Schone Binnenvaart Perceel 3 (cluster 4) Deelrapport 3 Knelpunten voor introductie schone technologie Datum 31 juli 2013 Definitief
Schone Binnenvaart Deelrapport 3: Knelpunten voor introductie schone technologie Datum 31 juli 2013 Definitief Auteurs: Ecorys: Johan Gille / Linette de Swart EICB: Khalid Tachi / Bas Kelderman MARIN: Henk Blaauw / Karola van der Meij Medeauteurs: CE Delft: Eelco den Boer Ecofys: Rob Winkel / Maarten Cuijpers TU Delft: Peter de Vos
Inhoud 1. Inleiding 5 2. Methodiek 8 3. Brandstof 10 4. Gebruik 15 5. Motor 20 6. Voor- en nabehandeling 24 7. Buitenkant van het schip 26 8. Voorstuwing 29 9. Thema: Combinatie 32 Bijlage A: Referenties 36 Bijlage B: Lijst van geïnterviewde organisaties 46 Pagina 4 van 46
1 Inleiding De doelstelling van IDVV spoor 3 perceel 3 is een bijdrage te leveren aan het schoner en zuiniger te maken van de vloot. Als de binnenvaart wil blijven concurreren met andere modaliteiten moet de sector zorgen dat ze schoon is en schoon blijft. Het aantal innovaties dat bijdraagt aan het reduceren van emissies van de binnenvaart is talrijk. Het startpunt van de analyse die binnen dit onderzoekscluster wordt uitgevoerd is het in kaart brengen welke innovaties er zijn. In deelrapport 2 wordt een overzicht gegeven van mogelijke innovaties die kunnen bijdragen aan een schonere vloot, met daarbij een inschatting van het effect van deze innovaties op de emissies. Hieronder is dat nogmaals weergegeven. In tabel 2 is het emissiereductiepotentieel van de verschillende innovatieve concepten weergegeven. Bij het interpreteren van deze tabel moet u rekening houden met het feit dat niet alle innovaties even geschikt zijn voor toepassing in de binnenvaart. In de volgende werkpakketten zal verder worden ingegaan op de toepasbaarheid van de verschillende innovaties in de binnenvaart. De tabel is leesbaar met behulp van de onderstaande legenda (tabel 1). Negatief effect is één klasse. Daar waar het positieve effect varieert of onbekend is, staat het effect in blauw aangegeven. Onder overige, vallen de andere emissies die schadelijk zijn voor de luchtkwaliteit (bv. CO en VOS). Vanwege de mate van bijdrage zullen vooral NO x en fijnstof belangrijk zijn, SO x is reeds afgenomen door het verplichte gebruik van zwavelarme brandstoffen. Tabel 1: legenda concluderende tabel Kleurcode Legenda Positief effect 0-10% verbetering Positief effect 10-20% verbetering Positief effect > 30% verbetering Positief effect Onbekend Geen effect Negatief effect Tabel 2: conclusie tabel Technologie Naam specifieke categorie technologie Impact op emissies Klimaat Luchtkwaliteit Brandstoffen LNG CNG GTL Waterstof Biobrandstoffen Electriciteit Wind energie Zonne energie CO2 NOx SOx Fijnstof Overig Pagina 5 van 46
Technologie categorie Naam specifieke technologie Impact op emissies Klimaat Luchtkwaliteit Gebruik Motor Voor- en nabehandeling Buitenkant Voortstuwing Combinatie Economy planner PC Navingo eco Trainingen Walstroom Gebruik afvalwarmte Systeemintegratie Seriegeschakelde drukvulgroepen Uitlaatgas circulatie Motoren voor aardgas Gasturbines Brandstofcellen Meerdere motoren voor betere deelasrendement Dieselelectrische aandrijving SCR Roetfilters Waterinjectie in cilinder Water bij inlaat lucht Waterstofinjectie motor CDF voor optimalisatie voor / achterschip ACCESS (luchtsmering) Vulling lege ruimte bakken Ecospeed (wrijvingsreducerende coating) Catamaranschip Drijfvermogen vergrotende elementen Ajustable tunnel Contra-rotating propeller Scheepsschroef dopmoer met vinnen Walvisstaart Ofoil Distributed propulsion Qbarge Barge truck E3 tug Mer-Green Shallow draught vessel CO2 NOx SOx Fijnstof Overig Pagina 6 van 46
In dit deelrapport wordt aan de hand van dit overzicht per innovatie geïdentificeerd met welke knelpunten deze te maken krijgt. De structuur volgt de indeling van innovaties uit deelrapport 2: per themaveld zullen de innovaties besproken worden op basis van de knelpunten. Om overzichtelijk de verschillende knelpunten te behandelen, is er een onderverdeling gemaakt aan de hand van de aard van het knelpunt. In hoofdstuk 3 zullen in een schema allereerst de innovaties tegenover de knelpunten worden gezet. Dit schema vormt een samenvatting van de uitgewerkte factsheets die in de bijlage zijn toegevoegd. Pagina 7 van 46
