Mögliche Umweltrisiken durch die Einleitung von Scrubber-Abwässern - Meeresumweltsymposium 2022
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Mögliche Umweltrisiken durch die
Einleitung von Scrubber-Abwässern
Meeresumweltsymposium 2022
Octavio Marin
Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie
Hamburg, 18.05.2022
Inhalt
Einführung zur Scrubber-Problematik
Projekt ImpEx
Probenahmekampagne
Ergebnisse der Laboruntersuchungen
Fazit
Hamburg, 18.05.2022 2
Einführung zur Scrubber-Problematik
Warum gibt es Scrubber?
1. Vorschriften zur Schwefeloxidminderung (SOx)
• MARPOL Anlage VI Regel 14 verbietet die Verbrennung von
Schiffskraftstoffen mit Schwefelgehalten von:
• > 0,10 % (m/m) in SECA seit 01.01.2015 und
• > 0,50 % (m/m) weltweit seit 01.01.2020
ECA Weltkarte i. Schweröl- und Marinegasöl-Proben ii.
2. Scrubber als (wirtschaftliche) Alternative
• MARPOL Anlage VI Regel 4 gestattet die Nutzung als gleichwertigen Ersatz
i. Fathom.World (2017)
ii. Weigelt, A. (2020) Hamburg, 18.05.2022 3
Einführung zur Scrubber-Problematik
Wie funktioniert ein Scrubber?
Abflussmenge: 45 – 90 t/MWh Abflussmenge: 0,1 – 1,0 t/MWh
Schlamm: 0,1 – 2,0 kg/MWh
„Zero-discharge“ Modus möglich
Hamburg, 18.05.2022 4
Einführung zur Scrubber-Problematik
Warum gibt es Umweltbedenken?
Aus dem Scrubber-Betrieb wird saures Abwasser mit Schadstoffen wie
Ölrückständen, polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen
(PAKs), Schwermetallen und Nitrat in die Meeresumwelt eingeleitet.
Hamburg, 18.05.2022 5
Einführung zur Scrubber-Problematik
Warum gibt es Umweltbedenken?
Marktanalyse
3.600 – 4.700 Schiffe sind heute mit
Scrubbern ausgerüstet. i.-iii. 5000
4361
4577 4682 4711
4000
< 5 % der Weltflotte, aber 20 % DWT i. 3163
3000
85 % Open-loop und 15 % Hybrid 2000
1000 740
242 312 387
Eine langfristige Prognose hat gewisse 0
38 106
Unsicherheiten.
Anzahl von Schiffen mit Scrubbern
(in Betrieb oder bestellt) ii.
i. Lloyd’s List (2020)
ii. DNV (2022) Hamburg, 18.05.2022 6
iii. GISIS (2022)
Projekt ImpEx
Wie ist das Projekt geplant?
Projekt ImpEx
Titel: Environmental Impacts of Exhaust Gas Cleaning Systems
for the Reduction of SOx on Ships
Schwerpunkt: Analyse des Scrubber-Abwassers und Überarbeitung der Scrubber-
Regularien
Auftraggeber: Umweltbundesamt (UBA)
Laufzeit: Jan 2020 – Jan 2023
Ziel: Den internationalen Verhandlungsprozess mit wissenschaftlichen
Ergebnissen unter Berücksichtigung der Belange des
Meeresumweltschutzes zu unterstützen und dadurch zur Versachlichung der
Diskussion in den Gremien beizutragen
Projektpartner: BfG, BUKEA, Hereon, HU, TriOS, UBA, WWU, Berater und Reedereien
Aktivitäten: Status quo Analyse
Probenahmekampagne mit Messungen an Bord
Chemische und ökotoxikologische Analyse
Workshops und Gremienarbeit
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Probenahmekampagne
Wie haben wir beprobt?
