Kreis Pinneberg

So jagen Drohnen vor Wedel die Umweltsünder der Meere

Immer den dicken Pötten hinterher: Der Saugrüssel der Messdrohne ragt ins Bild, während der Quadrokopter vor Wedel die Abgase der 154 Meter langen „Alexander B“ ins Visier nimmt

Immer den dicken Pötten hinterher: Der Saugrüssel der Messdrohne ragt ins Bild, während der Quadrokopter vor Wedel die Abgase der 154 Meter langen „Alexander B“ ins Visier nimmt

Foto: Jon Knudsen / explicit

Auf der Elbe sind die Drohnen als Teil eines internationalen Forschungsprojekts im Einsatz. Sie messen Schiffsabgase.

Kreis Pinneberg.  Wie ein lästiges Insekt hängt die kleine Drohne im Septembernebel hinter dem Containerriesen. In etwa 60 Meter Höhe klebt der Quadrokopter am Heck der „Thalassa Tyhi“ und lässt sich nicht abschütteln, obwohl der 370 Meter lange Frachter aus Monrovia nicht gerade gemächlich elbabwärts gleitet. Doch die Drohne verfolgt den dicken Pott beharrlich. So beharrlich, dass das Flugmanöver auch einem Griechen mit unaussprechlichem Nachnamen imponiert: „Der Drohnenpilot hat es echt drauf!“, sagt Leonidas Ntziachristos. „Tempo, Abstand, Position – ideal.“ Denn der Minikopter ist genau dort, wo der griechische Forscher ihn haben will: in der rußigen Abgasfahne des Containerfrachters.

Wedel, 11 Uhr: Von einem kleinen, schaukelnden Vermessungsboot aus beobachtet Professor Leonidas Ntziachristos den präzisen Flug der hochsensiblen Aufklärungsdrohne. Er fotografiert die Aktion, erzählt, dass der Name des Containerschiffs auf griechisch „die See“ bedeutet und stellt am Ende fest: „Die Messung dürfte erfolgreich gewesen sein!“ Einer der führenden europäischen Abgasdetektive ist zufrieden.

Leonidas Ntziachristos hat nämlich nicht nur einen schwierigen Namen, er koordiniert auch ein internationales Projekt zur Messung von Schiffsabgasen. Zurzeit gastiert das EU-geförderte „Scipper-Projekt“ in Wedel. Fast einen Monat lang sind dort zwei Drohnen, vier Landmessgeräte und eine Hyperspektralkamera sowie Wissenschaftler aus Holland, Dänemark, Schweden und Deutschland im Einsatz, um jene Rußfahnen genauer unter die Lupe zu nehmen, die im Hamburger Hafen immer wieder für Ärger und dicke Luft sorgen.

Bei dem europäischen Projekt schnüffelt auch das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) den dicken Pötten hinterher. Mit allen verfügbaren Methoden werden derzeit vor Wedel die Schadstoffwerte ermittelt, um herauszufinden, welche Technik am effektivsten ist und wie die Meldung auffälliger Schiffe künftig international einheitlich erleichtert werden kann. Das Ziel ist, Umweltsünder der Meere besser zu identifizieren. Denn auch wenn sich die meisten Schiffe an die gesetzlichen Vorgaben halten, gibt es gerade bei der Hafeneinfahrt auch immer wieder einzelne, besonders auffällige Luftverpester.

Die Drohnenpiloten vor Wedel kommen dafür extra aus Schweden und Dänemark. Die Messmethode der Miniflieger wird vor dem Hamburger Hafen erstmals erprobt. Vorteil: Die Drohnen fliegen dahin, wo die chemische Zusammensetzung der Abgase direkt messbar ist und können bei fast jedem Wetter starten. Nachteil: Die Geräte sind weniger sensibel als Landmessstationen und benötigen immer eine Flugerlaubnis.

In Containern haben die internationalen Fachleute ihr sensorisches Equipment aufs Gelände des Bundesamtes gestellt. Der Kommandostand der Drohnenpiloten etwa sieht aus wie ein Flughafentower: sechs Bildschirme, Kameras, Computer, Messtechnik, Fernbedienung. Von hier aus lenken Menschen wie der Däne Jon Knudsen die leistungsfähigen Drohnen direkt dorthin, wo’s besonders stinkt – hinter die Schornsteine hunderte Meter weit draußen auf der Elbe.

Die Werte der Drohnenschnüffler werden später mit den Messungen der Landstationen abgeglichen. „Wir messen ja schon das ganze Jahr hindurch am Ufer“, sagt Andreas Weigelt, der das Projekt für das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie betreut. Ziel sei ein international verlässlicher Messstandard, der umständliche und zeitraubende Kraftstoffproben verdächtiger Schiffe im Hafen ersetzen kann. Kurzum: Umweltsünder sollen leichter enttarnt werden.

