Nachhaltigkeit

Eine Pionierin im Eis

Für ein Polarforschungsschiff, das in empfindlichen Gebieten unterwegs ist, ist es extrem wichtig, den Fokus verstärkt auf die Nachhaltigkeit zu richten. Dank ausgefeilter Konzepte und moderner Technologien soll die neue Polarstern eines der umweltfreundlichsten Eisbrecher der Welt werden.

Volle Kraft Richtung Nachhaltigkeit

Nur wenige Schiffstypen müssen so vielen verschiedenen Anforderungen gerecht werden wie ein Forschungs-Eisbrecher. Die neue Polarstern wird zeitweise als schwimmende Forschungsstation dienen, die ihre Position halten und genug Leistung für den Bordbetrieb mit den eigenen Energieerzeugungssystemen bereitstellen muss. Etwas mehr Leistung ist gefragt, wenn sie im Transit zu ihren Einsatzgebieten unterwegs ist. Doch es wird Tage geben, an denen sie sich mit viel Kraft durchs Eis brechen muss und der Leistungsbedarf sehr hoch ist. Diese unterschiedlichen Situationen möglichst effizient und energiesparend zu bewältigen, ist eine echte Herausforderung. Umgesetzt wird die Energieerzeugung durch eine ausgeklügelte Kombination von mehreren Generatoren und leistungsfähigen Batteriepaketen. Für den Antrieb und die Energieerzeugung werden hauptsächlich sogenannte Dual-Fuel-Generatoren sorgen, die sowohl konventionellen Diesel als auch Biokraftstoffe wie HVO oder Methanol verbrennen können. Auch wenn nachhaltig erzeugtes Methanol die umweltfreundlichere Alternative zu fossilem Dieselkraftstoff ist, wird das Schiff nicht ausschließlich damit betrieben werden können. Denn zum einen steht dieser Treibstoff weltweit noch nicht in allen Häfen zur Verfügung. Zum anderen wird die neue Polarstern aus Sicherheitsgründen Kraftstoffreserven für eine Notüberwinterung mitführen. Auch bei einem sehr effizienten Forschungseisbrecher besteht immer die Möglichkeit, im Eis festzufrieren und dann eine Weile dort ausharren zu müssen. Ein Dieselkraftstoff ist auf Grund von seiner höheren Energiedichte, und der damit verbundenen Möglichkeit an Bord Platz zu sparen, besser geeignet als Methanol. Bei der Verbrennung von Methanol, wie auch von Diesel, wird etwa die Hälfte des Energiegehalts als Wärme frei. Diese Wärme soll, ganz im Sinne der Nachhaltigkeit zu einem effizienten Schiffsbetrieb beitragen: Ein möglichst großer Teil soll zurückgewonnen und zum Beheizen der Wohnräume und Labore, zur Warmwassererzeugung, aber auch zur Erwärmung wichtiger Decksbereiche verwendet werden. Zudem wird Wert daraufgelegt, die Schadstoffe im Abgas zu reduzieren. So wird die neue Polarstern mit modernsten Rußpartikelfiltern, Katalysatoren und einer Harnstoff-Einspritzung zur Reduzierung des Stickoxid-Ausstoßes ausgestattet, die an die Grenzen des heute technisch Machbaren gehen werden.

Lack, Holz und Stahl

Bei der neuen Polarstern kommt das Thema Nachhaltigkeit an verschiedenen Stellen ins Spiel. Interessierte Werften, die sich für den Bau des Schiffes bewerben wollten, mussten nicht nur hohen Anforderungen in Sachen Umweltmanagement, Gesundheits- und Arbeitsschutz gerecht werden, ihre Lieferketten dokumentieren und die Verwendung zertifizierter Materialien darstellen. Entscheidend war auch, dass beim Bau vor allem nachhaltige Materialien zum Einsatz kommen. Das betrifft beispielsweise das für das Deck verwendete Holz, die Inneneinrichtung oder die großen Mengen von Lacken, Ölen und anderen Beschichtungen, die auf einem Schiff benötigt werden. Einer der größten Materialposten sind jedoch die bis zu 14.000 Tonnen Stahl, die allein für den Schiffskörper verbaut werden. Die Produktion dieses Materials setzt große Mengen Kohlenstoffdioxid frei: Zwei Tonnen CO2 pro Tonne Stahl sind ein üblicher Wert. Klimafreundlicherer „Grüner Stahl“ steht derzeit als Alternative noch nicht in ausreichender Menge und den für einen Polareisbrecher erforderlichen Qualitäten zur Verfügung. Da Stahl für den Einsatzbereich des Schiffes jedoch ein alternativloser Werkstoff ist, wird der Materialeinsatz so gering wie möglich gehalten werden. Die Produktionsanlagen der Werft ermöglichen eine weitestgehende Reduktion des Stahlverschnitts. Zudem wird voraussichtlich grüner Strom für die Fertigung und das Verschweißen der einzelnen Sektionen verwendet, um den Kohlenstofffußabdruck durch den Bau des Schiffes maximal zu reduzieren. Trotz der Herausforderungen wird die Polarstern-Nachfolge die Kriterien des Umweltzeichens „Blauer Engel“ für umweltfreundliches Seeschiffdesign aller Voraussicht nach erheblich übererfüllen.

