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Fuel Flexibility als KonstruktionsprinzipFuel Flexibility as a Design Principle

Von Joshua KantnerBy Joshua Kantner · April 2026 · OceanSphere Consulting

Warum Flexibilität früh beginnen mussWhy Flexibility Must Start Early

Am wertvollsten, wenn schon im Entwurf mitgedacht. Tankräume, Sicherheitszonen und Steuerungslogik sauber integrieren.

It is most valuable when integrated from the design stage. Tank spaces, safety zones and control logic must be cleanly incorporated.

Welche Formen konstruktiver Flexibilität sinnvoll sindWhich Forms of Structural Flexibility Make Sense

Bauliche Reserven, vorbereitete Schnittstellen oder modulare Energiearchitektur. Nicht maximale Offenheit, sondern gezielte Vorbereitung.

Built-in reserves, pre-planned interfaces or modular energy architecture. Not maximum openness, but targeted preparation.

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Wo der konstruktive Zielkonflikt liegtWhere the Design Trade-Off Lies

Jede Flexibilität kostet Raum, Gewicht und CAPEX. Muss gegen wahrscheinlichen Nutzen abgewogen werden.

Every form of flexibility costs space, weight and CAPEX. It must be weighed against the probable benefit.

Wie Betreiber den Wert richtig prüfenHow Operators Can Assess the Value Properly

Spätere Pfade realistisch bewerten, Umbautiefe klären und Restwert berücksichtigen.

Evaluate future pathways realistically, clarify conversion depth and factor in residual value.

Technischer Tiefgang: Architektur flexibler AntriebssystemeTechnical Deep-Dive: Architecture of Flexible Propulsion Systems

Fuel Flexibility beginnt nicht beim Motor, sondern bei der Generalanordnung des Schiffes. Die fundamentalste Entscheidung ist die Platzierung und Dimensionierung der Brennstofftanks. Konventionelle Schwerölbunker liegen typischerweise im Doppelboden oder in Seitentanks. Alternative Brennstoffe – ob Methanol, LNG oder zukünftig Ammoniak – haben andere Anforderungen an Tankgeometrie, Isolierung und Sicherheitsabstände.

Ein flexibles Design muss diese Unterschiede von Anfang an berücksichtigen. Das bedeutet konkret: Räume werden so dimensioniert, dass sie verschiedene Tanktypen aufnehmen können. Schottdurchführungen werden an Stellen platziert, die sowohl für Methanol-Leitungen als auch für LNG-Kryoleitungen oder zukünftige Ammoniak-Installationen nutzbar sind. Die Grundstruktur muss die zusätzlichen Lasten der schwereren oder größeren Tanksysteme alternativer Brennstoffe aufnehmen können.

Auf der Motorenebene bieten Dual-Fuel-Konzepte einen natürlichen Startpunkt für Flexibilität. Ein MAN ME-LGIM kann zwischen Methanol und konventionellem Brennstoff umschalten. Ein Wärtsilä 32M kann dasselbe. Aber echte Fuel Flexibility geht über den Dual-Fuel-Ansatz hinaus: Sie fragt, ob der Motor oder das Motorenkonzept in 10 oder 15 Jahren auf einen dritten Brennstoff umgerüstet werden könnte, der heute noch nicht kommerziell verfügbar ist.

Die Steuerungstechnik ist dabei ein Schlüsselelement. Moderne Motorsteuerungen arbeiten software-basiert, was theoretisch die Anpassung an neue Brennstoffe durch Software-Updates ermöglicht. In der Praxis ist das allerdings begrenzt: Unterschiedliche Brennstoffe erfordern unterschiedliche Einspritzparameter, Zylinderdruckprofile und Sicherheitsüberwachungen. Eine Steuerung, die für Methanol optimiert ist, kann nicht einfach per Update auf Ammoniak umgestellt werden – die physikalischen Unterschiede sind zu groß.

Ein weiterer technischer Aspekt ist die Energieeffizienz. Jede Form von Flexibilität bringt Kompromisse mit sich. Ein Tank, der sowohl für LNG als auch für Methanol geeignet ist, ist für keinen der beiden Brennstoffe optimal. Ein Motor mit maximaler Brennstoffflexibilität erreicht möglicherweise nicht die Spitzeneffizienz eines dedizierten Designs. Die Kunst liegt darin, den Bereich der sinnvollen Kompromisse zu identifizieren – Flexibilität dort, wo sie den größten strategischen Wert hat, und Spezialisierung dort, wo Effizienz kritisch ist.

