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Schiffskraftstoffe (Schiffstreibstoffe/Bunkerkraftstoffe)

Schiffskraftstoffe – auch Schifffahrtsbrennstoffe (vgl. Norm DIN ISO 8217), Bunkerkraftstoffe, Schiffstreibstoffe genannt und im Englischen vor allem als Marine Fuels bezeichnet – werden übergreifend in zwei verschiedene Klassen eingeteilt: 

  • Schweröl (HFO) und 
  • Destillate

Letztere werden umgangssprachlich auch Marine Gasöl (MGO) genannt. Zur ersten Gruppe der Schweröle zählen weitere Produkte wie LSFOULSFO und HSFO. Die in der Praxis häufig eingesetzten Mischungen aus Schweröl und Destillaten werden als Marine Diesel (MDO) oder Intermediate Fuel Oils (IFO) beschrieben. Wobei mit dem Begriff Marine Diesel im engeren Sinne vor allem Mischungen gemeint sind, bei denen der Schwerölanteil sehr klein ist. Diese Art von Marine Diesel wird daher in einigen Fachbüchern auch den Destillaten zugeordnet. Große Schiffe können sowohl mit Schweröl als auch mit Marine Diesel fahren. Kleinere Schiffe wie Binnenschiffe sind nicht für den Betrieb mit Schweröl ausgelegt.

Die unterschiedlichen Schifffahrtsbrennstoffe laut ISO 8217 basieren auf dem Grundstoff Rohöl und werden in Raffinerien mithilfe der fraktionierten Destillation hergestellt. Bei diesem Prozess wird das Rohöl stufenweise bis knapp unter die Temperatur erhitzt, bei der es sich zersetzen würde. Wenn während des Erhitzens der Siedepunkt eines bestimmten Bestandteils – einer sogenannten Fraktion – des Rohöls überschritten wird, geht es in die Gasphase über. Fraktionen mit kleineren Molekülen verdampfen bei niedrigeren Temperaturen als solche mit langkettigen und damit größeren Molekülen. Die einzelnen Fraktionen werden dann wieder unter ihren Siedepunkt abgekühlt und somit verflüssigt. Die auf diese Weise vom Rohöl abgetrennten Fraktionen bezeichnet man als Destillate. 

Der bei der fraktionierten Destillation übrigbleibende Rest, der nicht in die Gasphase übergeht, wird als Rückstands- oder auch Schweröl bezeichnet. Dieses Schweröl kann durch weitere Verfahren in seinem Schwefelgehalt reduziert werden.

Seit 1987 definiert die von der International Maritime Organization (IMO) auf den Weg gebrachte Norm ISO 8217 „Petroleum Products – Fuel (class F) – Specifications of marine fuels“ die grundsätzlichen Anforderungen an Schifffahrtsbrennstoffe (lt. DIN ISO 8217 der offizielle deutsche Begriff); genau genommen beinhaltet diese die Anforderungen für Brennstoffe auf Mineralölbasis für den Einsatz bei der Schifffahrt in Dieselmotoren und Kesselanlagen. Sie gilt weltweit als allgemeiner Standard zur Spezifikation von Schiffskraftstoffen und teilt sie nach ihren Hauptbestandteilen in Rückstandsöle (Residual Fuels) und Destillatbrennstoffe (Distillate Fuels) ein. Zusätzlich klassifiziert die ISO 8216 Kategorien für Schifffahrtsbrennstoffe. 

Je nachdem, ob der Brennstoff in der Erdölraffinerie durch Destillation gewonnen wurde oder als Rückstand aufgetreten ist, wird er den Destillaten (bzw. laut Norm Destillatbrennstoffen) bzw. Rückstandsölen zugeordnet. Die Rückstandsöle werden gemäß ISO 8217 nach ihrer Zähflüssigkeit (kinematischer Viskosität) in sechs Kraftstofftypen unterteilt; das sind RMA, RMB, RMD, RME, RMG und RMK in Kombination mit ihrem maximalen kinematischen Viskositäts-Grenzwert bei 50°C. Die Zähflüssigkeit wird in Quadratmillimeter pro Sekunde (mm²/s) angegeben. Große Werte wie etwa 700 beschreiben sehr zähflüssige Rückstandsöle; sinkt der Wert für die kinematische Viskosität, wird der Kraftstoff zunehmend dünnflüssiger. Wobei grob der Zusammenhang gilt: je dünnflüssiger, desto höher die Qualität des Schiffskraftstoffes. Rückstandsöle werden in großen, mittel bis langsam laufenden Schiffsmotoren eingesetzt. Sofern sich das Schiff nicht in einer Zone mit besonderen Einschränkungen für die Emissionen befindet, einer Emission Control Area (ECA), ist das in der Regel ein Schiffskraftstoff vom Typ Intermediate Fuel Oil (IFO) 380 mit der ISO-8217-Bezeichnung RMG 380 oder RMK 380. 

Kleinere Schiffe tanken meist leichtere Schiffskraftstoffe, wie Destillatbrennstoffe und dünnflüssigere Rückstandsöle, da nur größere Motoren Rückstandsöle mit hohem Schwerölanteil gut verbrennen können. Destillatbrennstoffe werden laut ISO 8217 in vier Klassen unterteilt: DMX, DMA, DMZ und DMB. DMX bezeichnet ein Destillat, das nur für kleinere Motoren (Rettungsboote/Notaggregate) eingesetzt wird und für eine Verwendung außerhalb des Maschinenraums vorgesehen ist. DMA und DMB unterscheiden sich hauptsächlich darin, dass DMB Spuren von Rückstandsöl enthalten darf. Die vierte Destillatklasse DMZ darf keine Rückstandsöl-Komponente enthalten, hat einen höheren Aromatengehalt und weist gegenüber den anderen Destillatbrennstoffen eine leicht erhöhte Zähflüssigkeit bei 40°C auf. So soll sichergestellt werden, dass die Einspritztechnik beim Umschalten von einem qualitativ minderwertigen Schiffskraftstoff auf DMZ (etwa bei der Einfahrt in eine ECA) weiterhin kühlen und schmieren kann.