2 Methodiek Om te komen tot een gestructureerd resultaat van het onderzoek zijn er enkele zaken in acht genomen. Hierbij is er bepaald welke indeling er wordt gehanteerd voor de aard van de knelpunten van de verschillende toepassingen. Eveneens is vastgelegd welke bronnen er gebruikt worden voor het bepalen van de concrete knelpunten. Uiteindelijk moet deze analyse een beoogd resultaat dienen, dit is hieronder tevens omschreven. Aard van de knelpunten Het gebruik van de toepassingen die opgesomd zijn in de uit stap 2 afkomstige schema kunnen stuiten op verschillende knelpunten. Hierbij betreft het knelpunten vanuit het perspectief van de toepassing, die een belemmering vormen voor (brede) toepassing, ontwikkeling of implementatie ervan. Om de knelpunten te identificeren zullen de toepassingen worden behandeld aan de hand van de aard van het knelpunt. Met deze indeling wordt beoogd om een zo volledig mogelijke scala van knelpunten te kunnen identificeren. Aan de andere kant moet het beperkt blijven in aantal soorten, zodat het niet ten koste gaat van de overzichtelijkheid. Hierbij is gekomen tot een indeling in een achttal categorieën, namelijk: Dit geeft de mate aan waarin op technisch vlak belemmeringen zijn voor het gebruik en de implementatie van de toepassing. Dit kunnen technische moeilijkheden zijn in de toepassing als bijkomende knelpunten in de bestaande gebruikte technieken. Juridisch, wet- en regelgeving Deze aard van de knelpunten geeft weer in hoeverre de toepassing of het gebruik wordt gehinderd door het aanwezige juridische kader, de normen en regelgeving of het ontbreken van dergelijke maatregelen. Hierbij wordt in ogenschouw genomen in hoeverre er op financieel vlak een belemmering is voor de toepassing. Dit kan het kostenaspect zijn in de breedste zin, zoals onder meer de investerings-, operationele en onderhoudskosten van de toepassing. Hierbij kan eveneens gekeken worden naar de terugverdientijd van de toepassing en de bijkomende financiële kosten ten opzichte van de baten. Markt(beperkingen) Onder deze categorie wordt er gekeken naar de beperkingen vanuit de markt. Dit kan de marktsituatie van de toepassing zijn, in hoeverre er bijvoorbeeld voldoende aanbieders zijn. Eveneens kan het beperkende factoren vanuit de binnenvaartmarkt zijn. Kennis Bij kennis wordt bepaald of de verschillende partijen (leveranciers, binnenvaartondernemers, autoriteiten, medewerkers) op de hoogte zijn van de (werking van de) toepassing. Daarbij wordt meegenomen in welke mate er een bepaald kennisniveau gewenst is. Eveneens wordt het algemene en Pagina 8 van 46
wetenschappelijke kennisniveau van de toepassing in beschouwing genomen. Dit geeft aan in hoeverre nog wetenschappelijk of toegepast onderzoek benodigd is. Brede toepasbaarheid Bij brede toepasbaarheid wordt bepaald in welke mate de toepassing op een zo groot mogelijke deel van de vloot zou kunnen worden toegepast. Hierbij wordt gekeken of het bijvoorbeeld op zowel bestaande als nieuwe schepen en bij verschillende vaarprofielen kan worden toegepast en bruikbaar is. Effectiviteit Hierbij wordt bepaald wat de mate van effect is die de toepassing kan bewerkstelligen, dus in welke mate de verschillende emissies kunnen worden gereduceerd. Organisatie / cultuur Bij deze categorie wordt bepaald of de wijze waarop de sector of bedrijven zijn georganiseerd en er gedacht wordt binnen de sector een belemmering voor de betreffende toepassing kan vormen. Indeling bij oorzakelijke samenhang aarden van knelpunten Tussen de verschillende knelpunten bij een toepassing kan er een onderlinge samenhang of een causaal verband bestaan. Een voorbeeld hiervan is dat het voldoen aan bepaalde juridische eisen betekent dat er een financiële investering moet worden gedaan. In dergelijke oorzaak-gevolgrelaties zal het knelpunt in elk geval vermeld worden onder de oorzaak in het voorbeeld onder juridisch. Input voor de analyse Als input voor de analyse is er gebruik gemaakt van diverse informatiebronnen. In de referentielijst staat de gebruikte literatuur. Om de betrouwbaarheid van deze informatie te waarborgen, is waar mogelijk gebruik gemaakt van (wetenschappelijke) publicaties en onderzoeks-, testresultaten van objectieve en onafhankelijke partijen. Dit betreft bij voorkeur publicaties en resultaten, waarbij de toepassing is gebruikt in de binnenvaart of in een soortgelijke situatie. Indien dit om een goed beeld te krijgen nodig was, zijn andere publicaties meegenomen in de analyse. Ter ondersteuning hebben er verschillende gesprekken plaatsgevonden met aanbieders en (potentiële) gebruikers van innovaties. Dit betreft zowel interviews binnen het onderzoek zelf als buiten het onderzoek, die hierbij gebruikt kan worden. Deze gesprekken hebben plaatsgevonden met zowel binnenvaartondernemers als toeleveranciers. Hierbij is in ogenschouw genomen dat (de combinatie van) de verschillende bronnen wel een getrouw beeld geven van de werkelijke knelpunten. Pagina 9 van 46
