Wegpfade des maritimen Sektors zu Netto‑Null‑Emissionen in globalen Energieszenarien

Warum sauberere Schifffahrt uns alle betrifft

Fast alles, was wir kaufen, hat Zeit auf See verbracht. Riesige Frachtschiffe transportieren rund 80 % des Welthandels und verbrennen derzeit Schweröl, das etwa 2,5 % der globalen Kohlendioxidemissionen verursacht. Während Autos, Lkw und Kraftwerke sauberer werden, könnte die Schifffahrt zu einem der schmutzigsten Teile des Klimaproblems avancieren. Die Studie stellt eine einfache, aber drängende Frage: Kann die weltweite Schifffahrt bis zur Mitte dieses Jahrhunderts Netto‑Null‑Klimaverschmutzung erreichen, und was würde das für Treibstoffwahl, Energiesysteme und die Preise alltäglicher Güter bedeuten?

Große Schiffe in einer sich wandelnden Energiewelt

Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass die Schifffahrt nicht als separate, schwimmende Welt behandelt werden kann. Jeder Plan zur Säuberung der Schiffe muss in breitere Veränderungen der globalen Energieproduktion und ‑nutzung passen. Statt nur zu betrachten, was an Bord passiert, verbindet die Studie ein detailliertes Emissionsmodell für Schiffe mit einem globalen Energie‑ und Landnutzungsmodell. Dieser kombinierte Rahmen verfolgt, wie viel Treibstoff verschiedene Schiffstypen benötigen, wie dieser Treibstoff an Land produziert wird und wie all dies in die globalen Klimaziele zur Begrenzung der Erwärmung auf 1,5–2 °C passt. Darüber hinaus werden Emissionen aus der Treibstoffproduktion ebenso gezählt wie die beim Verbrennen von Treibstoff auf See, in Übereinstimmung mit den aktuellen Klimaregeln der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO).

Wie die Forschenden zukünftige Pfade untersucht haben

Die Arbeit verwendet reale Daten zu etwa 50.000 Handelsschiffen, um den Energieverbrauch für 2019 zu schätzen und dann die Nachfrage bis 2100 zu projizieren, basierend auf erwarteten Trends bei Handel, Bevölkerung und Einkommen. Diese Nachfrage fließt in ein globales Szenariomodell, das Treibstoffmixe und Technologien auswählt, die Klimaziele zum geringstmöglichen Gesamtkosten erfüllen. Die Autoren testen Pfade, in denen die Welt insgesamt entweder einer strengeren 1,5‑°C‑ oder einer etwas lockereren 1,8‑°C‑Erwärmungsgrenze folgt und in denen die Schifffahrt etwa 2055, 2060 oder 2070 Netto‑Null‑Treibhausgasemissionen erreicht. Untersucht wird zudem, was passiert, wenn bestimmte Optionen – wie Ammoniak, Biokraftstoffe, CO2‑Abscheidung oder Effizienzverbesserungen – eingeschränkt oder nicht verfügbar sind.

Neue Treibstoffe, sauberere Motoren und abgeschiedenes Kohlendioxid

In allen Szenarien steigt die Energie­nachfrage der Schifffahrt bis zur Mitte des Jahrhunderts und flacht dann ab, wird aber durch bessere Rumpfdesigns, intelligenteres Routing und effizientere Motoren um etwa ein Viertel gesenkt. Die verbleibende Nachfrage verlagert sich allmählich weg vom heutigen Schweröl und Marine‑Diesel. In der frühen Phase spielt verflüssigtes Erdgas (LNG) eine begrenzte Übergangsrolle, manchmal kombiniert mit an Bord installierten CO2‑Abscheidungssystemen, die einen großen Teil der Emissionen abfangen, bevor sie in die Luft gelangen. Ab etwa 2040 zeigt das Modell eine starke Verlagerung hin zu Ammoniak und Biokraftstoffen, viele davon in Produktionswegen mit CO2‑Abscheidung und ‑Speicherung. Diese „netto‑negativen“ Kraftstoffpfade helfen, verbleibende Emissionen zu kompensieren und ermöglichen es dem Sektor insgesamt, Netto‑Null zu erreichen. Später im Jahrhundert, mit der Ausweitung erneuerbarer Stromerzeugung, gewinnen grüner Wasserstoff und grüner Ammoniak aus Wasser und sauberem Strom an Bedeutung.

