Die bordseitige CO2-Abscheidung bietet einen Retrofit-Pfad für bestehende Flotten. In einer Branche, in der die durchschnittliche Lebensdauer eines Handelsschiffs bei 25 bis 30 Jahren liegt, steckt ein erheblicher Teil der globalen Tonnage in Schiffen, die noch zehn oder mehr Betriebsjahre vor sich haben – aber auf konventionellen Brennstoffen laufen. Ein Neubau mit alternativen Antrieben ist für diese Einheiten keine Option; ein vorzeitiger Verkauf ins Recycling wirtschaftlich selten vertretbar. Genau in diese Lücke stößt die Onboard-Carbon-Capture-and-Storage-Technologie (OCCS).
Der Grundgedanke ist bestechend einfach: Das CO2 wird direkt aus dem Abgasstrom des Hauptmotors abgeschieden, an Bord zwischengespeichert und im Hafen abgegeben. So ließe sich ein Teil der Emissionen vermeiden, ohne den Antriebsstrang grundlegend umzubauen. Dass mehrere Technologieanbieter inzwischen Pilotprojekte auf See abgeschlossen haben, verleiht dem Thema zusätzliche Dynamik. Gleichzeitig treibt der regulatorische Druck – EU ETS seit 2024, FuelEU Maritime seit 2025, das IMO-Net-Zero-Rahmenwerk in Vorbereitung – die Suche nach kurzfristig umsetzbaren Maßnahmen voran.
Dennoch sollte man die Erwartungen realistisch halten. OCCS ist kein Ersatz für eine langfristige Kraftstoffstrategie, sondern bestenfalls ein Werkzeug im Übergangszeitraum. Die entscheidende Frage lautet nicht, ob die Technik funktioniert, sondern unter welchen Bedingungen sie wirtschaftlich und logistisch tragfähig ist.
Technisch relevant sind Platzbedarf, Energiebedarf, Wärmeintegration, Gewicht und Tankanordnung. Wer OCCS ernsthaft prüft, muss diese fünf Parameter für das jeweilige Schiff konkret durchrechnen – generische Herstellerangaben reichen nicht.
Platzbedarf: Ein typisches amin-basiertes Absorptionssystem benötigt einen Absorber- und einen Regenerationsturm, Wärmetauscher, Pumpen und Steuerungstechnik. Auf einem Containerschiff mit begrenztem Deckplatz hinter dem Aufbau kann das eng werden. Bei Bulkern mit großen, offenen Decksflächen ist die Integration oft einfacher – solange die Sichtlinien von der Brücke nicht beeinträchtigt werden.
Energiebedarf: Die Regeneration des Lösungsmittels erfordert Wärme, typischerweise bei 120–140 °C. Kann diese aus dem Abgaskessel oder der Mantelkühlung gewonnen werden, bleibt der parasitäre Energieverbrauch moderat. Muss zusätzlich Dampf erzeugt werden, sinkt die Nettoeffizienz spürbar – bei manchen Konzepten um 10–15 % des Hauptmaschinenoutputs.
Wärmeintegration: Die Integration in die vorhandene Abgasstrecke ist der kritischste Punkt. Scrubber, Economiser, SCR-Katalysatoren und OCCS-Einheiten konkurrieren um denselben Abgasstrom und dieselbe thermische Energie. Ein sauberes Wärmemanagement-Konzept entscheidet über die reale Capture-Rate unter Betriebsbedingungen.
Gewicht und Stabilität: Das abgeschiedene CO2 muss in Drucktanks oder als gelöste Phase (z. B. in Seewasser) gelagert werden. Bei hohen Capture-Raten und langen Seereisen kann die gespeicherte Masse mehrere Hundert Tonnen erreichen. Das hat direkte Auswirkungen auf Tiefgang, Freibord, Stabilität und Frachtkapazität.
Tankanordnung: Die Positionierung der CO2-Speichertanks beeinflusst den Schwerpunkt und muss mit dem Klassifikationsbüro abgestimmt werden. Lösungen mit CO2-Lösung in Seewasser reduzieren den Druck, erhöhen aber das Gesamtvolumen erheblich.
OCCS wird wirtschaftlich interessant, wenn hohe Emissionskosten auf Flotten mit längerer Restnutzungsdauer treffen. Die Rechnung ist im Kern einfach: CAPEX für das System plus laufende OPEX (Lösungsmittel, Wartung, Energieverluste, Hafengebühren für CO2-Offloading) gegen eingesparte EU-ETS-Zertifikate und vermiedene FuelEU-Strafzahlungen.