3 Brandstof 3.1 LNG LNG wordt opgeslagen in cilindrische cryogene tanks. Deze tanks worden ook in de binnenvaart toegepast, hoewel de geometrie niet ideaal is. Het scheepsontwerp moet worden aangepast aan de tank en dat gaat ten koste van de laadcapaciteit. Net als voor diesel dient er op het schip onderzoek gedaan te worden naar LNG kwaliteitsmetingen en normen, voordat dit gebruikt kan worden. Juridisch / wet- en regelgeving Het varen op LNG is nieuw voor de binnenvaart en (inter)nationale wetgeving hiervoor ontbreekt nog. Hierover wordt momenteel gesproken bij de Europese Commissie in Brussel (gelet op de EU Richtlijn 2006/87), bij de CCR (Centrale Commissie voor de Rijnvaart) (vanwege het Reglement Onderzoek Schepen op de Rijn (ROSR)) en bij de UNECE (ADN-verdrag) 1. Het ADN-verdrag moeten worden aangepast, een procedure die een aantal jaren in beslag zal nemen. Ook voor opslag en overslag van LNG zullen milieu- en veiligheidseisen moeten worden geformuleerd en in regelgeving worden vertaald. Naast het bovengenoemde ontbreekt het nog aan LNG-specifieke regelgeving m.b.t.: o Bemanningseisen o Ventilatie-eisen o Bunkerprocedure Volgens het innovatiecontract Gas in Balans van de topsector energie ontbreekt het aan een duidelijk juridische kader voor het gebruik van LNG. Het aan boord hebben van LNG is in de huidige situatie uitsluitend toegestaan voor binnenvaartschepen met klassencertificering. Voor niet-klassengecertificeerde schepen is het verboden om LNG te bunkeren. Deze juridische knelpunten leiden tot een vertraagde invoering van varen op LNG en tot een hogere financiële investering (bv. om te komen tot klassencertificering). Vanwege de huidige economische omstandigheden in het algemeen en de effecten daarvan op de binnenvaart in het bijzonder, geven binnenvaartondernemingen aan nauwelijks financiële middelen ter beschikking te hebben om in de relatief dure LNG-technieken te investeren. De banken zijn zeer terughoudend als het gaat om financiering van de binnenvaart en daarmee wordt het lastiger om technieken met hoge investeringskosten aan te schaffen. De prijs van LNG is gekoppeld aan de olieprijs en is gemiddeld 15% lager dan diesel. Deze prijskoppeling is volgens de experts tijdelijk en zal in de toekomst verdwijnen als de vraag naar LNG zal toenemen. De onzekerheid over de prijsontwikkeling van LNG bij het loskoppelen van de olieprijs betekent een aanvullend financieel risico voor binnenvaartondernemers. 1 ADN is een internationaal verdrag voor het vervoer van gevaarlijke stoffen over water Pagina 10 van 46
Het toepassen van LNG aan boord van binnenvaartschepen is voor bestaande schepen relatief duur. Het investeren in retrofitoplossingen om op LNG te kunnen varen wordt daarom als knelpunt gezien. Markt(beperkingen) De techniek van LNG wordt toegepast op zowel bestaande dieselmotoren (dual fuel) als nieuw ontwikkelde LNG-motoren (mono fuel). De ontwikkelingen en verbeteringen voor beide toepassingen volgen elkaar snel op. Ook neemt het aantal leveranciers van LNG-motoren (mono en dual fuel) snel toe. Doordat de techniek nog altijd een ontwikkeling doormaakt, zijn de binnenvaartondernemers terughoudend om op korte termijn de stap te maken naar LNG als brandstof. Het ontbreekt tot op heden aan voldoende LNG-bunkerstations voor de binnenvaart. Onbekend is of en in welk tempo dergelijke stations zullen worden aangelegd. Het ontbreken van voldoende vulstations is vormt een barrière om de LNG-techniek toe te passen in de binnenvaart. Het LNG-schip de Argonon van rederij Deen Shipping wordt momenteel vanuit een vrachtwagen met LNG bevoorraad. Echter, er zijn meerdere partijen die serieuze plannen hebben om bunkerstations voor de binnenvaart op te zetten. Volgens een aantal binnenvaartondernemers ontbreekt het momenteel aan stimuleringsmaatregelen om het varen op LNG te versnellen. Voor diesel en andere conventionele brandstoffen zijn kwaliteitsnormen en kwaliteitsmetingen ontwikkeld. Voor LNG dient dit onderzoek nog gedaan te worden. Kennis: De kennis over het varen op LNG als brandstof is over de hele linie nog in ontwikkeling en beperkt beschikbaar. Ook is de kennis over cryogene technieken beperkt. Brede toepasbaarheid: De techniek is breed toepasbaar als de eerder genoemde knelpunten worden weggenomen. Effectiviteit: Op basis van de ervaring met de Argonon zijn de volgende gegevens beschikbaar: Varen op LNG is rendabel met een besparing in brandstofkosten ten opzichte van varen op diesel van rond de 20% (Deen Shipping) Varen op LNG is effectief voor de reductie van: o Roetdeeltjes (PM10) met 90% o NOx met 70% Organisatie/cultuur: Geen knelpunten LNG wordt breed gezien als een interessante ontwikkeling, wel kent het verscheidene (bovengenoemde) knelpunten, waar een oplossing voor gevonden zou moeten worden. Het is aan te bevelen om dit in de verdere analyse mee te nemen en hierbij aan te haken bij lopende initiatieven. Pagina 11 van 46
