel, das bis 2050 klimaneutral sein will. Miller verwies darauf, dass Containerschiffe aktuell für den Ausstoß von gut 236 Mio. t CO₂ verantwortlich seien, etwa 3% der weltweiten Gesamtemissionen. Er stellt klar, dass das Ziel CO₂-frei zu werden erreichbar sei. Dies gehe mit höheren Kosten einher, die jedoch nicht exorbitant hoch seien, wie er anhand eines Beispiels veranschaulichte: So betragen die Mehrausgaben herunter gerechnet auf einen Karton mit einem Paar Schuhe etwa 12 Euro-Cent – dies sollte es Unternehmen und Verbraucher*innen mit Blick auf den Klimaschutz auch wert sein, konstatierte er.

Bei den alternativen Treibstoffen für die Schifffahrt sieht Miller v.a. klimaneutrale Biofuels vorne. Diese stünden künftig auch nicht mehr in Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln, da „next generation biofuels“ aus Abfallprodukten hergestellt werden, etwa aus der Forstwirtschaft, aus Rückständen von Fettabscheidern in der Kanalisation sowie aus Essensabfällen. Der Emissions-Experte sagt aus eigener Erfahrung, dass der Großteil der Kund*innen schon heute dazu bereit sei, einen höheren Preis zu zahlen, um ihre Scope-3-Emissionen¹ zu verringern und somit ihre CO₂-Ziele laut EU RED² zu erreichen. Die zunächst höheren Preise können dank CO₂-Zertifikate abgefedert werden. Oder wie Miller sagte: „It’s not a cost, it’s an investment“.

Alternative Antriebe bei der Deutschen Bahn

Vergleichsweise weit fortgeschritten ist die Verringerung von CO₂-Emissionen auf der Schiene: Um bereits 70% im Vergleich zu 1990, wie Malte Boris Schrader von der Deutschen Bahn den Zuhörenden aufzeigte. Komplett klimaneutral wolle die Bahn bis 2040 werden, v.a. dank erneuerbarer Energien für den Bahnstrom und Gebäude, der Elektrifizierung weiterer Strecken, dem Abschied vom Diesel sowie der Wärmewende in Immobilien.

Auf Strecken, auf denen eine Elektrifizierung per Oberleitung nicht möglich ist, verfolge die Bahn einen technologieoffenen Ansatz: Teilweise werden demnach bereits Biokraftstoffe (HVO 100³) eingesetzt, die Schrader als Brückentechnologie sieht. Sie ermöglichen Einsparungen von etwa 90% CO₂ im Vergleich zu herkömmlichem Diesel. Das Sylt-Shuttle etwa vermeide auf diese Weise 7500 t CO₂ pro Jahr; DB Cargo am Rangierbahnhof München-Nord komme auf 9000 t weniger CO₂ pro Jahr. Aus Lärmschutzgründen seien Biokraftstoffe aber nur als Brückentechnologie anzusehen.

Für einen leiseren Zugbetrieb auf nicht elektrifizierbaren Strecken – dies betreffe nur den Regionalverkehr, da der Fernverkehr komplett mit Oberleitungen ausgestattet sei – setze die Bahn auf mehrere Alternativen: Etwa Batteriezüge mit großen Akkupaketen an Bord, die an Oberleitungs-Inseln entlang einer Strecke zwischenladen können. Eine weitere Möglichkeit sei Wasserstoff, der in einem Triebzug über eine Brennstoffzelle Strom für den Antrieb erzeugt. Im Projekt „H2goesRail“ entwickelt die Deutsche Bahn derzeit ein eigenes Wasserstoff-Ökosystem, wie Schrader erklärt – dies reiche von der dank Ökostrom klimafreundlichen Elektrolyse von Wasserstoff bis hin zu einem eigens entwickelten Schnelllbetankungssystem, um einen Wasserstoff-Zug (wie vom Diesel) gewohnt innerhalb von 15 Minuten betanken zu können. Ab 2024 soll der Pilotbetrieb starten.

