Die wahren Kosten von Netto-Null-Ports

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Nullemission ist eine schöne Idee, aber wer soll dafür bezahlen? Die US-Umweltschutzbehörde EPA stellt viel Geld für emissionsfreie Häfen bereit.

Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) arbeitet an zwei hochkarätigen Hafeninitiativen, von denen sie hofft, dass sie einen großen Beitrag zum Null-Emissions-Betrieb (ZE) der US-Häfen und den Zielen sauberer Luft leisten werden.

Die erste Initiative startete letzten Mai, als die EPA eine Anfrage nach Informationen und Kommentaren veröffentlichte, die der Agentur bei der Entwicklung von Leitlinien helfen sollten, die sie zur Bewertung von Finanzierungsanträgen für Projekte für emissionsfreie Fahrzeuge, Hafenausrüstung und zugehörige Infrastruktur verwenden könnte. Für diese Investitionen stehen der EPA 4 Milliarden US-Dollar zur Verfügung: 1 Milliarde US-Dollar entfällt auf schwere Nutzfahrzeuge; 3 Milliarden US-Dollar fließen in saubere Häfen.

Die zweite Initiative wurde im August angekündigt, als die EPA die Antragsfrist für 2022–2023 DERA-Finanzierung – Zuschüsse des Diesel Emissions Reduction Act – eröffnete. DERA ist kein neues Programm, die Finanzierung begann im Jahr 2008. DERA-Gelder sind an den Bundeshaushalt gebunden. Als Programm ist DERA nicht so reichhaltig wie die bevorstehende ZE-Finanzierung der EPA. Die neue DERA-Finanzierungsrunde beläuft sich auf insgesamt 115 Millionen US-Dollar; Dennoch ist das beträchtlich, wenn man bedenkt, dass sich die gesamte DERA-Finanzierung von 2008 bis 2020 auf 171 Millionen US-Dollar belief.

Ziel von DERA ist es, Projekte zu finanzieren, die Dieselemissionen und -belastung reduzieren, insbesondere in Häfen und Gebieten mit schlechter Luftqualität. Beispiele für aktuelle Projekte (2020) sind:

• 1 Million US-Dollar an die Connecticut Maritime Foundation Inc. zum Austausch von Motoren in einer New Yorker Fähre.
• 1,1 Millionen US-Dollar an die Georgia Ports Authority zum Ersatz von 37 in Savannah eingesetzten Abladefahrzeugen.
• 2,3 Millionen US-Dollar an die Virginia Port Authority für den Ersatz von 10 Diesel-Van-Carriern durch Hybridgeräte der Stufe 4.
• 323.773 US-Dollar an den Hafen von Seattle für die Installation von Landstrom am Bell Street Cruise Terminal.

Die Bewerbungsfrist für DERA endet am 1. Dezember. Der maximale Preis beträgt 4,5 Millionen US-Dollar. Die EPA geht davon aus, in jeder der 10 geografischen Regionen der EPA zwischen 4 und 10 Auszeichnungen zu vergeben. Achten Sie auf neue Auszeichnungen im Jahr 2024.

Neu: Die bevorstehende ZE-Prognose der EPA in Höhe von 4 Milliarden US-Dollar
Die im Mai angekündigte ZE-Initiative der EPA erreichte im Juni einen wichtigen Meilenstein, als die öffentliche Kommentierungsfrist endete. Die EPA wollte Einblicke in Fragen im Zusammenhang mit –

• Schwerlastkraftwagen und Hafenausrüstung der ZE-Klassen 6 und 7;
• Lade- und Betankungsinfrastruktur;

Und Informationen zu –

• Verfügbarkeit und Produktionskapazität;
• Leistung;
• Preisgestaltung; Und,
• Programmdesign, beste Entwicklungspraktiken und Schulungsbedarf der Belegschaft.

Die Reaktion von Hafen- und Industrieführern war umfangreich. Hier ist ein Blick auf einige der wichtigsten Anliegen und Vorschläge.

Hafenführung
Kommentare der American Association of Port Authorities (AAPA) basieren auf Informationen ihrer Mitglieder – Führungspersönlichkeiten in Amerikas Top-Häfen. AAPA-Kommentare decken ein breites Themenspektrum ab. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über einige dieser Probleme.

