DeWaTra
Innovative Bewertungsmethoden für die
Dekarbonisierung des Wassertransports
Am DLR-Institut für Maritime Technologien und Antriebssysteme werden systembasierte Modellierungsansätze entwickelt, die Energiebedarf und Emissionen von Schiffen lebenszyklusorientiert analysieren und physikalische, datengetriebene sowie messbasierte Methoden kombinieren. Diese Ansätze fließen in das europäische Netzwerk DeWaTra ein, um die methodische Harmonisierung zu stärken und eine evidenzbasierte Entscheidungsgrundlage für die maritime Energiewende zu schaffen.
Die Dekarbonisierung des Wassertransports erfordert wissenschaftlich fundierte und harmonisierte Bewertungsmethoden. Technologische Optionen wie alternative Kraftstoffe, windunterstützte Antriebssysteme oder Energieeffizienzmaßnahmen müssen unter einheitlichen Annahmen bewertet werden, um vergleichbare und evidenzbasierte Schlussfolgerungen zu erzielen.
Am DLR-Institut für Maritime Technologien und Antriebssysteme entwickeln wir Modellierungsansätze auf Systemebene, um den Energiebedarf und die Emissionen von Schiffen zu analysieren. Unsere Arbeit konzentriert sich auf methodische Konsistenz, Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit über verschiedene technologische Wege hinweg. Die Dekarbonisierung ist keine Frage einer einzelnen Technologie, sondern erfordert eine integrierte Bewertung von Antriebssystemen, Bordanlagen und Betriebsverhalten. Unser methodischer Rahmen kombiniert physikalisch basierte Modelle, datengesteuerte Ansätze, diskrete Leistungsprognosen und Messdaten an Bord. Darüber hinaus trägt die AIS-basierte Emissionsmusteranalyse dazu bei, die quantitative Grundlage für Nachhaltigkeitsbewertungen in der Schifffahrt zu stärken.
Ein zentrales Element unserer Arbeit ist die Lebenszyklusperspektive. Technologische und wirtschaftliche Auswirkungen werden nicht nur während des Betriebs, sondern über die gesamte Lebensdauer des Systems analysiert. Dies ermöglicht eine umfassendere Bewertung der Umweltleistung und Systemeffizienz. Wir bringen diese Ansätze in das europäische Netzwerk DeWaTra – Decarbonising Waterborne Transportation, eine COST-Aktion (European Cooperation in Science and Technology, Aktion CA23159), ein.
COST unterstützt Bottom-up-Forschungs- und Innovationsnetzwerke und fördert den strukturierten wissenschaftlichen Austausch in ganz Europa. DeWaTra bringt Partner aus sieben Kernländern zusammen: Griechenland, Niederlande, Portugal, Rumänien, Spanien, Türkei und Vereinigtes Königreich (zum Projektstart), sowie weitere Mitwirkende aus anderen europäischen Ländern, darunter Deutschland. Zu den führenden Organisationen innerhalb der Aktion gehören die Associação do Instituto Superior Técnico para a Investigação e Desenvolvimento, DNV, die European Association of Universities in Marine Technology, die Università degli Studi di Napoli Federico II, die Liverpool John Moores University, die Istanbul Technical University, die National Technical University of Athens, die University of Strathclyde, die University of Nicosia, die Chalmers University of Technology und die University of Zagreb.
In diesem Rahmen befasst sich der wissenschaftliche Austausch mit der Optimierung des Rumpfdesigns, der Implementierung energiesparender Vorrichtungen, alternativen Kraftstoffen, windunterstützten Antriebskonzepten und der auf künstlichen neuronalen Netzen basierenden Vorhersage von Kraftstoffverbrauch und Emissionen. Neben der methodischen Harmonisierung trägt die Aktion zum europäischen Kapazitätsaufbau bei, indem sie die Zusammenarbeit stärkt und die nächste Generation von Forschenden im Wasserverkehrssektor unterstützt.
Langfristig zielen die in diesem Rahmen entwickelten harmonisierten Modellierungsansätze darauf ab, die Vergleichbarkeit technologischer Optionen zu verbessern, politikrelevante Bewertungsprozesse zu unterstützen und zu einer evidenzbasierten Entscheidungsfindung im Bereich der maritimen Energiewende beizutragen. Zu den Zukunftsperspektiven gehören die Übertragung ausgewählter Methoden in anwendungsorientierte Werkzeuge und potenzielle Szenarien für die Integration an Bord.