Für schwere Anforderungen im Güterverkehr sind jedoch weder Batterien noch Wasserstoff geeignet. Als Alternative hierfür erprobt die Bahn den Einsatz von Ammoniak. Hierfür arbeitet die Bahn mit dem australischen Unternehmen Fortescue Future Industries (FFI) zusammen. Der Ammoniak-Wasserstoffmotor basiert auf einem vorhandenen Typ von Dieselmotoren, der mit einigen Anpassungen mit klimafreundlichem Ammoniak und Wasserstoff betrieben werden kann. Der Vorteil im Vergleich zu einem reinen Wasserstoffmotor: Ammoniak besitzt eine höhere Energiedichte als flüssiger Wasserstoff und lässt sich leichter transportieren sowie speichern. Die Kooperation beinhaltet das Potenzial für grüne Lieferketten der beiden Treibstoffe: FFI will Wasserstoff in großen Mengen produzieren und in Form von grünem Ammoniak global vertreiben.

Zukunftsweisende Maßnahmen in der Luftfahrt

Das Thema Nachhaltigkeit beschäftigt auch die Luftfahrt. Von einer Verdopplung des Flugverkehrs bis 2040 geht Adrian Herberger vom Flugzeug-Hersteller Airbus aus. Dies entspreche einer Nachfrage von insgesamt etwa 40.000 Flugzeugen. Bei gut 80% davon handle es sich um single-aisle Kurzstrecken-Flugzeuge mit Reichweiten bis zu 2000 nautischen Meilen.

Die CO₂-Emissionen pro Passierkilometer seien seit 1990 um 50% gesunken, z.B. durch bessere Aerodynamik, Winglets an den Flügelspitzen (sie allein ermöglichen 4% Einsparungen), neuer/leichterer Materialien sowie effizienteren Motoren. Erprobt werden weitere Maßnahmen wie z.B. ein von Zugvögeln bekannter Formationsflug, bei dem Flugzeuge im Windschatten weniger Treibstoff verbrauchen.

Unausweichlich sei die Transformation hin zu neuen Kraftstoffen, die Timeline dafür sei bereits gesetzt: Ab 2035 will Airbus erste Wasserstoff-Flugzeuge an Kund*innen ausliefern, zunächst in der stark nachgefragten Single-Aisle-Klasse, um einen großen Hebel für weniger CO₂ zu nutzen. Die Herausforderung für die Luftfahrt sei, dass in Flugzeugen nur der Einsatz von flüssigem Wasserstoff in Frage käme, der auf Minus 253 Grad Celsius gekühlt werden muss. Da die Flügel (in denen aktuell die Kerosintanks untergebracht sind) dafür nicht genutzt werden können, müssten die Wasserstoff-Tanks im hinteren Teil des Rumpfes verbaut werden. Auch wenn es nicht zum Kerngeschäft eines Flugzeugherstellers gehöre, beteilige sich Airbus an einigen Flughäfen am Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur.

Voraussichtlich werde der Einsatz von Sustainable Aviation Fuels (SAF), biobasierten sowie synthetischen Kraftstoffen umfangreicher werden. Mit ihnen kann der Ausstoß der CO₂-Emissionen im Vergleich zu Kerosin um bis zu 95% verringert werden. Die Kraftstoffe könnten schon heute bis zu 50% Kerosin ersetzen und diesem beigemischt werden. Der nachhaltige Treibstoff sei allerdings noch nicht im benötigten Umfang verfügbar und ersetze aktuell nur etwa 0,3% des gesamten Kerosinverbrauchs. Das Ziel sei es, bis spätestens 2050 zu 100% auf SAF umzustellen und dort, wo es möglich ist, ergänzend Wasserstoff einzusetzen.