In Bezug auf die inländische Produktion (Build America, Buy America oder „BABA“), die eine entscheidende Priorität für DOT-, EPA- und DOE-Programme darstellt, schreibt AAPA, dass „die überwiegende Mehrheit der Gerätetypen keine amerikanischen Hersteller hat“ und dass die Lieferzeiten typischerweise in sind im Bereich von 12 bis 18 Monaten.“ AAPA schlägt vor, dass es aufgrund dieser Vorlaufzeit „von entscheidender Bedeutung ist, dass die EPA ihre Zuschussverwaltung und Genehmigungen so durchführt, dass Zuschüsse vor der Lieferung der Ausrüstung gewährt werden können.“

In Bezug auf die Leistung stellt AAPA fest, dass die tatsächliche Berufserfahrung nach wie vor begrenzt ist und noch Fragen zur langfristigen Zuverlässigkeit offen sind. Berichten aus einem Hafen zufolge leisten elektrische Gartentraktoren 9–10 Stunden „leichte Arbeit“ und 7–8 Stunden „schwere Arbeit“. Einige Häfen überlegen, die Anzahl der Traktoren zu erhöhen, damit eine Einheit laden kann, während eine andere arbeitet. „Diese Anordnung“, kommentiert AAPA, „wäre offensichtlich alles andere als ideal und würde deutlich mehr kosten als der Einsatz eines einzelnen dieselbetriebenen Traktors.“

In ähnlicher Weise hat die Northwest Seaport Alliance (NWSA, zu der die Häfen von Tacoma und Seattle gehören) ihre Terminalbetreiber bezüglich Finanzierung und Projektprioritäten kontaktiert. NWSA kommentierte, dass elektrische Yard-Trucks „gut funktioniert haben“ und dass „die Benutzererfahrung sehr positiv war und es keine Reichweiteneinschränkungen gab“. Eine Vorsichtsmaßnahme ist jedoch, dass der Zeitplan auf einer Betriebszeit von etwa 9 Stunden basiert, die eine Aufladung über Nacht ermöglicht. NWSA schreibt, dass die Batteriereichweite für Terminalbetreiber bei einigen Anwendungen eine Einschränkung darstellt, „insbesondere bei Arbeitszyklen, die zwei oder mehr Schichten pro Tag erfordern“.

In Bezug auf inländische Materialien und die Beschaffung zur Erfüllung der Buy America-Anforderungen schreibt die NWSA, dass einige Ladegeräte diese Anforderungen erfüllen könnten, es jedoch keine im Handel erhältlichen Lastkraftwagen gibt. Die Betreiber von Northwest-Terminals zeigen Interesse an „kleinen Einsätzen emissionsfreier Terminalzugmaschinen, vorausgesetzt, es werden ausreichend Fördermittel bereitgestellt“. „Diese Einsätze“, rät die NWSA, „müssen erheblich risikoärmer werden, da sie die ersten in unserer Region an Seefrachtterminals sein werden.“

Pazifikhäfen sind bei ZE-Operationen eingelasert. Bild mit freundlicher Genehmigung von Port of LA.

AWO – Amerikanische Wasserstraßenbetreiber
AWO möchte, dass die EPA ZE-Schiffsantriebssysteme in die Definition von ZE-Hafenausrüstung oder -technologie einbezieht, „vorausgesetzt, dass es sich bei dem betreffenden Schiff um ein Hafenschiff handelt“. Die Kommentare der AWO wurden von Caitlyn Stewart, VP of Regulatory Affairs, verfasst. Stewart schreibt: „Das Clean Ports-Programm stellt eine generationsübergreifende Chance dar, den CO2-Fußabdruck unserer Häfen zu reduzieren, einschließlich der Hafenschiffe, die für den Hafenbetrieb so wichtig sind.“

Stewart weist darauf hin, dass es keine spezielle, direkte Bundesfinanzierung für Schiffsmotoren-/Emissionsverbesserungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen gibt. Dies steht im Gegensatz zur Finanzierungsverfügbarkeit für Straßen- und Nichtstraßenfahrzeuge.

Darüber hinaus schlägt die AWO in Bezug auf die Finanzierung vor, dass bei den Auswahlkriterien für Clean Ports-Zuschüsse besonderes Gewicht auf Projekte gelegt werden sollte, die Lade- oder Betankungsinfrastruktur für ZE-Seeschiffe bereitstellen, die den Hafen anlaufen, da dies Vorteile bietet, die über die Projekte hinausgehen, die sich auf Schiffe und Fahrzeuge konzentrieren Arbeiten innerhalb eines Hafens.