Die Schifffahrt in der globalen Sauber‑Energie‑Wende

Ein auffälliges Ergebnis ist, dass die Schifffahrt energetisch gesehen klein im Vergleich zum gesamten globalen System ist – nur etwa 2 % der Endenergie­nachfrage. Das bedeutet, dass selbst eine ehrgeizige Reinigung des Sektors die weltweiten Erneuerbaren‑Kapazitäten nicht erheblich belastet. Stattdessen wird die Schifffahrt größtenteils den breiteren Energiestrends folgen, statt sie anzutreiben. Unter den untersuchten Pfaden verschiebt sich der primäre Energiemix der Welt von etwa 80 % fossilen Energieträgern im Jahr 2025 auf weniger als 40 % bis 2050, wobei erneuerbare Energien und Bioenergie übernehmen. Dennoch dekarbonisiert die Schifffahrt, getrieben durch strengere IMO‑Ziele, tatsächlich schneller als der globale Durchschnitt: Sie bewegt sich von nahezu vollständiger Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen heute zu weniger als der Hälfte bis Mitte der 2050er Jahre, der Rest wird durch Ammoniak, Wasserstoff und biobasierte Kraftstoffe mit CO2‑Abscheidung gedeckt.

Was das für Preise und Gerechtigkeit bedeuten könnte

Saubere Treibstoffe sind teurer als heutiges Bunkeröl, und das Modell prognostiziert, dass die Treibstoffpreise für Schiffe um 2060 herum auf etwa das Dreieinhalbfache der heutigen Preise ansteigen könnten. Unter der Annahme, dass Treibstoff rund die Hälfte der Betriebskosten eines Schiffes ausmacht, würden die gesamten Transportkosten um etwas über 100 % steigen. Wenn diese höheren Kosten auf gehandelte Waren umgelegt werden, hängt der Effekt stark davon ab, was transportiert wird und wohin. Hochwertige Güter wie Elektronik oder Pharmazeutika erfahren nur geringe Preiszuwächse, oft unter 5 %, weil der Anteil der Transportkosten am Endpreis klein ist. Niedrigwertige, schwere Güter wie Getreide, Zement, Erze und Dünger können im Durchschnitt Zuwächse von bis zu etwa 15 % erleben, wobei einzelne Länder‑Produkt‑Paarungen 30 % erreichen können. Kleinere und geografisch abgelegene Volkswirtschaften, viele im Globalen Süden, sind stärker betroffen, was die Notwendigkeit von Politiken unterstreicht, die die Last fair verteilen.

Was das für den weiteren Weg bedeutet

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass es technisch machbar ist, die Schifffahrt bis zur Mitte des Jahrhunderts auf Netto‑Null‑Emissionen zu bringen, dies aber schnelles, koordiniertes Handeln erfordert. Es gibt keinen einzelnen Allheilmittel‑Treibstoff: Effizienzsteigerungen, Biokraftstoffe, Ammoniak, Wasserstoff und CO2‑Abscheidung spielen jeweils zu unterschiedlichen Zeiten wichtige Rollen. Der Erfolg hängt von einem raschen Ausbau erneuerbarer Energien, dem Aufbau von Treibstoff‑ und Speicherinfrastruktur und einer sorgfältigen Landnutzungssteuerung für Bioenergie ab, damit Wälder und Ökosysteme geschützt bleiben. Obwohl sauberere Schiffe einige Handelskosten erhöhen werden – insbesondere für Massengüter und entlegene Nationen – argumentieren die Autoren, dass sich der Sektor mit klugen internationalen Politiken parallel zur übrigen Welt dekarbonisieren kann, den Welthandel aufrechterhält und zugleich dazu beiträgt, gefährliche Klimaänderungen zu begrenzen.

Zitation: Kramel, D., Krey, V., Fricko, O. et al. Maritime sector pathways toward net-zero emissions within global energy scenarios. Sci Rep 16, 8282 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35909-4

Schlüsselwörter: Dekarbonisierung der Schifffahrt, alternative Schiffstreibstoffe, maritime Klimapolitik, kohlenstoffneutraler Transport, globale Energiewende