CO₂-Reduzierung im Straßenverkehr

„Die Hauptlast hat der Lkw zu tragen“, sagte Bundesverkehrsminister Dr. Volker Wissing bei seiner Rede zur Eröffnung der transport logistic. Wie diese Last zu meistern ist, erklärte tags darauf auf der DMZ-Konferenz Moritz Tölke vom Express-Transportdienstleister Sovereign Speed. Konventionelle Lastwagen verursachen rd. 10% der weltweiten CO₂-Emissionen, das Einsparpotenzial ist enorm hoch in diesem Sektor. Die Dringlichkeit für die Antriebswende nehme aber nicht nur aus Klimasicht stetig zu. Auch finanziell werde der Umstieg auf Alternativen immer unausweichlicher, zuletzt etwa aufgrund des CO₂-Aufschlags auf die Lkw-Maut in Höhe von 200 Euro pro ausgestoßener Tonne des Klimagases.

Sovereign Speed will das Thema CO₂-Vermeidung proaktiv und auf mehreren Ebenen angehen, so Tölke. Zunächst gehe es darum, genau zu messen, wo CO₂ anfällt, um gezielt Vermeidungsstrategien entwickeln zu können. Als Sofortmaßnahme sei es wichtig, den Dieselverbrauch so weit wie möglich zu reduzieren, was durch den Einsatz von Biodiesel und eine Flottenerneuerung etwa durch die Umstellung auf Elektro-Lkw gelingen kann. Auch bei Bestandsfahrzeugen, die aus wirtschaftlicher Sicht noch längere Zeit genutzt werden sollten, gebe es Potenzial für Optimierungen, etwa verbrauchsmindernde Reifen, aerodynamischere Anhänger, intelligentere Routenplanung sowie Fahrertrainings. Allein mit Eco-Driving-Maßnahmen könne der Diesel-Verbrauch um bis zu 10% gesenkt werden.

Es zeichne sich bereits deutlich ab, welche Technologien den Diesel-Lkw mittelfristig ablösen werden. Den Lkw-Herstellern zufolge werden ab 2030 mehr als die Hälfte aller neuen Lkw rein elektrisch ausgeliefert werden. Der Anteil von Wasserstoff-Lkw soll gut ein Fünftel betragen. Die alternativen Antriebe sollen jeweils dort eingesetzt werden, wo es am sinnvollsten ist: Elektro-Lkw v.a. für Kurzstrecken und planbare Routen, Wasserstoff-Lkw sowie mit Biodiesel (HVO 100) betankte Lkw für Langstrecken.

Wie die Antriebswende beschleunigt werden kann

Bei der anschließenden Paneldiskussion (Moderation: Claus Brandt und Runa Jörgens [Leiterin Themen und Projekte im DMZ]) sprachen die Experten über die Herausforderungen, die mit dem Umstieg auf alternative Kraftstoffe einhergehen. Malte Boris Schrader betonte, dass die Bahn auf einen auch von der Schiff- und Luftfahrt unterstützten und somit schlagkräftigeren „Drive“ hoffe, um den Einsatz nachhaltigerer Treibstoffe aus regulatorischer Sicht beschleunigen zu können. Der Diesel-Ersatzstoff HVO 100 etwa kann in Deutschland – anders als in vielen europäischen Nachbarstaaten – noch nicht getankt werden; dies wurde auch von Moritz Tölke für die Lkw-Branche bemängelt. Er erhoffe sich ebenfalls einen „kollaborativen Ansatz“, um den gesamten Logistiksektor schneller CO₂-ärmer aufstellen zu können.