3.2 CNG CNG (Compressed Natural Gas) is aardgas in drukvaten van rond de 200 bar. Nadeel van CNG ten opzichte van LNG is het benodigde volume om per binnenvaartschip dezelfde afstand (actieradius) af te kunnen leggen als met een dieseltank. Mede hierdoor is het in tegenstelling tot LNG nog niet toegepast in de binnenvaart. Verder heeft CNG voor de binnenvaart dezelfde knelpunten als LNG. Hierbij kan derhalve het beste ingezet worden op de ontwikkeling van LNG in de binnenvaart. 3.3 GTL GTL (Gas-To-Liquid) is een synthetische brandstof vervaardigd uit aardgas. Omdat het dezelfde eigenschappen heeft als gewone diesel, is het overschakelen op GTL eenvoudig. Knelpunten van GTL zijn: : De prijs van GTL is gekoppeld aan de dieselprijs en ligt ongeveer 15% hoger. Hoewel het varen op GTL emissiereducerend is, is het niet zuiniger dan diesel. De operationele kosten zijn daarom hoger. Markt: De bestaande dieselinfrastructuur is te gebruiken voor levering van GTL, maar omdat de brandstof pas recentelijk zijn intrede heeft gemaakt, is het nog onvoldoende beschikbaar. Hoewel het een financieel knelpunt kent en het momenteel nog onvoldoende beschikbaar is, is GTL interessant door de laagdrempelige mogelijkheid om over te schakelen op het gebruik van GTL. Het is om die reden aan te bevelen om dit in verdere analyse mee te nemen. 3.4 Waterstof Waterstof wordt momenteel op twee manieren toegepast, in de vorm van brandstofcellen en als injectie in de motor. Deze zijn onder respectievelijk paragraaf 5.7 en paragraaf 6.4 verder uitgewerkt. 3.5 Biobrandstoffen De (binnenvaart)markt is angstig voor corrosie van de motor als gevolg van het gebruik van biobrandstoffen. In veel studies is bij het gebruik van biodiesel een verhoging van de NOx-uitstoot gemeten in vergelijking met fossiele diesel. Roet (PM) ontstaat in een verbrandingskamer als gevolg van zuurstofarme omstandigheden en hoge temperaturen. Het voordeel van biobrandstoffen is dat zij zuurstofrijk zijn en dus minder roet veroorzaken. Echter is de combinatie met Pagina 12 van 46
roetfilters en daarmee verdere PM-reductie een knelpunt. De bestaande roetfilters zijn niet geschikt voor biobrandstoffen, vanwege bijvoorbeeld de aangroei van bacteriën. Juridisch / wet- en regelgeving De wetgeving in Europa werkt het gebruik van biobrandstoffen tegen. Een voorbeeld hiervan is dat bijmenging van methanol mag niet meer dan 3% zijn. Met uitzondering van biogas, zijn biobrandstoffen duurder dan fossiele brandstoffen, waardoor ze financieel gezien minder aantrekkelijk zijn. Markt(beperkingen) Nederland en Europa hebben een lage ambitie als het gaat om biobrandstoffen. Volgens het rapport Alternatieve brandstoffen: Gat in de markt of verre toekomstmuziek? (ING, NEA, 2012) is de Europese doelstelling om in 2020 het aandeel biobrandstoffen te vergroten naar 10%. De (binnenvaart)markt is op fossiele brandstoffen georiënteerd en staat onvoldoende open voor nieuwe biobrandstoffen. Dit blijkt bijvoorbeeld uit de huidige capaciteit en infrastructuur. Kennis Kennis over biobrandstoffen is in ontwikkeling en onderzoek naar de effecten van toepassing van biobrandstoffen is nog gaande. Brede toepasbaarheid Het varen op biobrandstoffen is potentieel mogelijk voor de gehele binnenvaartvloot. Effectiviteit Biobrandstoffen dragen (in principe) bij aan CO2-reductie, maar niet aan NOxvermindering. Conclusie Niet meenemen in verdere analyse, biobrandstoffen zijn reeds in ontwikkeling. Dit is op zichzelf staande ontwikkeling. 3.6 Elektriciteit Elektriciteit wordt op dit moment voornamelijk toegepast in de vorm van dieselelektrisch, zie paragraaf 5.9. Eveneens is LNG-elektrisch in de nabije toekomst een mogelijkheid. 3.7 Windenergie aan boord Er is veel ruimte nodig voor windturbines en dit kan problemen opleveren met doorvaarhoogtes. Omdat er op een schip slechts een beperkte hoeveelheid ruimte beschikbaar is om windturbines te plaatsen kan slechts een beperkt vermogen opgewekt worden. Pagina 13 van 46
De investering in windturbines is hoog ten opzichte van het te behalen rendement, hierdoor kunnen de investeringskosten niet terugverdiend worden. Effectiviteit Met de beperkte mogelijkheid om windturbines op een schip te plaatsen, levert windenergie beperkte hoeveelheid energie. Om voldoende vermogen te kunnen opwekken, zullen andere vermogensbronnen gebruikt moeten worden. Windenergie levert slechts weinig energie op en er is veel ruimte voor nodig. Vanwege dit beperkte effect wordt windenergie in de verdere analyse niet meegenomen. 3.8 Zonne-energie aan boord De kans op beschadiging van zonnepanelen is redelijk groot. De investering in zonnepanelen is lastig terug te verdienen. Effectiviteit Zonne-energie levert weinig energie op. Het gebruik van zonne-energie is hooguit interessant voor huishoudelijk gebruik aan boord. Organisatie/cultuur Het beperkte energieopwekkende vermogen van zonnecellen versterkt de scepsis tegen plaatsen zonnepanelen. Hoewel zonnepanelen mogelijk op het dak van een stuurhut zijn te plaatsen en daarbij geen laadruimte in beslag nemen of het laden/lossen hinderen, is het effect van deze panelen op de energiewinning en de emissies vrij klein. Zonne-energie kan wellicht interessant zijn als aanvullende energievoorziening, bijvoorbeeld voor huishoudelijk gebruik. Zonne-energie is onvoldoende interessant om mee te nemen in verdere analyse. Pagina 14 van 46
