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Gastanker
LNG-Tanker mit Moss-Tanks. Schnittzeichnung von Peter Wellemann

Gastanker sein Tanker die Flüssigkeiten transportieren, die normalerweise gasförmig wären.

Vorteile von Flüssiggas

Da ein Stoff in gasförmiger Form ein viel größeres Volumen einnimmt als als Flüssigkeit, ist es in der Regel viel billiger, diese Gase als Flüssigkeit zu transportieren. Dies kann auf zwei Arten erfolgen oder eine Kombination aus beiden:

  1. durch Komprimieren eines Gases, bis es sich bei Umgebungstemperatur verflüssigt;
  2. durch starkes Abkühlen, bis es sich bei Normaldruck verflüssigt.

Flüssiggas nehmen je nach Druck und Temperatur 240 bis 390 so wenig Volumen ein wie gasförmig. Um ein Gas zu verflüssigen, müssen Temperatur und/oder Druck geregelt werden. Der anzuwendende Druck und/oder die Temperatur hängt von der Art des verflüssigten Gases ab.

LPG (Liquefied Petroleum Gas)

Flüssiggas ist die Sammelbezeichnung für Gasgemische bestehend aus C4huh10 (Butan) und/oder C3huh8 (Propan), CO3huh6 (Propen) und/oder C4huh8 (Buten), oft gemischt mit kleinen Mengen anderer Chemikalien wie Ethylen.

Die folgenden LPG-Gase werden bei einer Temperatur von z. B. 15 °C bei einem Druck von:

StaubDampfdruck (bar)Siedetemperatur (°C)[1]
Butan1,7[2](15°C)-0,5
Propan6.5[2] (15°C)-42,3
Propen8,5-47,7
Buten2,1-6,1 bis -6,9

Sie können daher ohne zusätzliche Kühlung in einem Druckbehälter transportiert werden.

LNG-Tanker läuft im Hafen von Boston ein

LNG (Liquefied Natural Gas)

LNG ist Erdgas und besteht aus Mischungen, die hauptsächlich aus Methan. Methan wird erst bei Atmosphärendruck bei -161,5 °C flüssig. Das bedeutet, dass ein LNG-Tanker seine Ladung mit einer maximalen Temperatur von -161,5 °C transportieren muss. In flüssiger Form nimmt Erdgas etwa 575 mal weniger Volumen ein als in gasförmiger Form.

Arten von Gastankern

Gastankschiffe werden nach Rumpf- und Tanktyp, Größe und/oder Ladung klassifiziert.

Tanktyp

Es gibt vier Haupttypen von Panzern:

  • Tippe A
  • Typ B
  • Typ C
  • Membrantanks

Tippe A

Tanks vom Typ A sind flachwandige Tanks aus Stahl, die für niedrige Temperaturen geeignet sind. Die prismatische Form folgt den Formen des Schiffsrumpfs und nutzt so den Raum optimal aus. Die prismatische Konstruktion ist nicht für Hochdruck geeignet, der maximal zulässige Druck liegt in der Regel bei 0,45 bar. Der Transport in diesen Schiffen erfolgt daher nur mit gekühltem Gas etwa bei Atmosphärendruck.

Die Tanks sind nicht Teil des Schiffsrumpfes, sie sind völlig unabhängig. Um Schäden am Rumpf bei Undichtigkeiten sehr kalter Ladung (Stahl wird bei niedrigen Temperaturen spröde) zu vermeiden, schreibt der IGC-Code vor, dass eine zweite Barriere vorhanden sein muss, die Undichtigkeiten stoppen kann. Dies wird im Englischen "Hold Space" genannt und ist ein Raum um den Tank herum. Der Laderaum ist mit einem Inertgas für brennbare Ladungen (Propan, Butan) und Luft für nicht brennbare Ladungen (wie Ammoniak) gefüllt.

Tankschiffe mit Tanks vom Typ A haben in der Regel ein Volumen von bis zu 100.000 m³.

Typ B

LNG-Tanker mit Typ B-Tanks

Tanks vom Typ B sind Kugeltanks. Wie Tanks vom Typ A sind sie für gekühlte Ladung um Atmosphärendruck geeignet. Der große Unterschied besteht darin, dass Tanks vom Typ B komplizierter konstruiert sind. Da bei diesen Tanks mehr Zeit für Forschung und Verbesserung aufgewendet wird, wird die Wahrscheinlichkeit größerer Lecks verringert und eine komplette zweite Barriere ist nicht erforderlich, um die Ladung einzuschließen. Am Boden des Tanks befindet sich jedoch eine „Schüssel“, auf Englisch „Tropfschale“ genannt, die kleinere Leckagen auffangen soll.

