Aufbau eines globalen Bottom-up-Schiffsemissionskatasters unter Berücksichtigung zukünftiger polarer Schiffsrouten

Abstract

Zur exakten Erfassung von Schiffsemissionen entwickelt die vorliegende Studie ein globales Bottom-up-Emissionskataster der internationalen Schifffahrt, das einen besseren räumlichen Be-zug als globale Top-down-Berechnungen und im Gegensatz zu existierenden regionalen Bottom-up-Ansätzen erstmals eine globale Abdeckung aufweist. Als Eingangsdatensatz dienen individuel-le Schiffsbewegungen und -eigenschaften einer Lloyds-Schiffsstatistik von 2006. Der in dieser Studie erarbeitete verbesserte Dijkstra-Algorithmus findet für jede Kombination aus Start- und Zielhäfen einer Schiffsbewegung die kürzeste Route im 1°x1°-Modellgitter unter Berücksichti-gung von Land, Meereis und Schifffahrtskanälen und mit Großkreis-Annäherung über offenem Ozean. Zurückweichendes Meereis ermöglicht in zwei Zukunftsszenarien des Jahres 2050 im Gegensatz zu einem gegenwärtigen Basisszenario von 2006 die Öffnung polarer Schiffsrouten. Zur Entwicklung des globalen Bottom-up-Emissionskatasters wird auf allen Gitterboxen jeder Schiffsroute aus der berechneten Distanz und gemittelten Motorangaben der Treibstoffverbrauch und die Emissionen von NOx, CO2, SOx, CO, Hydrocarbonen und Partikeln ermittelt. Die resul-tierende gegenwärtige Schiffsverteilung stimmt mit Beobachtungsdaten gut überein und der ge-genwärtige globale Treibstoffverbrauch von 268 Mt für das Jahr 2006 liegt im Bereich bisheriger globaler Top-down-Berechnungen und regionaler Bottom-up-Ansätze. Die zukünftige Schiffs-verteilung zeigt aufgrund der gegenwärtigen Schifffahrts-Logistik in der vorliegenden Lloyds-Schiffsstatik eine geringere Schiffsaktivität auf den Nordpolarrouten als bisherige Abschätzungen. Dennoch zeigt die regionale Schiffsaktivität bzw. der Treibstoffverbrauch auf der Nordost-Passage bis 2050 einen Anstieg um die Faktoren 450-600 bzw. 900-1.500 in den beiden Zu-kunftsszenarien.Die Nordwest-Passage weist sogar noch höhere Wachstumsfaktoren von 1.600-2.100 bzw. 1.300-2.300 auf. Der errechnete globale Treibstoffverbrauch von 352-626 Mt für das Jahr 2050 ist konsistent mit bisherigen Studien. Dabei zeigt sich auch, dass adäquate Reduktionsmaßnahmen einen zukünftigen Anstieg der Emissionen im Zuge des prog-nostizierten Weltwirtschaftswachstums verhindern können.