105-m-Tanker fährt mit Wasserstoff: Japan meldet Weltpremiere auf See
Wasserstoff galt aufgrund seines Volumens lange als ungeeignet für Schiffe. Jetzt ist ein japanischer Tanker zwei Stunden lang mit einem Wasserstoffmotor durch die Bucht von Osaka gefahren. Wie war das möglich?
Die „Kikō Maru“ bei der Fahrt durch die Bucht von Osaka. Den Strom für den Antrieb lieferte ein Wasserstoffmotor, der in Containern auf dem Oberdeck untergebracht ist.
Foto: Nippon Foundation
Am 25. September fuhr die „Kikō Maru“ in die Bucht von Osaka ein. Der 105 m lange Tanker transportiert normalerweise bis zu 5000 kl Ladung zwischen japanischen Häfen. Doch auf seinem Oberdeck standen diesmal Container, die den Strom für den Antrieb erzeugen. Zwei Stunden lang fuhr das Schiff durch die Bucht und legte dabei laut Nippon Foundation rund 33 km zurück, im Schnitt also knapp 9 Knoten. Die Energie dafür lieferte ein Wasserstoffmotor.
Als Kraftstoff für Schiffe galt Wasserstoff bislang nicht als erste Wahl. Seine Energiedichte pro Volumen ist gering. Selbst flüssig braucht er gut viermal so viel Tankraum wie Diesel, damit ein Schiff gleich weit kommt. Schiffsmotoren, die fast ausschließlich Wasserstoff verbrennen, liefen bisher vor allem auf Prüfständen, zum Beispiel im Februar bei Everllence in Augsburg. Am 30. September meldete die japanische Nippon Foundation die 33-km-Fahrt der „Kikō Maru“ dagegen als Weltpremiere auf See. Was haben die Japaner anders gemacht?
Inhaltsverzeichnis
Warum Schiffe neue Kraftstoffe brauchen
Die Schifffahrt verursachte laut der vierten Treibhausgasstudie der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation IMO im Jahr 2018 knapp 3 % der weltweiten Treibhausgasemissionen. Bis etwa 2050 will die IMO die Emissionen der Branche auf netto null senken. Batterien eignen sich dabei nur auf kurzen Strecken, etwa für Fähren. Frachtschiffe, die tage- oder wochenlang ohne Halt unterwegs sind, brauchen hingegen Kraftstoffe, die sich in großen Mengen tanken lassen.
Wasserstoff erfüllt diese Bedingung nur mit großem Aufwand. Flüssig wird er erst bei −253 °C, und das Verflüssigen kostet rund 30 % der Energie, die im Wasserstoff steckt. Trotz Isolierung verdampft laufend ein Teil im Tank, Fachleute sprechen vom „Boil-Off“. Man könnte auch sagen: Für den Schiffsverkehr ist das Gas zu sperrig und die Flüssigkeit zu flüchtig.
Für neue Schiffe setzen Reedereien deshalb eher auf Kraftstoffe, in denen der Wasserstoff chemisch gebunden ist. Methanol ist beispielsweise bei Raumtemperatur flüssig und wird bei der Reederei Maersk auf ersten Containerschiffen eingesetzt. Klimaneutral ist es allerdings nur, wenn sein Kohlenstoff aus Biomasse oder der Luft stammt. Ammoniak enthält gar keinen Kohlenstoff und wird schon bei −33 °C flüssig. Im April ließ HD Hyundai die ersten Tanker taufen, die damit fahren können. Der Stoff selbst ist allerdings hochgiftig, und beim Verbrennen entstehen Stickoxide.
So funktioniert der Wasserstoff-Tanker
Motor und Wasserstoffversorgung stecken in Containereinheiten auf dem Oberdeck. So kann der Laderaum im Rumpf frei bleiben. Den Motor hat Yanmar Power Solutions entwickelt, die Container die Reederei Ueno Transtech.
Der Wasserstoffmotor ist dabei nicht mit der Schiffsschraube verbunden. Er treibt einen Generator an, der Strom für einen Elektroantrieb liefert. Zusätzlich speist eine Lithium-Ionen-Batterie den Antrieb.
Laut Ueno Transtech gleicht die Batterie Lastschwankungen aus, damit der Motor möglichst sparsam läuft. Die Reederei ist Eignerin und Betreiberin der „Kikō Maru“, hat das 2025 gebaute Schiff für den Wasserstoffbetrieb umgerüstet und die Crew für den neuen Kraftstoff geschult.
„Diesel-Technik“ für die Wasserstoffverbrennung
Aufgrund seiner hohen Zündtemperatur entzündet sich Wasserstoff im Zylinder nicht so zuverlässig von selbst, wie es etwa Diesel durch Verdichtung tut. Yanmar mischt ihn deshalb vorab mit Luft und entzündet das Gemisch mit einer kleinen Menge flüssigen Kraftstoffs, der sogenannten Pilotzündung. Die wichtigsten Eckdaten des Motors:
- Sechszylinder-Viertaktmotor, schnelllaufend und als Generator für Küstenschiffe ausgelegt.