Stewart merkt an, dass zur Dekarbonisierung von Häfen mehrere verschiedene saubere Kraftstoffe sowie elektrische Lademöglichkeiten erforderlich sind. Deshalb rät Stewart der EPA, Mittel für eine Reihe von Betankungsoptionen bereitzustellen, „da es keine einzige emissionsfreie Technologielösung gibt, die den unterschiedlichen Betriebsanforderungen der Hafenausrüstung und Schiffe gerecht wird, die im maritimen und intermodalen Transportsektor eingesetzt werden.“

Preisgestaltung
Es besteht kein Zweifel, dass 3 Milliarden Dollar eine Menge Geld sind. Aber auch niemand bezweifelt, dass der Übergang zu Null-Emissions-Häfen sehr teuer sein wird. Einige dieser höheren Kosten – für Versorgungsprojekte und Hafeninfrastruktur – sind aufschlussreich.

AAPA berichtet beispielsweise, dass einer seiner Mitgliedshäfen anmerkte, dass „Elektromodelle im Allgemeinen doppelt so viel und Wasserstoffmodelle dreimal so viel kosten wie Dieselmaschinen.“

AAPA schreibt, dass Landstromanlagen etwa 20 Millionen US-Dollar pro Liegeplatz kosten. Diese Zahl, fügt AAPA hinzu, „war für mehrere Häfen konsistent, die Landstromsysteme für Kreuzfahrt- oder Frachtliegeplätze bauen.“ Zu diesen Arbeiten gehören ein neues Umspannwerk, Kanalbankarbeiten, Schaltanlagen und Kabelhandhabungsgeräte.

Bei Wasserstoff schrieb eines der Mitgliedsunternehmen der AAPA, dass die Amortisationszeit vollständig von den Kraftstoffkosten abhängt, „da die Kosten für Wasserstoff etwa 70 % der Gesamtbetriebskosten eines Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugs ausmachen“. Da die Wasserstoffversorgungskette gerade erst im Entstehen begriffen ist und die bundesstaatlichen Produktionsanreize nicht ausreichend Zeit hatten, um sich auf die nationalen Märkte auszuwirken, schreibt AAPA, dass „es schwierig ist, die Amortisationszeit von Wasserstoffausrüstung abzuschätzen.“

In ähnlicher Weise verweist die NWSA auf die Kosten für Landstrom und geht nach neuesten Schätzungen davon aus, dass Landstrom zwischen 8 und 15 Millionen US-Dollar pro Liegeplatz kosten wird. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass Landstrom keine finanzielle Rendite für den Hafen, sondern für den Schiffsbetreiber bringt. Die NWSA schreibt, dass sie für Landstromprojekte mindestens 50 % der gesamten Projektkosten aus Bundesmitteln benötigt. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass für die Modernisierung von Versorgungseinrichtungen Fördermittel in Frage kommen.

Bei bestimmten Geräten zitiert die NWSA ebenfalls Schätzungen, wonach ZE-Geräte dreimal teurer sein können als Dieseläquivalente. Die entsprechende Ladeinfrastruktur könnte etwa 100.000 US-Dollar kosten, je nachdem, was vor Ort bereits vorhanden ist. NWSA rät der EPA: „Wir glauben, dass man mit Sicherheit von ähnlichen oder höheren Kostenmultiplikatoren für andere Arten emissionsfreier Güterumschlagsgeräte ausgehen kann, die im Allgemeinen noch weiter von der vollständigen Kommerzialisierung entfernt sind als Terminal-Zugmaschinen.“

Crowley entwickelt den e-Wolf, den ersten vollelektrischen Schlepper des Landes, der 2024 einsatzbereit sein soll. (Bild: Crowley)

Crowley entwickelt den e-Wolf, den ersten vollelektrischen Schlepper des Landes, der 2024 einsatzbereit sein soll. Crowley geht davon aus, dass emissionsfreie oder nahezu emissionsfreie Hafenboote „ungefähr doppelt so teuer sein werden wie ein herkömmlicher Dieselschlepper“. Darin sind nicht unbedingt die Kosten für die Ladeinfrastruktur enthalten.“ Urheberrecht Crowley