Fahrplan der Schiffe
Kapazität der Labore
Transport der Proben
Einschiffung Kiel
Ausschiffung Hamburg
Global Sulphur Cap 2020, Scrubber, 8
Hamburg, 18.05.2022
12.06.2018
Probenahmekampagne
Was haben wir beprobt?
OL/IN OL/BD OL/OU CL/BT CL/AT CL/OU
Kraftstoff Schmieröl
Scrubber-Wasser
OL/IN OL/BT OL/OU CL/BT CL/AT CL/OU
Schlamm
Scrubber-Wasser
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Ergebnisse der Laboruntersuchungen
Chemische Charakterisierung
Ölgehalt (HOI) [mg/l] Vanadium [µg/l]
10
10000
Konzentrationen
1 1000
100
0,1
10
0,01 1
S1 S2 S3 S4 Ref. B S1 S2 S3 S4 Ref. A
OL-Zulauf OL-Ablauf CL-Ablauf OL-Zulauf OL-Ablauf CL-Ablauf
Ölgehalt (HOI) [g/MWh] Vanadium [mg/MWh]
100 10000
Emissionsfaktoren
10 1000
1 100
0,1 10
1
Ein gestrichelter Balken zeigt an, dass 0,01
das Ergebnis unterhalb der S1 S2 S3 S4 Ref. B S1 S2 S3 S4 Ref. C
Bestimmungsgrenze (BG) liegt. In diesem OL-Ablauf CL-Ablauf OL-Ablauf CL-Ablauf
Fall ist der zugewiesene Wert BG/2.
Ref. A: Hermansson et al. (2021)
Ref. B: Schmolke et al. (2020) Hamburg, 18.05.2022 10
Ref. C: Hassellöv et al. (2020)Ergebnisse der Laboruntersuchungen
Ökotoxikologische Wirkungen
DIN EN ISO 11348-2 DIN EN ISO 10253 ISO 14669 : 1999 E
Testung nativer Proben Leuchtbakterien Marine Kieselalgen Marine Copepoden
auf 3 unterschiedlichen (Aliivibrio fischeri) (Phaeodactylum tricornutum) (Arcatia tonsa)
trophischen Ebenen
‚Whole Effluent Toxicity‘
Tests (akute Toxizität)
© David Elliot
MeOH
DMSO
EtOH
1000 x Extrakte Extrakte
Testung extrahierter
Proben auf Mutagenität,
dioxinartige Wirkung und
Fischeitoxizität
SPE
ISO 1138 Yeast Dioxin Screen DIN EN ISO 15088
Ames-Fluktuationstest (YDS) Fischeitest
(Salmonella typhimurium)
Hamburg, 18.05.2022 (Danio
11 rerio)Ergebnisse der Laboruntersuchungen
Ökotoxikologische Wirkungen
Die CL-Proben zeigen höhere Toxizität (sehr hoch toxisch) als die
OL-Proben (mäßig toxisch) bei den ‚Whole Effluent Toxicity‘ Tests.
Mutagenität und dioxinartige Wirkungen wurden nachgewiesen.
Fischeitests werden noch durchgeführt.
Hamburg, 18.05.2022 12Fazit
Aktuell gibt es über 3.600 mit Scrubbern ausgerüstete Schiffe.
Scrubber werden wohl langfristig präsent sein.
Trotz der Herausforderungen bei der Durchführung von Probenahmekampagnen
für Scrubber-Abwasser liegen inzwischen mehrere Studien vor.
Chemische Analysen des Scrubber-Abwassers haben das Vorhandensein von
Schwermetallen und organischen Schadstoffen in erhöhten Konzentrationen
nachgewiesen.
Ökotoxizität insbesondere der CL-Proben ist bedenklich hoch. Dies sollten in die
Bewertung mit einbezogen werden.
Modellierung von Expositionsszenarien sind nötig für die Durchführung einer
Umweltrisikoeinschätzung.
Die Scrubber-Diskussion ist in den Gremien weiterhin offen.
Hamburg, 18.05.2022 13Vielen Dank!
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