Leise surrend hebt der Mini-Helikopter ab und hetzt dem nächsten Koloss der Meere vor Wedel hinterher. Es dauert keine Minute, bis das Fluggerät seine Position etwa 20 bis 30 Meter hinter dem Schornstein gefunden hat. An einem Bildschirm überwacht Drohnenpilot Jon Knudsen die Kamerabilder. Wenn die Drohnenkamera in eine dunkle Rußwolke gelangt, ist sie richtig. Ein kleiner Rüssel saugt dann den Rauch für den Minischnüffler an Bord an. In Echtzeit werden Konzentrationen von Stickoxid, Schwefeldioxid und Kohlendioxid gemessen. Das dauert nur eine Minute.

Hintergrund der Messungen ist, dass immer noch Schiffe die gesetzlichen Grenzwerte bei der Einfahrt in Häfen missachten. Eigentlich sollen sie in Landnähe die Treibstoffzufuhr ändern und statt mit Schweröl mit weniger schädlichem Marinegasöl in den Hafen tuckern. Denn der Schwefeldioxidausstoß des verbrannten und billigen Schweröls ist etwa ist 3500-mal so hoch wie der eines Dieselautos. Bei Marinegasöl sind es „nur“ 500 Dieselautoabgase. Um diese Werte zu kontrollieren und Menschen in Hafenstädten vor übermäßiger Belastung zu schützen, wird in Wedel gemessen, und zwar so viel und so unterschiedlich wie möglich.

„Ein toller Ort für solche Messungen“, schwärmt Leonidas Ntziachristos, der griechische Leiter des Projekts. Die Fahrrinne sei dicht am Ufer, die Schiffe kommen gleichmäßig vorbei, perfekt für die Vergleichbarkeit der Messwerte aus der Luft und von Land. Vier Landmessstationen parken derzeit in Wedel. Das permanente Gerät des Bundesamtes – etwa 120.000 Euro teuer – wird momentan von schwedischen, niederländischen und dänischen Messstationen ergänzt. Teils in Anhängern oder VW Bussen versteckt. „In ganz Europa gibt es nur fünf feststehende Messstationen“, sagt Ntziachristos. Drei davon in Deutschland – neben Wedel in Kiel und Bremerhaven.

In Wedel kommt während der Messkampagne auch eine Hyperspektralkamera zum Einsatz. Sie misst mit eng beieinander liegenden Wellenlängen wie ein Echolot die Dichte der Schiffsabgaswolken, um daraus die Zusammensetzung des Treibstoffs abzuleiten. Auch ein Laserspektrometer wird getestet. Seine Messsensorik ist 10.000-mal sensibler als die Schnüffler an den Drohnen. Bei G20 in Hamburg kamen ähnliche Geräte zum Einsatz, um mögliche Giftgasangriffe frühzeitig zu erkennen.

Wie Messreihen der Schiffsabgase aussehen, zeigt Andreas Weigelt in der Station des Bundesamtes. „Jeder Ausschlag ist ein Schiff“, sagt er mit Blick auf ein Diagramm. Besonders die Stickstoffmonoxidwerte und die Konzentration von Kohlendioxid schnellen dabei nach oben. Vor allem erlauben aber die erhöhten Schwefeldioxidwerte genaue Rückschlüsse auf die erlaubte oder unerlaubte Treibstoffzufuhr an Bord. „Der Schwefelgehalt in billigem Schweröl würde sich hier deutlich spiegeln“, sagt Weigelt. Bei den kontrollierten Schiffen schien aber alles in Ordnung gewesen zu sein.

Die Arbeit der Abgasschnüffler wird immer wichtiger. Im Küstenraum und Hafenstädten belasten Schiffsabgase die Luft. Schiffe emittieren neben den Spurengasen jede Menge Ruß und Feinstaub. Auswirkungen auf Gesundheit, Umwelt und Klima sind die Folge. Nicht grundlos gelten internationale Regeln. Nord- und Ostsee etwa wurden als Schwefel-Emissions-Überwachungsgebiete ausgewiesen. Statt 3,5 Prozent schwefelhaltigen Treibstoffs darf seit diesem Jahr nur noch 0,5-prozentiges Öl verfeuert werden. Vom kommenden Jahr an gelten dann für Schiffsneubauten auch Grenzwerte beim Stickstoffausstoß.

Ein erster Erfolg sei die deutliche Reduzierung der Schwefeldioxidbelastung entlang der Schifffahrtswege um 50 Prozent seit 2015. Die Emissionen der Schiffe sollen über kurz oder lang aber noch weniger Schadstoffe enthalten. Um das effizient zu überwachen, soll ein Luftmessnetz aufgebaut werden. Deshalb sei das Projekt in Wedel wichtig. Denn Ziel ist eine europäische Überwachung mit vergleichbaren Qualitätsstandards.

Als der griechische Leiter Leonidas Ntziachristos vom kleinen Vermessungsboot kommt, das den großen Containerfrachter „Thalassa Tyhi“ ein Stück begleitet hat, ist er froh über die Messung. Vor allem freut er sich, dass das EU-Projekt in Wedel nach dem Corona-Schock überhaupt andauert. Zwei Termine hätten bereits abgesagt werden müssen. „Da ist es eine Wohltat, an diesem Ort endlich weiter forschen zu können.“