Verbrennungsmotoren sind seit Beginn des 20. Jahrhunderts einer der wichtigsten Treiber des globalen Wirtschaftswachstums. In mobilen Anwendungen ist neben dem Energiewandler (hier: Verbrennungsmotor) der Energiespeicher (hier: Kraftstoff) von ebenbürtiger Bedeutung.
In der Schifffahrt werden Dieselkraftstoffe eingesetzt, weil diese weltweit verfügbar sind, einfach zu handhaben sind, über lange Zeit sicher gelagert werden können und eine sehr hohe Energiedichte aufweisen. Die zugehörigen Dieselmotoren zeichnen sich durch ihre große Zuverlässigkeit, ihre lange Lebensdauer, ihr breites Leistungsspektrum, ihren sehr hohen Wirkungsgrad und ihren vergleichsweisen sicheren Betrieb aus. Zudem ist der Betrieb auch heute noch sehr wirtschaftlich machbar. Die Energiedichte beschreibt wie viel Energie im Energiespeicher steckt. Je länger die Strecke (ohne Möglichkeit den Energiespeicher aufzufüllen), desto wichtiger ist die Energiedichte des Energiespeichers. Die hohe Energiedichte (volumetrisch und gravimetrisch) von Flüssigkraftstoffen ist der Hauptgrund dafür, dass nach aktuellem Stand der Technik und der Wissenschaft für den größten Teil des internationalen Warentransports mit Schiffen bisher keine großflächig einsetzbare Alternative zum Verbrennungsmotor existiert.
Andererseits ist heutzutage weithin bekannt, dass Verbrennungsmotoren dem Klima und der Umwelt massiv schaden zufügen. Der erste Punkt (Klima) lässt sich theoretisch ganz einfach lösen: keine fossilen Kraftstoffe mehr verwenden – ist praktisch aber eine riesige Herausforderung. Die sog. alternativen Kraftstoffe müssen verfügbar und relativ einfach handhabbar sein, der Betrieb der Anlagen muss sicher und zuverlässig erfolgen und die Leistungs- und Dynamikanforderungen müssen erfüllt werden. Dies können z.B. synthetische sog. Low-Flashpoint Kraftstoffe[1] sein, die ottomotorisch verbrannt werden.
Beim zweiten Punkt (Umwelt) geht es um die Emission von sog. Luftschadstoffen, wie Partikeln, Schwefeloxiden, Stickoxiden und weiteren schädlichen chemischen Verbindungen. Bekanntes umfangreiches Wissen zu deren Reduktion muss an die neuen Randbedingungen angepasst werden. Hier können synthetische Low-Flashpoint Kraftstoffe vorteilhaft sein, weil die ottomotorische Verbrennung prinzipbedingt deutlich weniger Luftschadstoffe produziert.
Auf dem Weg hin zum klimaneutral betriebenen Schiff verbreitet sich in der Schifffahrt zunehmend ein neuer Motortyp, der die Eigenschaften von Diesel- und Ottomotoren kombiniert: der mittelschnell laufende Dual-Fuel Schiffsmotor. Diese Motoren werden an Bord als Hautantriebsanlagen und/oder als Hilfsanlagen eingesetzt und sind so konstruiert, dass sie sowohl als Dieselmotor mit Dieselkraftstoff als auch als Ottomotor mit Low-Flashpoint Kraftstoffen arbeiten können. Im Otto-Betrieb erfolgt die Zündung des mit Hilfe eines sogenannten Pilotstrahls aus einem Dieselkraftstoff. Ein Wechsel der Betriebsart ist jederzeit möglich. Der derzeit gängigste Low-Flashpoint Kraftstoff ist Erdgas, das in der Regel in Form von LNG an Bord gelagert wird. Auf dem Weg zu klimaneutralen synthetischen Kraftstoffen wird sich dieser Motortyp weiter verbreiten, da die am meisten diskutierten alternativen Schiffskraftstoffe – synthetisches Methanol und synthetisches Ammoniak – Low-Flashpoint Kraftstoffe sind.