Kommentare des Privatsektors
Crowley entwickelt den e-Wolf, den ersten vollelektrischen Schlepper des Landes, der 2024 einsatzbereit sein soll. Das Unternehmen teilt der EPA mit, dass in den USA nur drei Batterieentwickler produzieren Null-Emissions-Schiffe in den Vereinigten Staaten führen zu Kostenproblemen und könnten die Fähigkeit beeinträchtigen, in naher Zukunft standardisierte Gebührensysteme für den maritimen Sektor zu erreichen.“

Crowleys Kommentare – unterzeichnet von James Dumont, Grant Director – sind ausführlich. Darin heißt es, dass US-Werften mit der globalen Konkurrenz zu kämpfen hätten. „Ein Mangel an Nachfrage nach nichtstaatlichem Schiffsbau“, schreibt Crowley, „hat technisches Fachwissen an spezialisierte ausländische Werften abgetreten, die in der Lage sind, Schiffe in nur einem Drittel der Zeit zu bauen, die eine amerikanische Werft benötigt.“ Crowley schlägt vor, dass groß angelegte ZE-Investitionen „Werften dazu anregen könnten, auf die Massenproduktion bestimmter Schiffsklassen umzurüsten, und zwar auf eine Art und Weise, die eher einem Fließband ähnelt als dem heute üblichen einmaligen Schiffsbau.“

Was die Preisgestaltung betrifft, ist Crowleys Einschätzung zu Beginn der neuen ZE-Wirtschaft krass. Crowley geht davon aus, dass emissionsfreie und nahezu emissionsfreie Hafenboote „ungefähr doppelt so teuer sein werden wie ein herkömmlicher Dieselschlepper, und darin sind nicht unbedingt die Kosten für die Ladeinfrastruktur enthalten.“

Konventioneller Dieselschlepper: 12 bis 18 Millionen US-Dollar. Ein E-Schlepper mit voller Batterie: 25 Millionen US-Dollar oder mehr. Wasserstoff: Dreifach so viel wie ein herkömmlicher Schlepper.

Westinghouse Air Brake Technologies (WABTEC) mit Hauptsitz in Pittsburgh entwirft, produziert und wartet Frachtprojekte für den Schienen- und Seetransport. Das Unternehmen schreibt, dass es „eine kommerzielle Strategie entwickelt, die einen klaren Weg für den Antrieb neuer Lokomotiven und die Umrüstung bestehender Lokomotiven mit Batterien, Wasserstoff-Verbrennungsmotoren und Wasserstoff-Brennstoffzellen bietet.“

Das Unternehmen schreibt, dass die EPA-Initiative einen „starken Weg zur Unterstützung des Einsatzes sauberer Energietechnologien im breiteren Güterverkehrsökosystem“ bietet. Darin heißt es: „Bundesinvestitionen sind von entscheidender Bedeutung, um die Demonstration, den Einsatz und die Einführung sauberer Energietechnologien zu unterstützen.“

WABTEC beruft sich im Hinblick auf den Marinebetrieb ausdrücklich auf den erfolgreichen Fährbetrieb. Fähren können während des Be- und Entladens aufgeladen werden, sodass die Schiffe in Betrieb bleiben. Bei einem in Norwegen genutzten System schwanken die Ladezeiten zwischen „einigen Minuten und einer Stunde“. Die Zuverlässigkeit liegt bei über 98 % für Schiffe, die bis zu 14 Stunden am Tag in Betrieb sind.

Das Aufladen auf Schiffen stellt kurzfristig einen hohen Leistungsbedarf dar. Diese Spitzen, schreibt WABTEC, „haben das Potenzial, die Widerstandsfähigkeit von Stromanbietern zu gefährden und lokale Netze und Kraftwerke zu belasten.“ Der Spitzenausgleich könnte durch Batteriespeichersysteme oder lokale Stromerzeugung erfolgen, die die Stromverfügbarkeit vor Ort sicherstellt.

