Abschlusskonferenz des Projektes EmissionSEA: Ermittlung der CO2-Emissionen von Schiffen durch Big-Data-Analysis

Seit April 2019 müssen alle Eigentümer von Seeschiffen (Reeder) CO2-Emissionen an die Europäische Kommission übermitteln. Dies erfolgt entsprechend der EU-Verordnung (EU) 2015/757 zur Meldung, Überwachung und Verifizierung (MRV) von CO2-Emissionen aller Handelsschiffe, die unabhängig vom Flaggenstaat von oder nach Europa bzw. innerhalb Europas verkehren. Damit soll ein Monitoring ermöglicht und dazu beigetragen werden, das europäische Ziel einer generellen Reduzierung um 55% der Kohlenstoffdioxidemission bis 2030 zu erreichen. Eine Verifizierung, der durch die Reeder gemeldeten Daten, ist bisher ohne Zuhilfenahme von Daten Dritter kaum möglich. Das Projekt EmissionSEA entwickelte daher eine Methodik zur quantitativen Bestimmung des CO2-Ausstoßes der weltweiten Schifffahrt. Die Berechnung basiert sowohl auf den vorliegenden Daten des automatischen Identifikationssystems (AIS) als auch auf den Wetterdaten des Deutschen Wetterdienstes.

Das Projekt mündete in einer Abschlussveranstaltung, bei der die Ergebnisse des seit August 2018 laufenden Projektes vorgestellt und Folgeaktivitäten diskutiert wurden. Die Veranstaltung wurde am 28. Oktober mit 70 interessierten Vertreterinnen und Vertretern aus Wissenschaft und Wirtschaft und des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr durchgeführt.

Das Vorhaben EmissionSEA wurde im Rahmen des Förderprogramms mFUND im Zeitraum von August 2018 bis Oktober 2021 mit 1,55 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Während der gesamten Projektlaufzeit standen das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, der Deutsche Wetterdienst, Lloyd’s Register, die Niederelbe Schifffahrtsgesellschaft mbH & Co. KG, die HAMMONIA Reederei GmbH & Co. KG und die Aquametro Öl & Marine AG als assoziierte Partner zur Seite.

Der Algorithmus des Emissionsmoduls basiert auf Big-Data-Berechnungen von Daten des „Automatic Identification System“, die alle international reisenden Schiffe verpflichtend zur Kollisionsverhütung aussenden müssen. Weiterhin wurden Wetterdaten (Strömung, Wind und Wellen) und Schiffsmaschinendaten genutzt, um ein möglichst realitätsnahes Modell zu entwickeln. Anschließend wurden sie unter Verwendung eines High-Performance-Cloud-Clusters analysiert und der Energiebedarf berechnet. Für jedes AIS-ausrüstungspflichtige Schiff lässt dieser sich nun weltweit im Viertelstundentakt quantifizieren. Dazu wurden alle verfügbaren Informationen genutzt wie verbaute technische Anlagen und verwendeter Treibstofftyp. Zuletzt wurde dann die benötigte Treibstoffmenge und die daraus resultierende CO2-Emission abgeleitet.

Mit dem entwickelten EmissionSEA-Modul wird Behörden, Reedereien und anderen Akteuren ein einfach zu bedienendes, vergleichendes Analyse-Tool geboten, um die von den Schiffen gemeldete CO2-Emission auf Plausibilität zu prüfen. Beim Auftreten starker Abweichungen wird es nun möglich sein, stichprobenartige Kontrollen gezielter durchzuführen und ggf. Maßnahmen einzuleiten und Gesetzesverstöße zu ahnden.

Herr Dr. Carsten Hilgenfeld, Leiter für Forschung & Entwicklung bei JAKOTA Cruise Systems GmbH, sieht einen großen Anwendungsbedarf für das Modul: „Mit dem entwickelten Emissionsmodul haben wir die Ermittlung des Schadstoffausstoßes von Schiffen ein Stück weit transparenter gemacht. Diese unabhängige, quantitative Methode ermöglicht es Reedern, die MRV-Reports vor dem Absenden selbstständig auf Plausibilität zu prüfen. Menschliche Fehler können dadurch reduziert werden.“