Die Hilfsmaschinen und Generatoren verdienen besondere Beachtung. Während die Hauptdiskussion häufig auf den Hauptmotor fokussiert, kann die Umstellung der Hilfsdiesel auf alternative Brennstoffe einen erheblichen Teil der Gesamtemissionen reduzieren. Methanol-Gensets existieren bereits in verschiedenen Leistungsklassen und bieten einen Einstiegspunkt für Fuel Flexibility, der weniger komplex ist als die Umrüstung des Hauptantriebs.

Fuel flexibility does not begin with the engine but with the vessel’s general arrangement. The most fundamental decision is the placement and sizing of fuel tanks. Conventional heavy fuel oil bunkers are typically located in the double bottom or side tanks. Alternative fuels – whether methanol, LNG or, in future, ammonia – have different requirements for tank geometry, insulation and safety distances.

A flexible design must account for these differences from the outset. In concrete terms: spaces are dimensioned to accommodate various tank types. Bulkhead penetrations are positioned at locations usable for methanol lines, LNG cryogenic piping or future ammonia installations. The basic structure must be capable of absorbing the additional loads of the heavier or larger tank systems of alternative fuels.

At the engine level, dual-fuel concepts offer a natural starting point for flexibility. A MAN ME-LGIM can switch between methanol and conventional fuel. A Wärtsilä 32M can do the same. But true fuel flexibility goes beyond the dual-fuel approach: it asks whether the engine or engine concept could be converted to a third fuel in 10 or 15 years that is not yet commercially available today.

Control technology is a key element here. Modern engine controls operate on a software basis, which theoretically enables adaptation to new fuels through software updates. In practice, however, this is limited: different fuels require different injection parameters, cylinder pressure profiles and safety monitoring. A control system optimised for methanol cannot simply be switched to ammonia by update – the physical differences are too great.

A further technical aspect is energy efficiency. Every form of flexibility involves compromises. A tank suitable for both LNG and methanol is optimal for neither fuel. An engine with maximum fuel flexibility may not achieve the peak efficiency of a dedicated design. The art lies in identifying the range of sensible compromises – flexibility where it offers the greatest strategic value, and specialisation where efficiency is critical.

Auxiliary engines and generators deserve particular attention. Whilst the main discussion frequently focuses on the main engine, converting auxiliary diesels to alternative fuels can reduce a significant portion of total emissions. Methanol gensets already exist across various power classes and offer an entry point for fuel flexibility that is less complex than converting the main propulsion.

Praktische Implikationen: Kosten, Zeitrahmen und WerftplanungPractical Implications: Costs, Timelines and Yard Planning

Ein flexibles Schiffsdesign kostet mehr als ein konventionelles. Die Frage ist, wie viel mehr – und ob sich diese Mehrkosten über die Lebensdauer des Schiffes amortisieren. Erfahrungswerte aus aktuellen Neubauprojekten zeigen Aufschläge von 5 bis 15 % auf den Neubaupreis, abhängig vom Umfang der eingebauten Flexibilität.

Ein reines Space-Reservierung-Konzept – Räume freihalten, Strukturverstärkungen vorbereiten, aber keine Hardware installieren – liegt am unteren Ende dieser Spanne. Ein vollständiges Dual-Fuel-plus-Ready-Konzept – Dual-Fuel-Motor installiert, dritter Brennstoffpfad vorbereitet – liegt am oberen Ende oder darüber.

Für die Werftplanung bedeutet Fuel Flexibility zusätzliche Komplexität im Entwurfsprozess. Jede Flexibilitätsoption muss nicht nur technisch, sondern auch regulatorisch geprüft werden. Klassengesellschaften verlangen für jeden möglichen Brennstoffpfad separate Nachweise – das verlängert den Genehmigungsprozess.

Ein praktischer Tipp aus der Projektarbeit: Die wertvollste Flexibilität entsteht dann, wenn der Schiffseigner bereits im Entwurfsstadium klare Prioritäten setzt. Nicht „alles offen lassen“, sondern „primär Methanol, sekundäre Vorbereitung für Ammoniak“ oder „primär LNG, mit Methanol-Retrofit-Option“. Diese Priorisierung reduziert die Kosten und verbessert gleichzeitig die Qualität der Vorbereitung.

A flexible vessel design costs more than a conventional one. The question is how much more – and whether these additional costs amortise over the vessel’s lifetime. Experience from current newbuild projects shows premiums of 5 to 15% on the newbuild price, depending on the scope of built-in flexibility.

A pure space reservation concept – keeping spaces free, preparing structural reinforcements but installing no hardware – sits at the lower end of this range. A complete dual-fuel-plus-ready concept – dual-fuel engine installed, third fuel pathway prepared – sits at the upper end or above.