4 Gebruik 4.1 Brandstofbesparende hulpmiddelen (software) Een aantal systemen, zoals PC Navigo van Noordersoft, is al jaren in gebruik. Deze softwareprogramma s leiden niet tot technische problemen, zoals in dit rapport gedefinieerd. Op dit moment worden ook een aantal nieuwe systemen ontwikkeld, zoals de Economy Planner, ontwikkeld door MARIN, Autena Marine en een softwareontwikkelaar. Voor de nieuwe software geldt dat nog bewezen moet worden of de software geen technische problemen oplevert. De Economy Planner wordt op 15 schepen getest. De schepen zijn uitgerust met de software en bijbehorende hardware (o.a. een brandstofverbruiksmeter). Noordersoft heeft een Eco module ontwikkeld als aanvulling op PC Navigo, met behulp van SBIR subsidie van Agentschap NL. Juridisch / wet- en regelgeving Dit lijkt geen problemen op te leveren. De aanschafkosten van de softwaresystemen varieert. De software van het huidige systeem PC Navigo kost tussen de 195,- en de 395,- euro. Daarnaast moet een GPS-ontvanger aangeschaft worden. De ontvanger kost 65,- wanneer deze in combinatie met een softwarepakket wordt gekocht. Wanneer de ontvanger los gekocht wordt, kost de ontvanger 75,-. De verwachte aanschafkosten voor de Economy Planner liggen tussen de 10.000,- à 20.000,- euro per pakket. Door de ontwikkelaars wordt dit gezien als een relatief kleine investering voor de binnenvaart. Of de markt daar ook zo over denkt, zal moeten blijken en zal mede afhangen van de in de praktijk te behalen effectiviteit. Markt(beperkingen) Er is (tot nu toe beperkte) concurrentie op de markt. Systemen die nu gebruikt worden zijn de pakketten PC Navigo en Periskal inland ECDIS Viewer. Dit pakket is vooral gericht op het plannen van de optimale reis afhankelijk van de waterstanden. Het programma biedt geen inzicht in het brandstofverbruik tijdens de reis. Te zijner tijd kan de Economy Planner ook een concurrent worden. Kennis Kennis is geen knelpunt voor PC Navigo Eco; bijna alle schippers hebben het systeem aan boord. De Economy Planner bevindt zich nog in de ontwikkelfase. Verwacht wordt dat het product in 2013 geleverd kan worden. Op dit moment loopt een pilot waarbij de software in de praktijk getest wordt waarna kennis daarover in de branche verspreid kan worden. Brede toepasbaarheid De systemen die nu in gebruik zijn bevatten grote delen van Europa, maar zijn geen van allen volledig. Sommige geografische gegevens ontbreken. PC Navigo Eco wordt Pagina 15 van 46
door ongeveer 7.500 schippers gebruikt. De software van Periskal wordt door 5.000 schippers gebruikt. De Economy Planner is in principe geschikt voor heel Europa en bevat onder andere kaartinformatie van alle Europese vaarwegen. Voor optimaal gebruik zal echter ook informatie over waterstanden moeten worden ingevoerd en die is niet voor alle gebieden voor handen. Dit geldt ook voor stroomsnelheden. Deltares zal de stroomsnelheden voor de Nederlandse wateren leveren. Voor bijvoorbeeld Duitsland zijn momenteel geen gegevens beschikbaar. Effectiviteit De effectiviteit van de Economy Planner in termen van te behalen brandstofbesparing of efficiencywinst zal moeten blijken uit de lopende testen. Er wordt door de ontwikkelaars veel van verwacht. De leverancier van PC Navigo Eco geeft aan dat de effectiviteit vergroot zou kunnen worden als gegevens over de infrastructuur door Rijkswaterstaat beschikbaar zouden worden gesteld. Organisatie/cultuur Om het programma optimaal te laten werken, zullen schippers bereid moeten zijn om informatie die op hun schip verzameld wordt (o.a. informatie over de positie en de waterdiepte) te delen met verkeerscentrales en met andere gebruikers. Met deze gegevens kan de optimale belading en routering over de gehele vaarweg bepaald worden. Deze informatie wordt momenteel niet vanuit Rijkswaterstaat verstrekt aangezien zij volgens de leverancier niet verantwoordelijk willen zijn voor eventuele onjuistheden. Ook zouden volgens de leverancier de systemen beter kunnen werken als Rijkswaterstaat flexibeler zou zijn in het delen van gegevens over bijvoorbeeld sluisplanning. De reisplannerfunctie van de software zou veel efficiënter kunnen worden benut als informatie over drukte, wachttijden en dergelijke, direct beschikbaar zouden zijn in de software, zodat ook prognoses en routeadvies kunnen worden geleverd. De softwareprogramma s zijn of allang in de praktijk beschikbaar, of nog in ontwikkeling. Resultaten van de Economy Planner zijn nog erg onduidelijk en omdat deze ook wordt meegenomen in perceel 2 (Benutten Infrastructuur), worden softwareprogramma s niet verder meegenomen in de komende analyse. 4.2 Trainingen Er zijn geen technische problemen ten aanzien van trainingen. Er zijn diverse trainingsmodules ontwikkeld en in praktijk gebracht, inclusief simulatortests, spelvormen en een jaarlijks terugkeerde CO 2 -reducerende competitie (Binnenvaart Brandstof CO 2 mpetitie). Pagina 16 van 46
