Ozean-Carrier hinken bei Emissionssenkungen hinterher – kann KI raschen Wandel treiben?

Die weltweite Ozeanschifffahrtsindustrie hat ehrgeizige Ziele für die Senkung von Schiffsemissionen in relativ kurzer Zeit angekündigt. Tut sie genug, um dieses Ziel zu erreichen?

Ami Daniel glaubt nicht. Er ist Chief Executive und Co-Founder von Windward, einem Unternehmen, das künstliche Intelligenz auf maritime Management anwendet. Er schlägt vor, dass Ozean-Carrier zu langsam strengere Emissionsgrenzen übernommen haben.

Zweifellos ergriff die International Maritime Organization (IMO), eine UN-Agentur, die Industrieangelegenheiten bezüglich Sicherheit, Sicherheit, Nachhaltigkeit und rechtlichen Fragen überwacht, am 1. Januar 2020 drastische Maßnahmen bei Emissionen. Sie entschied, dass Schiffe den Schwefelgehalt von Schiffsbrennstofföl von maximal 3,5 % auf nur 0,5 % ab diesem Datum senken müssen. Die IMO setzte ein noch strengeres Limit von 0,1 % für fünf ausgewiesene Emissionskontrollgebiete: Ostsee, Nordsee, Küstengebiete vor USA und Kanada sowie die karibische See unter US-Kontrolle. IMO-Unterzeichner können die neuen Standards entweder durch Umstellung auf schwefelarmen Brennstoff oder Flüssigerdgas oder durch Installation von „Scrubbern“ erfüllen, die Schwefeloxide aus den Abgasen der Schiffsmaschinen entfernen.

Das langfristige Ziel der Organisation ist, die gesamten Treibhausgasemissionen der Branche bis 2050 um mindestens 50 % zu senken. Das klingt beeindruckend, aber Daniel merkt an, dass es der IMO etwa 30 Jahre dauerte, den strengeren Schwefelgrenzen zuzustimmen. „Im Grunde“, sagt er, „ist das Problem, dass Sie eine Gruppe von Leuten haben, die nicht unbedingt ändern wollen.“

Angesichts wachsenden globalen Bewusstseins für die Auswirkungen des Klimawandels hat die Schifffahrt keine Wahl, als sich jetzt anzupassen. Und die IMO-Grenzen versprechen, große Auswirkungen auf die gesamten Industrieemissionen zu haben. Der maritime Sektor ist verantwortlich für die Hälfte der weltweiten Nachfrage nach Schiffsbrennstofföl und bis zu 3 % seiner Kohlenstoffemissionen. Diese Zahl wird voraussichtlich bis 2050 auf 10 % steigen, so Daniel.

Weitere Bewusstwerdung der Umweltauswirkungen der maritimen Industrie zeigt sich in der jüngsten Maßnahme der Europäischen Kommission, den Ozeanseeverkehr in das EU-Emissionshandelssystem (ETS) aufzunehmen. Gestartet 2005, ist das ETS angeblich der weltweit erste große Mechanismus für den Handel mit Treibhausgasemissionen. Es setzt eine progressiv strengere Obergrenze für Kohlenstoff von teilnehmenden Anlagen und erlaubt den Kauf oder Erhalt von Emissionszertifikaten, die dann unter ihnen gehandelt werden können. Jetzt werden Schiffsemissionen in das ETS einbezogen. Gleichzeitig werden Schiffe, die europäische Häfen anlaufen, strengere Grenzwerte für die Erzeugung von Treibhausgasen einhalten müssen.

Ein Fokus auf Brennstoffinhalt ist nicht der einzige Weg, wie Schiffe grüner werden können, sagt Daniel. Ein anderer ist, die verfügbaren Daten besser zu nutzen, um ihren gesamten CO2-Fußabdruck zu berechnen.

Im maritimen Sektor ist das keine einfache Zahl. Laut Daniel werden 97 % der Emissionen eines Schiffes nicht durch die Basisspezifikationen des Schiffsdesigns getrieben. Sie werden von Variablen wie Wetter, Geschwindigkeit, Tiefgang, Wassersalinität und sogar Seepocken am Rumpf beeinflusst, die Widerstand erzeugen. „Es ist wie Autofahren“, sagt er. „Sie können wild oder ruhig fahren. Das wird Ihren CO2-Fußabdruck absolut beeinflussen.“

Mit Hilfe künstlicher Intelligenz, so Daniel, können Carrier die Komplexität realer Schiffsoperationen und Emissionen auf globaler Ebene modellieren. Die Daten können dann für die Planung von Reisen genutzt werden, die zu einem geringeren CO2-Fußabdruck führen – und damit weniger Bedarf an CO2-Zertifikaten.

KI ist einzigartig qualifiziert, diese riesige Datenmenge zu verarbeiten und dann praktische Empfehlungen auszugeben, sagt Daniel. Letztlich kann dies zum Design und Einsatz effizienterer Schiffe führen, basierend auf computergenerierten Szenarien, die sowohl ozeanografische Bedingungen als auch kommerzielle Restriktionen für eine gegebene Reise simulieren.

KI wird erst seit den letzten drei oder vier Jahren auf das Problem der Schiffsoperationen angewendet, merkt Daniel an. Der Fortschritt fällt mit dem wachsenden Bewusstsein der Carrier für ihre kritische Rolle bei der Erreichung globaler Nachhaltigkeitsziele zusammen. „Viele Kunden sagen uns, dass sie sich bis vor kurzem nicht um Kohlenstoffemissionen gekümmert haben“, sagt Daniel.

Haben sie zu spät aufgewacht? Die relativ kurzen Zeitvorgaben von IMO und anderen Umweltorganisationen deuten darauf hin, dass Marinebetreiber sich beeilen, mit anderen Industriesektoren aufzuholen. Gleichzeitig, so Daniel, entwickelt sich die Technologie zur Berechnung tatsächlicher Schiffsemissionen und Ausgabe praktikabler Optionen weiter.

„Das ist das dunkle Zeitalter in Bezug auf Kohlenstoff“, sagt er. „Wir gehen von null Sichtbarkeit zu Deep Learning mit 95 % oder besserer Genauigkeit. Aber es gibt noch enormen Verbesserungsspielraum.“