In Bezug auf BABA bittet WABTEC die EPA, „die kurzfristigen Herausforderungen im Auge zu behalten, um die Anforderungen von Build America Buy America (BABA) zu erfüllen.“ Die EPA muss den US-amerikanischen Fertigungsunternehmen ausreichend Zeit einräumen, um Anstrengungen zu unternehmen und Ressourcen zu investieren, um ihre inländische Lieferkette zu verbessern und diese Anforderungen zu erfüllen.“ WABTEC schlägt vor, dass die EPA den Bedarf an inländischen Inhalten mit den ZE-Zielen in den Häfen in Einklang bringen muss.

Red Hook Container Terminals hat seinen Sitz in New Jersey. Seine Kommentare spiegeln Partnerschaften mit Climate Change Mitigation Technologies und EV Edison wider. Das Unternehmen verfügt ab 2021 über direkte Erfahrung mit 10 batterieelektrischen Hochleistungs-Terminalzugmaschinen von BYD in Port Newark. RH beabsichtigt, alle 35 Dieseltraktoren sowie Toppflücker, Kräne und Kühlaggregate auf batterieelektrischen Antrieb umzustellen.

Bezüglich der Leistung teilte RH der EPA mit, dass die zehn BYD-Traktoren über zwei Jahre praktisch keine Probleme hatten. Das Unternehmen verweist jedoch auf zwei wichtige Faktoren für die Gründung: New Jersey stellte einen Finanzierungszuschuss von 75 % bereit und der Standort verfügte über eine ausreichende Stromversorgung und Stromstärke.

In einem Abschnitt mit dem Titel „Wichtige Herausforderungen“ weist RH darauf hin, dass in nahezu allen Häfen eine Modernisierung der Stromversorgung durch die Energieversorger erforderlich ist. RH schreibt, dass „das bestehende Netz einfach nicht dimensioniert ist, um den erheblich gestiegenen Bedarf zu decken, der durch das Laden von Elektrofahrzeugflotten in Häfen entsteht.“

Um das Warten auf diese Upgrades zu umgehen, hat RHs Partner EV Edison mobile Batterie-Energiespeichersysteme entwickelt, die auf Schiffsschiffen und Sattelzugmaschinen eingesetzt werden können, um die unmittelbaren Probleme der verfügbaren Stromversorgung und des Mangels an elektrischer Ausrüstung zu lösen. RH schreibt, dass „auf Binnenschiffen basierende Speicher- und Ladesysteme ideal für das Laden von Elektrofahrzeugflotten an Schiffsterminals in Häfen geeignet sind, da sie jetzt den notwendigen Strom für das Laden von Elektrofahrzeugflotten bereitstellen können.“ RH schreibt, dass „mit der entsprechenden Bundesfinanzierung“ Batteriespeicher an den Terminals von Red Hook eingesetzt werden können.

Emissionsfreie Ausrüstung. (Foto: Hafen von Long Beach)

Seeboot
Das Startup Zeeboat spiegelt Ideen und Möglichkeiten von Unternehmern wider, die neu in emissionsfreie Märkte gezogen sind. Zeeboat hat seinen Sitz in New York. Es arbeitet mit den in Houston ansässigen Industrial Service Solutions, The Shearer Group und Ingram Industries zusammen. Jonathan Braun, CEO von Zeeboat, sagt, dass die Verfügbarkeit von Zuschüssen, wie etwa der EPA-Initiative für saubere Häfen, für die Entwicklung einer ausgewogenen und gerechten Finanzierung von entscheidender Bedeutung ist. Zu den Plänen von Zeeboat gehören Schlepper und Schubboote für ein breites Anwendungsspektrum, von Küstenhäfen bis hin zu Binnenwasserstraßen. Ein erstes Projekt betraf den hafenbasierten Container-auf-Binnen-Dienst, eine Art Hin- und Her-Arbeitsauftrag, der sich besonders gut für batteriebetriebene Schiffe eignet. Die endgültigen Leitlinien der EPA sind für aufstrebende Unternehmen wie Zeeboat von großem Interesse.

Nächste Schritte
Die EPA erhielt als Antwort auf ihre Informationsanfrage mehr als 100 Kommentare. Auf die Frage nach dem Zeitplan für die Leitlinien und die damit verbundene Finanzierung sagte die EPA, dass sie damit rechnet, die neue Finanzierungsmöglichkeit für das Clean Ports-Programm im Spätwinter 2024 freizugeben. Die Mittel stehen berechtigten Empfängern bis zum 30. September 2027 zur Verfügung.