Ammoniak als Schiffskraftstoff kann die reaktive Stickstoffverschmutzung je nach Emissionskontrolle verringern oder erhöhen

Warum saubererer Schiffskraftstoff trotzdem genau betrachtet werden muss

Der weltweite Schiffsverkehr sorgt dafür, dass Waren um die Welt gelangen, pumpt aber zugleich große Mengen an Schadstoffen in Luft und Ozeane. Aus erneuerbarer Energie hergestelltes Ammoniak wird als vielversprechender neuer Kraftstoff angepriesen, weil es kein Kohlenstoff enthält und damit die Hoffnung weckt, die klimaschädlichen Emissionen von Schiffen stark zu senken. Diese Studie zeigt, dass die Sache komplizierter ist: Ammoniak kann zwar helfen, die Klimabelastung zu reduzieren, es kann aber auch eine andere Art von Problem für das globale Stickstoffgleichgewicht schaffen, wenn seine Emissionen nicht streng kontrolliert werden.

Ein neuer Kraftstoff am Horizont für die Schifffahrt

Heute verbrennen die meisten Schiffe Very-Low-Sulfur-Fuel-Oil, einen fossilen Brennstoff, der Kohlendioxid und andere Schadstoffe freisetzt. Grünes „E‑Ammoniak“, hergestellt mit erneuerbarem Strom und Stickstoff aus der Luft, rückt als Ersatz in den Fokus, weil es in modifizierten Schiffsmotoren und Brennstoffzellen eingesetzt werden kann und in großen Mengen vergleichsweise günstig herzustellen ist. Über seinen gesamten Lebenszyklus könnte dieser Kraftstoff bis zu etwa 80 % weniger Treibhausgase ausstoßen als heutige Marinekraftstoffe und damit dem Schifffahrtssektor helfen, das Ziel der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation für Netto‑Null‑Treibhausgasemissionen bis Mitte des Jahrhunderts zu erreichen.

Das verborgene Stickstoffproblem

Anders als bei ölbasierenden Treibstoffen sind die wichtigsten Umweltrisiken bei Ammoniak nicht Kohlenstoff, sondern reaktive Stickstoffformen: Ammoniakgas selbst, Stickstoffoxide und Distickstoffmonoxid (Lachgas). Diese Verbindungen verschwinden nicht einfach nach dem Auspuff. Sie tragen zur Bildung feiner Partikel bei, die die Lungen schädigen, können durch Überdüngung von Ökosystemen in Küstengewässern Sauerstoffarme „Dead Zones" verursachen, und Lachgas ist ein starkes Treibhausgas sowie ozonabbauend. Die Menschheit führt der Umwelt bereits weit mehr reaktiven Stickstoff zu – hauptsächlich durch Düngemitteleinsatz und Viehmist –, als Wissenschaftler für unbedenklich halten; jede große neue Quelle könnte den Druck auf diese ohnehin überstrapazierte globale Grenze verstärken.

Dem Kraftstoff von der Fabrik bis zur Hochsee folgen

Die Autorinnen und Autoren verfolgen Stickstoffverluste entlang der gesamten Kette des Ammoniak‑Schiffskraftstoffs: Produktion in Chemiewerken, Transport und Lagerung in Häfen, Schiffsbunkerung und die letztendliche Nutzung in Motoren. Für jeden Schritt tragen sie die besten verfügbaren Schätzungen zusammen, wie viel Ammoniak entweichen, als Gas ausdünsten oder bei unvollständiger Verbrennung unbemerkt austreten könnte, neben den in Motoren gebildeten Stickstoffoxiden und Lachgas. Anschließend modellieren sie drei Zukunftsszenarien – niedrige, mittlere und hohe Emissionen – unter Branchenprojektionen zum Ammoniakverbrauch in der Schifffahrt für 2030, 2040 und 2050 und vergleichen die gesamten Stickstoffemissionen mit denen heutiger konventioneller Schiffskraftstoffe.

Wenn eine Klimalösung zum neuen Verschmutzer wird

Unter strengen Kontrollen ergibt sich ein ermutigendes Bild: Bis 2050 könnte die Verwendung von Ammoniak die Stickstoffemissionen pro Energieeinheit gegenüber heutigen Schiffskraftstoffen um etwa zwei Drittel senken und zugleich die Klimaauswirkungen verringern. Werden jedoch Leckagen bei Produktion, Lagerung und Bunkerung nicht gut eingedämmt und setzen Motoren mehr Stickstoffverbindungen frei als erhofft, könnten die gesamten Stickstoffemissionen durch Ammoniak tatsächlich die heutigen Emissionen übersteigen, obwohl weniger Energie bereitgestellt wird. In den höheren Emissionsszenarien könnte allein der Ammoniakverbrauch der Schifffahrt bis zu rund ein Fünftel des weltweiten „sicheren" Budgets für Stickstoffverluste aufbrauchen, wobei die Emissionen sich um Häfen und stark befahrene Schifffahrtsrouten konzentrieren würden — Orte, an denen Luftqualität, Küstenökosysteme und Anwohner am stärksten betroffen wären.

Die Vorteile erhalten, ohne dass es nach hinten losgeht

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Ammoniak nur dann Teil einer saubereren Schifffahrtszukunft sein kann, wenn Stickstoffemissionen in jeder Phase streng gemanagt werden. Das bedeutet schnelle Leckortung mit empfindlichen Sensoren, Auffangen von Gas, das bei Lagerung oder Umschlag ausgast, und den Nachweis, dass Schiffsmotoren mit sehr geringen Stickstofffreisetzungen betrieben werden. Zudem fordert sie aktualisierte Regeln und Standards, damit Klimapolitik nicht einfach Kohlenstoffverschmutzung gegen Stickstoffverschmutzung austauscht. Mit starken technischen Schutzmaßnahmen und koordinierter Governance kann die Welt die Klimavorteile von Ammoniak als Schiffskraftstoff nutzen, ohne neuen Schaden für den Stickstoffkreislauf, Küstengewässer und die menschliche Gesundheit zu verursachen.

Zitation: Esquivel-Elizondo, S., Cabbia Hubatova, M., Kershaw, J. et al. Ammonia marine fuel can reduce or increase reactive nitrogen pollution depending on emissions controls. Commun. Sustain. 1, 70 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00076-0

Schlüsselwörter: Ammoniak-Schiffskraftstoff, Schiffsemissionen, Stickstoffverschmutzung, saubere Energiewende, Luft- und Wasserqualität