Aktuelle Schätzungen für ein Nachrüstungsprojekt auf einem Capesize-Bulker liegen bei 8–15 Mio. USD CAPEX, je nach Capture-Rate und Systemkomplexität. Die laufenden Kosten werden häufig unterschätzt: Lösungsmittelverluste, regelmäßige Wartung der Absorber-Kolonnen, CO2-Offloading-Infrastruktur im Hafen und der Effizienzverlust durch parasitären Energiebedarf summieren sich auf geschätzte 30–60 USD pro Tonne vermiedenem CO2.
Dem gegenüber stehen EU-ETS-Zertifikatspreise, die sich in den letzten Jahren zwischen 50 und 100 EUR pro Tonne bewegt haben. Ab 2026 müssen Reeder 100 % der EU-Intra-Emissionen abdecken. Wenn der Zertifikatspreis über den marginalen Abscheidungskosten liegt, entsteht ein positiver Business Case – aber nur, wenn die gesamte Kette funktioniert, einschließlich verlässlicher CO2-Abnahme im Hafen.
Was in vielen Wirtschaftlichkeitsrechnungen fehlt: Off-Hire-Zeiten für Nachrüstung (typisch 3–6 Wochen), der Ladungsverlust durch zusätzliches Gewicht an Bord und die Unsicherheit über den langfristigen CO2-Abnahmepreis. Wer nur die optimistischen Herstellerszenarien rechnet, unterschätzt das Risiko.
OCCS eignet sich am besten für Schiffe mit planbaren Fahrtgebieten und ausreichenden Raumreserven. Konkret kristallisieren sich drei Segmente heraus:
Große Bulker auf festen Routen: Capesize- und VLOC-Einheiten, die regelmäßig zwischen denselben Häfen verkehren (z. B. Brasilien–China, Australien–Japan), bieten planbare Offloading-Punkte und haben Decksfläche. Die gleichmäßigen Lastprofile begünstigen eine stabile Capture-Rate.
Tanker im EU-Verkehr: VLCCs und Suezmaxe, die regelmäßig EU-Häfen anlaufen, unterliegen dem EU ETS. Bei einer Restlaufzeit von zehn oder mehr Jahren und fehlender realistischer Fuel-Switch-Option wird OCCS zum Kandidaten für eine Übergangsmaßnahme.
RoRo- und ConRo-Schiffe auf Kurzstrecken: Einheiten mit häufigen Hafenanläufen könnten von regelmäßigem CO2-Offloading profitieren, sofern die Hafeninfrastruktur vorhanden ist. Hier ist allerdings der verfügbare Platz oft der limitierende Faktor.
Weniger geeignet sind Schiffe im Tramping-Betrieb mit wechselnden Destinationen, da die CO2-Offloading-Infrastruktur nicht an jedem Hafen verfügbar sein wird. Ebenso problematisch sind Einheiten mit geringer Restlaufzeit, bei denen sich die hohe Anfangsinvestition nicht mehr amortisiert.
Das dominierende Verfahren für maritime OCCS ist die chemische Absorption mit Aminlösungen, typischerweise auf Basis von Monoethanolamin (MEA) oder proprietären Lösungsmitteln mit geringerem Energiebedarf für die Regeneration. Der Prozess verläuft in zwei Stufen: Im Absorber bindet das Amin das CO2 aus dem Abgas; im Stripper wird das beladene Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur regeneriert und das CO2 freigesetzt.
Für den maritimen Einsatz gibt es wichtige Abweichungen gegenüber stationären Anlagen an Land. Die Schiffsbewegungen – Rollen, Stampfen, Gieren – beeinflussen die Strömungsverteilung in den Kolonnen. Kolonnendurchmesser und Packungshöhen müssen so dimensioniert werden, dass auch bei Seegang eine gleichmäßige Benetzung der Packung gewährleistet ist. Einige Anbieter setzen auf rotierende Packbettabsorber (RPB), die kompakter sind und weniger empfindlich auf Schiffsbewegungen reagieren.
Alternativ zur Aminabsorption werden membranbaiserte Verfahren und die Kalziumlooping-Technologie untersucht. Membranverfahren sind platzsparender, erreichen aber bislang niedrigere Capture-Raten (40–50 %) und sind empfindlicher gegenüber Verunreinigungen im Abgas (SOx, Partikel). Kalziumlooping nutzt Kalkstein als Sorbent und erzeugt hochreines CO2, erfordert aber sehr hohe Temperaturen (850–900 °C) und ist für die Nachrüstung auf Schiffen derzeit nicht praktikabel.
Ein oft übersehener Aspekt ist die CO2-Aufbereitung nach der Abscheidung. Für den Transport und die geologische Speicherung muss das CO2 getrocknet, gereinigt und auf Transportdruck komprimiert oder verflüssigt werden. Die Reinheitsanforderungen hängen vom Abnehmer ab – für EOR (Enhanced Oil Recovery) gelten andere Spezifikationen als für Aquifer-Speicherung. Diese nachgelagerten Anforderungen müssen bereits bei der Systemauslegung berücksichtigt werden.