- Eine Prüfstandsversion mit Diesel als Zündkraftstoff erreichte 2024 rund 500 kW. Laut Yanmar lief sie dabei mit dem bis dahin höchsten Wasserstoffanteil der Branche.
- An Bord nutzt Yanmar HVO für die Pilotzündung, einen aus Pflanzenölen und Altfetten hergestellten Diesel.
- Die japanische Klassifikationsgesellschaft ClassNK erteilte im Oktober 2025 die Typzulassung und im Dezember das Stickoxid-Zertifikat, denn auch beim Verbrennen von Wasserstoff entstehen Stickoxide. Nach eigenen Angaben ist Yanmar damit der erste japanische Motorenbauer mit beiden Nachweisen für einen Wasserstoffmotor.
ClassNK führt den Motor als reinen Gasmotor für Wasserstoff. Darauf gründet die Stiftung auch ihren Anspruch auf das Prädikat Weltpremiere. Wasserstoffmotoren im Dual-Fuel-Betrieb, die zusätzlich Diesel verbrennen, fahren bereits auf See, in Japan etwa seit Oktober 2025 der Schlepper „Ten-Oh“.
Der Einsatz des Bio-Kraftstoffs HVO erklärt, warum die Nippon Foundation in ihrer Pressemitteilung von einer ‚klimaneutralen‘ Fahrt spricht und nicht von einer ‚emissionsfreien‘. Beim Verbrennen setzt HVO nur so viel CO₂ frei, wie zuvor beim Wachsen der Rohstoffe gebunden wurde. Herstellung und Transport verursachen allerdings zusätzliche Emissionen: ganz klimaneutral ist auch HVO nicht.
Also doch Wasserstoff für die Schifffahrt?
Wie viel Wasserstoff die Container fassen und ob er flüssig oder gasförmig an Bord ist, nennt die Stiftung nicht. Angaben zu Reichweite, Verbrauch und Kosten fehlen ebenso wie zur Herkunft des Wasserstoffs.
Gerade die Herkunft prägt allerdings die Klimabilanz. Bei grauem Wasserstoff aus Erdgas wäre sie kaum besser als mit Diesel. Ob die 1,2 t CO₂, die die Fahrt laut Stiftung gegenüber fossilem Kraftstoff eingespart hat, die Herstellung des Wasserstoffs einrechnen, geht aus der Mitteilung nicht hervor.
Warum Japan auf Wasserstoffschiffe setzt
Die Nippon Foundation verfolgt mit der Fahrt auch ein industriepolitisches Ziel. Laut Mitteilung soll das Programm Japans Schiffbau- und Schifffahrtsindustrie im internationalen Wettbewerb stärken. Finanziert wird es aus den Einnahmen von Motorbootrennen, aus denen sich die Stiftung trägt. Seit 2022 fördert sie drei Konsortien:
- Im April 2024 nahm mit der „Hanaria“ das erste Schiff den Betrieb auf, ein Arbeitsschiff für Offshore-Windparks mit Wasserstoff-Brennstoffzellen.
- Mit der „Kikō Maru“ erprobt die Stiftung nun den zweiten Weg, die Wasserstoffverbrennung. Auf ihn setzt auch Kawasaki Heavy Industries und stattet seinen nächsten Flüssigwasserstoff-Tanker mit einem Motor für Diesel und Wasserstoff aus.
Für den Verbrennungsmotor spricht, dass Werften und Reedereien die Technik seit Jahrzehnten beherrschen. Für große Handelsschiffe gebe es derzeit keine echte Alternative dazu, sagte Sören Ehlers, Direktor des DLR-Instituts für Maritime Technologien und Antriebssysteme, im Februar dem Weser-Kurier.
Brennstoffzellen wie der Großstack des ZSW in Ulm haben zwar einen höheren Wirkungsgrad und stoßen keine Stickoxide aus. Die stärksten Systeme kommen bislang aber nur auf rund 3 MW, zum Beispiel auf zwei Containerschiffen der Reederei Samskip. Das EU-Projekt MiNaMi will mindestens 10 MW erreichen. Welcher Antrieb zu welchem Kraftstoff passt, will Ehlers‘ Institut ab 2027 auf dem Forschungsschiff Modularis des DLR klären.
Das Platz- oder Speicherproblem des maritimen Wasserstoffs löst Yanmars Konzept also nur teilweise. Der Motor ist für die Küstenschifffahrt gebaut, wo Schiffe häufig anlegen und nachtanken können. Für Hochseefrachter bleiben Ammoniak und Methanol vorerst die naheliegenderen Kraftstoffe.
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