Voor ervaren schippers bestaat o.a. het Voortvarend Besparen programma. Schippers leren binnen dit programma, met behulp van simulatoren, hoe zij zuiniger kunnen varen. Voor toekomstige schippers zijn de modules uit het Voortvaren Besparen programma opgenomen in diverse vakken die zij tijdens de opleidingen Schipper en Kapitein/Manager volgen. Juridisch / wet- en regelgeving Er gelden momenteel geen trainingseisen in de binnenvaart, zoals die in andere branches, bijvoorbeeld het wegvervoer wel gelden. Men is dus niet verplicht om trainingen te volgen. Daarnaast is de branche van oudsher tegenstander van dergelijke verplichtingen. Aankomende schippers betalen geen extra kosten voor het volgen van de Voortvarend Besparen modules, omdat de modules in hun vakkenpakket geïntegreerd zijn. Zij betalen een vast bedrag aan lesgeld per jaar. Voor hen zijn er geen (extra) financiële barrières. Alle leerlingen volgen de zuinig varen modules. Voor ervaren schippers ligt dat anders. Voorheen werden veel trainingen gericht op zuiniger varen gratis aangeboden aan schippers (gesubsidieerd door de overheid). Dat is nu niet meer het geval. Voor de training Voortvaren Besparen moest in 2012 een bijdrage van 215,- euro betaald worden. De training duurde 1 dagdeel. De deelname aan de trainingen is hierdoor fors teruggelopen. Het is onduidelijk of dit bedrag de werkelijke kosten van de training weerspiegelt; ook andere (commerciële) trainingen worden vaak tegen dergelijke of hogere bedragen aangeboden. Mogelijk zou het vragen van een vergoeding die de werkelijke kosten weerspiegelt (al gauw een paar honderd euro) een barrière voor deelname kunnen zijn. Men werkt nu aan het ontwikkelen van andere concepten voor het aanbieden van trainingen. Zo wordt gedacht aan het beter verkopen van trainingen door rederijen voor te rekenen hoeveel zij kunnen besparen door het volgen van de training. Daarnaast wordt gekeken naar andere vormen van het aanbieden van trainingen; meer in de vorm van een korte kennismakingscursus en via e-learning. Deze vormen kunnen tegen lagere kosten toch een grotere bewustwording binnen de sector opleveren. Tot slot wordt vanuit de trainingsinstanties (o.a. Onderwijscoördinator) gekeken naar financieringsmogelijkheden vanuit O & O fondsen en ESF gelden (Een leven lang leren programma s e.d.). Het streven is echter om financieel onafhankelijk van derden te kunnen opereren. Ook via de binnenvaart-cao is gedeeltelijke financiering beschikbaar (afdrachten). Markt(beperkingen) Er zijn geen marktbeperkingen. Verschillende opleidingscentra bieden trainingen aan en er zijn ook meerdere aanbieders van simulators. Kennis Onduidelijk is of de bekendheid met het bestaan van trainingen voldoende is. Pagina 17 van 46
Effectiviteit Uit simulatortests komt naar voren dat vaardigheidstrainingen positief kunnen uitwerken op het verbruik van een schip. Uit de eindmonitor van het Voortvarend Besparen programma blijkt dat over een periode van 4 jaar de CO 2 -uitstoot met 7% is gereduceerd. De Binnenvaart Brandstof CO 2 mpetitie boekte in 2008 een CO 2 reductie van 14% en in 2009 een reductie van 12,4%. Organisatie/cultuur Evaluaties van Voortvarend Besparen geven de indruk dat veel schippers vinden dat ze allang zuinig varen en dat je hen niets meer hoeft te leren. Uit tests blijkt toch dat ook door hen nog winst te boeken valt. Gebleken is dat een wedstrijdelement motiveert om de eigen milieuprestatie te verbeteren. De branche is vrij conservatief ten aanzien van een onderwijsplicht voor varenden, zoals die er bijvoorbeeld wel is in het wegverkeer. Langzaamaan treedt hier overigens wel verandering in op, met name bij rederijen die graag scholing bieden aan hun medewerkers om hen carrièreperspectief te bieden. De trainingen zijn een goede en succesvolle manier om emissies te reduceren en er zijn weinig problemen bij. De onderwijscoördinator geeft aan dat het streven is zelfstandig trainingen te kunnen aanbieden en dat de branche zelf hierbij aan zet is. 4.3 Walstroom Rondom het aan- en afsluiten van walstroom heeft zich op verschillende plaatsen een aantal praktische problemen voorgedaan. De schipper kon bijvoorbeeld niet altijd zelf de stroom aan- of afsluiten, maar moet daarvoor telefonisch contact opnemen met de beheerder. Wanneer de stroom wordt uitgeschakeld, zonder dat de schipper dit wil, moet ook eerst contact met de beheerder opgenomen worden, voordat de stroom weer aangesloten wordt. Dit soort problemen zorgt voor ontevredenheid bij schippers. Ook kan een schipper de aardlekschakelaar niet zelfstandig resetten en zijn de aansluitingskabels lang en dik, waardoor het handmatig aansluiten zwaar is. Daarnaast zijn er op verschillende plaatsen problemen wanneer een schip alleen 4- polige stekkers en 3-polige generatorschakelaars heeft. Het schip kan lastig op de kastjes met Walstroom aangesloten worden. De indruk is dat met het verder uitrollen van Walstroom in steeds meer binnenhavens deze technische mankementen geleidelijk aan opgelost worden en er dus in feite sprake is van kinderziektes die door meer ervaring met het systeem verdwijnen. Juridisch / wet- en regelgeving Aansprakelijkheid en veiligheid is een aspect dat aandacht vraagt. Voor de binnenvaart is veel milieuregelgeving aanwezig. De introductie van Walstroom zorgt er voor dat de emissies van de binnenvaart verder gereduceerd Pagina 18 van 46