Die Nachrüstung eines OCCS-Systems verändert den Bordbetrieb grundlegend. Maschinenbesatzungen müssen mit einem neuen Prozesssystem umgehen lernen, das chemische Lösungsmittel, Druckbehälter und zusätzliche Rohrleitungssysteme umfasst. Das bedeutet Schulungsbedarf, angepasste SMS-Verfahren (Safety Management System) und erweiterte Risikobewertungen.
Im Hafenbetrieb kommt ein neuer Arbeitsschritt hinzu: das CO2-Offloading. Dies erfordert Anschlüsse, Sicherheitsperimeter und koordinierte Zeitfenster mit der Hafeninfrastruktur. In Häfen ohne entsprechende Einrichtungen muss das CO2 weiter mitgeführt werden, was die Tankkapazität und die Frachtplanung beeinflusst.
Die Wartung des OCCS-Systems selbst ist nicht trivial. Aminlösungen degradieren über die Zeit, Wärmetauscher verschmutzen, Pumpen und Ventile unterliegen Korrosion durch die saure Umgebung. Ein realistischer Wartungsplan sollte jährliche Lösungsmittelwechsel, halbjährliche Inspektionen der Kolonnen und quartalsweise Überprüfungen der Instrumentierung vorsehen.
Für den Superintendenten bedeutet das: OCCS ist kein „Install and Forget“-System. Es erfordert eine eigene Position im PMS (Planned Maintenance System), dedizierte Ersatzteile an Bord und eine zuverlässige Lieferkette für Verbrauchsmaterialien. Wer das unterschätzt, riskiert, dass die Anlage nach wenigen Monaten mit reduzierter Leistung oder gar nicht mehr läuft.
Die bisherigen Pilotprojekte – unter anderem auf Schiffen von Mitsubishi Shipbuilding, Wärtsilä und Value Maritime – liefern erste belastbare Daten. Value Maritime hat auf mehreren Schiffen Systeme installiert, die CO2 in Seewasser lösen und im Hafen abgeben. Die gemessenen Capture-Raten liegen bei 30–40 %, was deutlich unter den theoretischen Maximalwerten der Aminabsorption liegt, aber den Vorteil geringerer Systemkomplexität bietet.
Mitsubishi hat auf einem Kohle-Bulker ein aminbasiertes System getestet und Capture-Raten von etwa 50–60 % unter realen Seebedingungen erreicht. Die wesentlichen Erkenntnisse waren: Die Wärmeintegration in den vorhandenen Abgaskessel funktionierte besser als erwartet, aber die Schiffsbewegungen reduzierten die Kolonneneffizienz bei schwerem Wetter um 15–20 %.
Was alle Projekte gemeinsam zeigen: Die Technik funktioniert grundsätzlich, aber die realen Capture-Raten liegen unter den Laborbedingungen. Die Logistik der CO2-Abgabe im Hafen ist der am wenigsten entwickelte Teil der Kette. Und die Wirtschaftlichkeit hängt stark von externen Faktoren ab, die der Betreiber nicht kontrollieren kann – Zertifikatspreise, Hafengebühren, regulatorische Anerkennung der abgeschiedenen Mengen.
Bevor ein Betreiber in eine detaillierte Machbarkeitsstudie investiert, helfen fünf Leitfragen bei der Vorauswahl:
1. Restlaufzeit: Hat das Schiff noch mindestens 8–10 Jahre Betriebszeit vor sich? Wenn nein, ist OCCS wirtschaftlich kaum darstellbar.
2. Fuel-Switch-Option: Gibt es eine realistische Alternative (LNG, Methanol, Ammoniak)? Wenn ja, sollte diese zuerst bewertet werden, da sie langfristig robuster sein kann.
3. Handelsgebiet: Fährt das Schiff regelmäßig Häfen an, die CO2-Offloading anbieten oder planen? Ohne verlässliche Abnahmeinfrastruktur ist OCCS operativ nicht durchführbar.
4. Raumreserven: Ist ausreichend Platz für Absorber, Tanks und Hilfssysteme vorhanden, ohne Frachtkapazität unakzeptabel zu reduzieren?
5. Abwärmeverfügbarkeit: Kann der Energiebedarf für die Solvent-Regeneration überwiegend aus vorhandener Abwärme gedeckt werden?
Nur wenn alle fünf Fragen positiv beantwortet werden, lohnt sich eine vertiefte technisch-wirtschaftliche Analyse. In allen anderen Fällen sollten Betreiber ihre Ressourcen auf andere Maßnahmen konzentrieren – Effizienzsteigerung, Speed-Optimierung oder die Vorbereitung auf einen späteren Fuel Switch.
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