For yard planning, fuel flexibility means additional complexity in the design process. Each flexibility option must be verified not only technically but also regulatorily. Classification societies require separate evidence for each possible fuel pathway – which extends the approval process.

A practical tip from project work: the most valuable flexibility arises when the shipowner sets clear priorities already at the design stage. Not “keep everything open” but rather “primarily methanol, secondary preparation for ammonia” or “primarily LNG, with methanol retrofit option”. This prioritisation reduces costs whilst simultaneously improving the quality of preparation.

Fallkontext: Unterschiedliche Segmente, unterschiedliche FlexibilitätsprofileCase Context: Different Segments, Different Flexibility Profiles

Die sinnvolle Flexibilitätstiefe variiert stark nach Schiffssegment. Containerschiffe mit langen Einsatzzeiten und hohen Brennstoffverbräuchen profitieren am meisten von Dual-Fuel-Konzepten, weil die Brennstoffkosten einen erheblichen Teil der Betriebskosten ausmachen. Fähren und RoPax-Schiffe mit festen Routen können auf die spezifische Bunkerinfrastruktur ihres Einsatzgebiets setzen und benötigen weniger breite Flexibilität.

Offshore-Versorger (PSVs) und Schlepper operieren häufig in Regionen mit guter Strominfrastruktur und können daher von Hybrid-Lösungen mit Batterie profitieren – eine Form der Flexibilität, die weniger auf den Brennstoff als auf die Energiequelle setzt. Bulker und Tanker mit unregelmäßigen Routen stehen vor der größten Herausforderung, weil sie nicht wissen, wo sie in fünf Jahren bunkern werden.

The sensible depth of flexibility varies strongly by vessel segment. Container ships with long deployment periods and high fuel consumption benefit most from dual-fuel concepts, because fuel costs represent a substantial proportion of operating expenses. Ferries and RoPax vessels with fixed routes can rely on the specific bunkering infrastructure of their operating area and need less broad flexibility.

Offshore supply vessels (PSVs) and tugs frequently operate in regions with good electrical infrastructure and can therefore benefit from hybrid solutions with batteries – a form of flexibility that focuses less on fuel and more on energy source. Bulk carriers and tankers with irregular routes face the greatest challenge because they do not know where they will be bunkering in five years.

Entscheidungsrahmen: Flexibilität gezielt einsetzenDecision Framework: Deploying Flexibility Strategically

Bei der Entscheidung über den Grad der Fuel Flexibility sollten Betreiber diese Fragen beantworten:

Welcher Brennstoff ist der wahrscheinlichste Primärpfad? Die Flexibilität sollte um diesen Pfad herum aufgebaut werden, nicht als gleichwertige Offenheit für alle Optionen.

Welche Retrofits sind am teuersten zu vermeiden? Strukturelle Arbeiten (Tanks, Schotten, Fundamenten) sind im Nachhinein am aufwändigsten. Diese sollten prioritär vorbereitet werden.

Wie lang ist die geplante Einsatzzeit? Je länger das Schiff operieren soll, desto wertvoller wird Flexibilität – weil sich die Brennstofflandschaft über 25 Jahre erheblich ändern wird.

Was sagt der Chartermarkt? Charterer mit Dekarbonisierungszielen zahlen bereits Prämien für flexible Tonnage. Dieser Marktfaktor kann die Wirtschaftlichkeitsrechnung verändern.

When deciding on the degree of fuel flexibility, operators should answer these questions:

Which fuel is the most probable primary pathway? Flexibility should be built around this pathway, not as equal openness to all options.

Which retrofits are the most expensive to avoid? Structural works (tanks, bulkheads, foundations) are the most complex to undertake retrospectively. These should be prepared as a priority.

How long is the planned service life? The longer the vessel is intended to operate, the more valuable flexibility becomes – because the fuel landscape will change significantly over 25 years.

What does the charter market say? Charterers with decarbonisation targets are already paying premiums for flexible tonnage. This market factor can alter the business case.

KernpunkteKey Takeaways

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Häufig gestellte FragenFAQ

Ist Fuel Flexibility automatisch ein Vorteil?Is fuel flexibility automatically an advantage?
Nicht immer. Nur sinnvoll wenn zusätzliche Kosten durch strategischen Nutzen gerechtfertigt sind.Not always. It only makes sense when additional costs are justified by strategic benefit.
Warum schon im Entwurf?Why at the design stage?
Weil spätere Umrüstungen deutlich schwieriger und teurer werden.Because later conversions are significantly more difficult and expensive.
Häufigster Fehler?Most common mistake?
Zu breite Offenheit ohne klare Priorisierung.Too broad an openness without clear prioritisation.

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