worden. Er ontstaat een positieve wisselwerking tussen milieuwetgeving en technologie. Schippers vinden de Walstroom duur (vergeleken met stroomopwekking via hun eigen generatorsets) en daarnaast zijn ze ontevreden over de regionale prijsverschillen. De haven c.q. de stroomleverancier mag de prijs van de Walstroom zelf bepalen. Uit onderzoek bleek overigens dat Walstroom in veel gevallen juist goedkoper is. Markt(beperkingen) Walstroom is nog niet overal beschikbaar, maar het aantal locaties met aansluitmogelijkheden stijgt gestaag. Brede toepasbaarheid Er is nog geen standaard voor Walstroom, wat problematisch is voor de brede toepasbaarheid (o.a. verschillende typen aansluitkabels en stekkers. Effectiviteit Omdat Walstroom alleen bij stilliggen wordt toegepast is het milieueffect relatief gering. Organisatie/cultuur Het gebruik van Walstroom wordt niet door alle schippers als een goed alternatief beschouwd. De laatste maanden neemt de ontevredenheid toe. Schippers klagen over het verschil in prijs (de prijzen variëren tussen de 0,14 tot 0,34 per KWh), de hernummering van de kasten, waardoor het aansluiten van de stroom een stuk minder soepel verloopt en het niet werken van de kasten. Daarnaast stoort het schippers dat zij niet zelf de aardlekschakelaar kunnen resetten. De moeilijkheden zorgen voor een lagere adaptatiegraad. De afhandeling van storingen laat volgens 1/3 van de schippers te wensen over. Men is niet te spreken over de storingsafhandeling via de website www.walstroom.nl. Daarnaast geldt dat bij 2 op de 5 schippers problemen met de aansluiting van Walstroom pas na tussenkomst van een installateur opgelost kunnen worden. Walstroom wordt niet verder in de analyse meegenomen, omdat de emissiereductie gering is. Daarnaast lijken veel van de (technische) problemen zich vanzelf op te lossen. De aanbieders van Walstroom proberen de onvrede bij hun klanten weg te nemen. Walstroom is op steeds meer plaatsen beschikbaar en problemen rondom de levering worden opgelost. De knelpunten die nog resteren, zullen naar verwachting ook verdwijnen. Pagina 19 van 46
5 Motor 5.1 Gebruik van afvalwarmte Om hier voldoende rendement uit te halen zijn diverse aanpassingen en een goede afstemming van de vermogensvraag nodig. Het neemt daarnaast veel ruimte in, in de kleine machinekamer. Markt(beperkingen) Er is momenteel slechts één aanbieder die een dergelijk systeem voor de binnenvaart aanbiedt. Beperkt aanbod kan gevolgen hebben voor een mogelijke vraagprijs. Kennis Nog niet massaal toegepast en de techniek is in ontwikkeling. De kennis zal moeten worden opgedaan vanuit het huidige pilotpoject. Effectiviteit Effectiviteit zou moeten worden uitgewezen. Het levert uitsluitend rendementsverbetering op en werkt nog altijd met de conventionele toepassingen. Heeft mogelijk potentie, maar het moet uit lopend pilotproject blijken of de toepassing daadwerkelijk effect sorteert en of het technisch toepasbaar is. Om inzicht hierin te krijgen is bij verdere analyse aansluiting bij het pilotproject gewenst. 5.2 Systeemintegratie/systeemoptimalisatie Systeemintegratie/-optimalisatie is een combinatie van toepassingen en afstellingen bij de bouw van het schip, hierbij kunnen verschillende van de in dit rapport genoemde technieken worden toegepast. Voorbeelden van combinaties zijn gegeven in hoofdstuk 9. 5.3 Seriegeschakelde drukvulgroepen + Miller timing Dit is een nieuwe ontwikkeling voor nieuwe motoren en nog onvoldoende beschikbaar voor de binnenvaart. Het is nog te prematuur om hier uitspraken over te doen en mee te nemen in analyse. Ontwikkeling ervan ligt momenteel bij de motorfabrikanten. 5.4 Uitlaatgassenrecirculatie (EGR) EGR leidt tot reductie van de uitstoot van NOx, maar tot toename van het brandstofverbruik. Er zijn complexe en dure motoren nodig en het systeem neemt veel ruimte in de machinekamer in beslag. Pagina 20 van 46