Faktisch werden meist Gemische aus Destillatbrennstoffen und Rückstandsölen verwendet, das heißt Intermediat-Treibstoffe bzw. Intermediate Fuel Oils (IFO). Die häufigsten in der Schifffahrt eingesetzten Treibstoffe sind IFO 380 und IFO 180 (RMG). 

Die Norm ISO 8217 legt auch Qualitätsparameter wie u.a. Zündwilligkeit (Calculated Carbon Aromaticity Index/CCAI), maximalen Säure- und Metallgehalt und Obergrenzen der Schwefelgehalte der Schiffskraftstoffe fest. Grundsätzlich kann die Einhaltung der Emissionsgrenzen auch mit zusätzlicher Technik (Filteranlagen, Scrubber) gewährleistet werden. Hier trägt der Schiffseigner die Verantwortung, die Emissionsgrenzwerte durch den Einkauf des für die jeweilige Technik eines Schiffes passenden Schiffskraftstoffs einzuhalten.

Ein Regelwerk für den globalen Seeverkehr wird überwiegend von der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation – der International Maritime Organization (IMO) – geliefert. Die Vorgaben für Emissionsgrenzen liegen dabei deutlich unter den Standards des Landverkehrs. Da gerade Seeschiffe heutzutage immer noch überwiegend mit Schweröl (HFO) betrieben werden, welches auch eine niedrigere Qualität verglichen mit Marine Diesel (MDO) hat, werden deutlich höhere Emissionen verursacht. Der hohe Schwefelgehalt im Schweröl (bis zu 4,5%) führt zu besonders hohen Schwefeloxid (SOx)-Emissionen. Die International Maritime Organization gibt bisher nur Grenzwerte für Schwefel und Stickoxide vor. Allerdings hat die IMO aufgrund der hohen Umweltbelastung Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz neuer Schiffe sowie zur Begrenzung von Emissionen im Seeverkehr auf den Weg gebracht und den maximalen Schwefelgehalt von Schiffsbrennstoffen weltweit auf 3,5% begrenzt. 

Globale Standards wurden bereits auch für sogenannte Emissionskontrollgebiete (Emission Control Areas – ECA) durch die EU und die USA ausgewiesen, in denen strengere Regeln gelten. Seit Januar 2015 sind bereits Teile des Revised IMO Marpol Annex VI in Kraft getreten, welche die Emissionen von Schwefel, Stickstoff sowie Feinstaub in Emission Control Areas (z.B. Nord- und Ostsee) reduzieren. Innerhalb der ECA dürfen seither ausschließlich Treibstoffe mit einem maximalen Schwefelanteil von 0,1% verwendet werden. Die Einführung einer globalen Begrenzung des Schwefelanteils (auch außerhalb der ECA) wird derzeit geprüft. Ergebnisse hierzu werden in 2018 erwartet. Auf Basis dessen wird entschieden, ob die globale Begrenzung bereits in 2020 oder erst in 2025 eingeführt wird.

Als alternativer Schiffstreibstoff – auch gerade aufgrund der Verringerung der Emissionen – kommt heute auch flüssiges Erdgas (LNG) für Schiffe zum Einsatz. Flüssigerdgas gilt als Schiffskraftstoff der Zukunft und als ein wichtiger Pfad, um die verschärften Umweltvorschriften zu erfüllen. Die CO2-Bilanz und der Ausstoß von Schwefel- und Stickstoffverbindungen dieses Kraftstoffs sind deutlich besser als die der auf Rohöl basierenden Schiffskraftstoffe. Da davon auszugehen ist, dass die Grenzwerte für den Ausstoß von Stickoxiden und Schwefeldioxiden in Zukunft weiter zugunsten der Umwelt angepasst werden, rechnen Experten mit einem zunehmenden Einsatz von LNG als Schiffstreibstoff. Bisher fehlen für den weltweit übergreifenden LNG-Einsatz und die Lagerung aber noch international verbindliche Regeln und Normen, die derzeit von verschiedenen Komitees und Organisationen entwickelt werden, u.a. durch die SGMF (Society for Gas as Marine Fuel) und IMO sowie von ISO. LNG als Schiffskraftstoff ist deshalb auch bisher – trotzdem es zu den Schiffstreibstoffen zählt – nicht in der DIN ISO 8217 berücksichtigt bzw. definiert. 

Die Bomin Gruppe ist zusammen mit Matrix Marine einer der weltweit führenden unabhängigen Anbieter von Schiffstreibstoffen und Bunkerservices.

Die Analyse fossiler und biogener Kraftstoffe und Brennstoffe nach internationalen Standards gehört zu den Leistungen der GMA – Gesellschaft für Mineralöl-Analytik und Qualitätsmanagement.

So werden z.B. auch die Produktqualitäten der von Mabanaft und ihren Tochtergesellschaften gehandelten sowie bei Oiltanking eingelagerten Produkte stets überwacht.

Stand: Dezember 2015
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