Heimlich und leise

Auf ihren Forschungsfahrten wird die neue Polarstern oft in sensiblen, weitgehend unberührten Gebieten unterwegs sein. Dort soll sie möglichst wenig Spuren hinterlassen. Hierfür wird der Umwelteinfluss des neuen Forschungseisbrechers im Schiffsbetrieb auf ein Minimum reduziert. Dies ist unter anderem durch moderne Schiffskläranlagen möglich, sogenannte Membran-Ultrafiltrationskläranlagen, die das Abwasser von nahezu allen unerwünschten Bestandteilen wie Mikroplastik oder auch Nährstoffen befreien. Die an Deck verwendeten Hydrauliköle sind zudem biologisch abbaubar. Der Rumpf bekommt eine besonders harte Beschichtung, die sich auch bei Eiskontakt kaum abreibt. Dies ist ein Fortschritt gegenüber vielen anderen Schiffen, von deren Rümpfen während der Fahrt oft Farbpartikel und Biozide aus sogenannten Antifouling-Anstrichen ins Wasser gelangen, die den Bewuchs mit Algen, Muscheln und anderen Meeresbewohnern verhindern sollen. Um diese „blinden Passagiere“ an einer Mitfahrt auf der neuen Polarstern zu hindern, ist Technik verbaut, die dies gezielt vermeiden kann. Neben einer regelmäßigen Bewuchsreinigung des Rumpfes profitiert das Schiff von den Schwankungen der Meerwassertemperatur zwischen den Forschungsgebieten. Diese extremen Temperaturunterschiede überleben nur wenige dieser Organismen. Neben den stofflichen Belastungen kann auch der Lärm von Schiffen für Meeresbewohner zum Problem werden, da er zum Beispiel das natürliche Verhalten von Fischen und die Kommunikation von Walen stört. Deshalb wird die neue Polarstern ein besonders leises Schiff sein, das sogar die Unterwasserschallemissions-Grenzwerte des Internationalen Rates für Meeresforschung (ICES) weitestgehend einhalten soll. Die Einhaltung dieser Grenzwerte ist freiwillig und schafft bisher kein anderer Eisbrecher dieser Leistungsklasse.

Weg mit den Hindernissen

Die neue Polarstern wird ein möglichst barrierefreies Schiff sein. Das ist vor allem im Interesse von Menschen mit körperlichen Beeinträchtigungen. Darüber hinaus erleichtert es auch das wissenschaftliche Arbeiten an Bord. Schließlich müssen auf einem Forschungseisbrecher jeden Tag große Geräte und schwere Materialkisten bewegt werden. Da stört jede überflüssige Schwelle und jeder zu enge Korridor. Steile Treppen oder Türen, die sich nicht per Knopfdruck öffnen und schließen lassen, können schnell zum Hindernis werden. Sich über solche Details Gedanken zu machen, ist in der Schifffahrt, mit Ausnahme von Kreuzfahrtschiffen, noch nicht sehr weit verbreitet. Beim Bau der neuen Polarstern aber wird vieles von Anfang an mitgedacht. Eine möglichst einfache Orientierung an Bord ist ebenfalls ein großes Thema. Für die feste Schiffsbesatzung mag das kein Problem sein. Doch auch Gäste und Expeditionsteilnehmende, die erstmalig an Bord gehen, sollen sich schnell zurechtfinden. Hierfür können beispielsweise tastbare Markierungen an den Handläufen und in unterschiedlichen Farben gestaltete Decks hilfreich sein. Dies kann auch im Notfall besonders wertvoll sein, um keine kostbare Zeit zu verlieren.

Die Polarregionen als Lebensraum