Adrian Herberger von Airbus verwies darauf, dass ein großer Wettbewerb um klimafreundliche Kraftstoffe entstehen dürfte. Umso wichtiger sei es, diese aus politischer und regulatorischer Sicht zeitnah in die richtigen Bahnen zu lenken, um Technologieklarheit zu schaffen und einer „Henne-Ei-Problematik“ vorzubeugen. Airbus forciere dennoch bereits etwa den Einsatz von SAF, um dem Thema „etwas Schub zu geben“. Aktuell rühre der hohe Preis für nachhaltige Kraftstoffe daher, dass die Nachfrage das Angebot bei weitem übersteige. Ohne Hilfe aus Politik und Industrie sei es aber nicht möglich, den klimafreundlichen Technologien einen entscheidenden „Push“ zu geben, damit Skaleneffekte erzielt werden und Preise sinken können.

Prof. Dr. Stefan Ulreich ist der Ansicht, dass z.B. der Hochlauf von Wasserstoff „relativ stark forciert werden“ kann. Allerdings sei die Frage, ob die Infrastruktur dazu in der Lage sei, der Produktion folgen zu können. Neue Abhängigkeiten – wie es etwa bei Gas aus der Russischen Föderation der Fall war – müssten vermieden werden. Auch Moritz Tölke verwies mit Blick auf den Transport auf der Straße auf die entscheidende Rolle der Infrastruktur. Das Angebot an Elektro-Lkw nehme stetig zu, „aber die Ladeinfrastruktur ist noch nicht gegeben“. An mehreren Standorten wäre Sovereign Speed sogar gewillt, eigene Ladestationen auf seinen Flächen aufzubauen – stoße allerdings oft auf Hürden seitens der Netzbetreiber, obwohl diese gesetzlich eigentlich dazu verpflichtet sind, die benötigte Strommenge zu liefern.

Im Laufe der Diskussion kristallisierte sich heraus, dass die größten Hindernisse durch zu langsame Prozesse seitens der deutschen bzw. der EU-Bürokratie herrühren. Deutlich schneller setzen z.B. China oder die USA ähnliche Projekte um; Europa drohe, in puncto nachhaltiger Transport den Anschluss zu verlieren. Ulreich wünschte sich „mehr Pragmatismus“, damit die Antriebswende beschleunigt werden kann, Schrader vermisst hierfür mehr „initiale Trigger“ wie weitere Pilotprojekte, um Überzeugungsarbeit zu leisten. „Ein bisschen mehr Mut“ würde ebenfalls nicht schaden, fügte Herberger an.

Claus Brandt brachte es in seinem Schlussstatement auf den Punkt: „Man kann all diese Dinge nicht sofort aus einem Zylinder herauszaubern, das wird seine Zeit brauchen.“ Er stellte aber eine „große Ungeduld“ fest, das Thema Nachhaltigkeit in der Logistik zu beschleunigen. Und wertet dies als gutes Zeichen dafür, dass eine sektorenübergreifende Antriebswende auch gelingen kann, wenngleich dies mit erheblichen Kosten verbunden ist.

Autor: Michael Neißendorfer

1) Scope 3 ist der dritte und umfangreichste Geltungsbereich für die Emissionsbilanzierung nach dem Greenhouse Gas (GHG) Protocol. Diese Kategorie umfasst alle indirekten Treibhausgas-Emissionen aus Quellen, die das bilanzierende Unternehmen nicht selbst erzeugt oder direkt kontrolliert. 2) Vorschlag für eine Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Änderung der Richtlinie (EU) 2018/2001 des Europäischen Parlaments und des Rates, der Verordnung (EU) 2018/1999 des Europäischen Parlaments und des Rates und der Richtlinie 98/70/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Förderung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur Aufhebung der Richtlinie (EU) 2015/652 des Rates: https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:dbb7eb9c-e575-11eb-a1a5-01aa75ed71a1.0013.02/DOC_2&format=PDF; abgerufen am 15.05.2023. 3) HVO-Diesel ist ein innovativer, synthetischer und hochreiner Ersatzkraftstoff nach EN 15940 für den konventionellen Diesel, der aus hydrierten Restspeisefetten -ölen (UCOME) produziert wird.

Bilder: © aurum:media/Deutsches Maritimes Zentrum