Tankwagen mit Tanks vom Typ B haben in der Regel ein Volumen von bis zu 135.000 m³[3] und werden hauptsächlich für den Transport von LNG oder Ethylen verwendet.

Typ C

Tanks vom Typ C sind normalerweise horizontale zylindrische Tanks, die für hohe Druckbelastungen geeignet sind. Normalerweise bedeutet dies, dass die Ladung atmosphärische Temperatur hat („vollständig unter Druck“), aber auf einigen Schiffen ist die Ladung noch teilweise gekühlt; halb unter Druck stehende Gastanker. Die Konstruktion bedeutet auch hier, dass die Tanks sehr stark sind und keine zweite Sperre gegen Undichtigkeiten benötigen. Diese meist kleinen Gastankschiffe werden in der Regel für LPG eingesetzt und sind hauptsächlich im Kurzstreckenseeverkehr tätig.

Tankwagen mit Tanks vom Typ C haben in der Regel ein Volumen von 3000m³ bis 5000m³ unter Druck bzw. bis zu 12.000m³ mit halbdruckbeaufschlagten Tanks.

Membran

LNG-Membrantank - Innen

Membrantanks basieren auf einer Konstruktion mit einer sehr dünnen Innenschicht, der "Membran", die von einer am Rumpf befestigten Isoliermaterialschicht getragen wird. Diese Tanks werden für den LNG-Transport verwendet.

Das am häufigsten verwendete System, "Gaz Transport", hat eine Membran aus invar, und eine Isolierung von Sperrholzkisten gefüllt mit Perlit (Gestein). In den letzten zwei Jahrzehnten hat der Transport von LNG zugenommen, wodurch viele neue moderne Membransysteme entwickelt wurden oder werden.

Tankschiffe mit Membrantanks haben normalerweise ein Volumen von 70.000 m³ bis 135.000 m³, aber dank vieler neuer Innovationen gehen sie bis zu 266.000 m³[4].

Gastankerflotte

2011 bestand die Gastankerflotte, nur LNG und LPG, aus 1590 Schiffen mit einer Gesamtkapazität von 72,8 Mio. m³. Die LPG-Schiffe sind die zahlreichsten, aber da sie oft klein sind, beträgt ihr Anteil an der Kapazität nur 27 %. Langschiffe sind viel größer, im Durchschnitt etwa 140.000 m³. OPEC-Mitglieder mit einer großen LNG-Flotte Nigeria mit 26 Schiffen und Katar mit 33 Einheiten. Die folgende Abbildung gibt einen Überblick über die Gastankerflotte nach Produkt und Schiffsgröße.[5]

Größe (m³)NummerLPG-Kapazität
(×1000m³)		NummerLng-Kapazität
(×1000m³)		GesamtmengeGesamtkapazität
(×1000m³)
0 – 9995740--5740
1.000-1.999276399--276399
2.000-4.9993251.091--3251.091
5.000-9.9992221.501--2221.501
10.000-19.9996184819183801.029
20.000-39.9991153.2903941183.384
40.000-59.999191.0173122221.229
60.000-99.99914211.360141.07015612.430
> 100.000--33451.66533451.665
Gesamt1.21719.63437353.1341.59072.768

LNG als Kraftstoff

LNG-Tanker werden nicht aktiv gekühlt, aber eine relativ kleine Menge des verflüssigten Gases wird während des Transports verdampft, auch bekannt als Abkochen erwähnt. Im Prinzip wird dieses Gas abgefackelt, kann aber heute auch als Brennstoff für Dampfkessel und Dampfturbine um das Schiff anzutreiben. Gibt es schon bi-kraftstoff (Duo Fuel) Gastanker; Sie segeln auf Boil-Off, es sei denn, es ist nicht genügend Gas verfügbar oder das Schiff fährt mit Ballast, dann schaltet der Motor auf einen anderen Kraftstoff um Diesel- oder Heizöl. Letztere sind im Vergleich zu LNG relativ teure Kraftstoffe und die Umwelt wird geschont, da LNG nahezu emissionsfrei ist.

Es gibt weitreichende Pläne, Binnenschiffe und nicht nur Gastanker ausschließlich mit LNG fahren zu lassen. Diese werden mit LNG-Gasmotoren ausgestattet und haben LNG-Kraftstofftanks an Bord. Das Gate-Terminal Im Jahr 2012 wurde mit dem Bau einer separaten Anlegestelle in Rotterdam begonnen, an der diese Schiffe mit Gas tanken können.

Wissenswertes

Das weltweit erste speziell gebaute LNG-Bunkerschiff, die Engie Zeebrugge, befindet sich in Zeebrugge, Belgien.[6]