Deze techniek is niet kostenefficiënt, mede vanwege de dure motoren die hiervoor benodigd zijn. Effectiviteit Kan leiden tot een stijging in brandstofverbruik en toename van de PM-, HC- en COemissies. Hoewel het effectief is in de reductie van NOx-emissies, is het - vanwege de bovengenoemde knelpunten en efficiëntere alternatieven - aan te bevelen om in verdere analyse te richten op andere toepassingen in plaats van EGR. 5.5 Motor geschikt maken voor gebruik aardgas De knelpunten in het gebruik van aardgas zijn behandeld onder LNG/CNG (paragraaf 3.1 en 3.2). 5.6 Gasturbines Het is technisch geschikt voor grote vermogens (voornamelijk toepassing in luchten zeevaart), maar deze grote vermogens zijn niet aan de orde in de binnenvaart. Dit kan verholpen worden door de toepassing van een gearbox of kleinere turbines, maar hierdoor is de turbine minder efficiënt. Daarnaast vraagt het veel brandstofverbruik, waardoor de CO2-emissie uitstoot toeneemt. Hoge aanschafkosten en operationele kosten, over het algemeen wel lagere onderhoudskosten. Markt Slechts twee grote aanbieders, Rolls Royce en GE voor toepassing in de maritieme sector, die zich verder niet richten op toepassing in de binnenvaart. Toepassing van gasturbines is niet nieuw in lucht- en (zee)scheepvaart, maar aangezien het lastig is om efficiënt met de lagere vermogensvraag van binnenvaartschepen om te gaan en de aanschafkosten hoog zijn, zal dit niet verder meegenomen worden in de analyse. 5.7 Brandstofcellen De energieopslag en het aandrijfsysteem bij brandstofcellen kennen een groot volume en grote massa, die ten koste gaan van het laadvermogen. Juridisch / wet- en regelgeving Het gebruik van brandstofcellen in een schip is formeel nog niet toegestaan en dus is hier ontheffing voor nodig. Daarnaast dient een schip onder klasse te varen, om Pagina 21 van 46
dit soort technieken te mogen toepassen. Om onder klasse te kunnen varen is eveneens een financiële investering nodig. Brandstofcelsystemen zijn vrij kostbaar: Brandstofcelsystemen moeten op basis van de gemaakte ramingen drie tot vier keer goedkoper worden om het investeringsrendement van het referentieschip te evenaren. (CMTI e.a., 2011) De productie, infrastructuur en transport van waterstof zorgen voor hoge kosten. Markt(beperkingen) Nog niet massaal geproduceerd (de meeste waterstof is aanwezig in verbindingen en moet gesplitst worden om gewonnen te worden), daarnaast ontbreekt momenteel de benodigde infrastructuur om waterstof te kunnen bunkeren. Kennis Brandstofcellen worden in de scheepvaart tot nog toe uitsluitend op kleinere passagiersschepen toegepast. Brede toepasbaarheid Het is niet duidelijk of het breed toepasbaar is, doordat het voorlopig nog uitsluitend op kleinere passagiersschepen is toegepast en nog niet op vrachtschepen. Effectiviteit De aanvoer en productie van waterstof doet veel van de positieve effecten teniet. Waterstof wordt vaak gewonnen door het splitsen van koolwaterstoffen en dit leidt tot uitstoot van CO 2. Daarnaast is het niet bekend welk rendement het gebruik ervan oplevert. Brandstofcellen kunnen in de toekomst een oplossing bieden. Op dit moment zijn de kosten te hoog en is er te weinig kennis en ervaring mee. 5.8 Meerdere motoren toepassen voor beter deellastrendement Het toepassen van meerdere motoren voor beter deellastrendement is mogelijk door gebruik te maken van meerdere kleinere motoren in plaats van één grote. Deze motoren worden afhankelijk van de belasting van het schip ingezet. Dit kan dieselelektrisch (zie hieronder) of mechanisch uit gevoerd worden. Effectiviteit Mechanische koppelingen zijn effectiever dan dieselelektrische systemen, doordat ze geen rendementsverliezen kennen bij omzetting van mechanische energie (motor) in elektrische energie (accu s) en daarna van elektrische energie (accu s) in mechanische energie (schroefaandrijving). Nadeel van mechanische koppeling is de kostprijs. Conclusie Het meest realistisch is om dit uit te voeren in combinatie met dieselelektrische aandrijving. Pagina 22 van 46
5.9 Dieselelektrische aandrijving Er ontstaat energieverlies bij de overgang van mechanisch naar elektrisch en vice versa. De benodigde accutechniek is nog altijd in ontwikkeling. Bij de huidige financiële situatie is de hoge investering in een dieselelektrische motor een probleem, hoewel dit in goede omstandigheden, juiste vaarprofiel en voldoende vaaruren op termijn terug te verdienen valt. Brede toepasbaarheid Wel breed toepasbaar, maar de mate van efficiëntie varieert per vaarprofiel (bijvoorbeeld op veel kanalen kan niet voluit worden gevaren en conventionele dieselmotoren nauwelijks worden belast). Organisatie/cultuur De binnenvaart is relatief conservatief tegenover het gebruik van dieselelektrisch ten opzichte van grotere conventionele dieselmotoren. Dieselelektrisch wordt al op verschillende schepen toegepast en biedt vermoedelijk voldoende mogelijkheden voor emissiereductie. In verdere analyse kunnen deze lopende projecten worden meegenomen. Pagina 23 van 46
6 Voor en nabehandeling 6.1 Nageschakelde systemen (SCR katalysator en Roetfilter) Het plaatsen van een SCR katalysator heeft een aantal technische knelpunten: Veel motoren zijn niet bestand tegen tegendruk aan de uitlaatzijde. Het plaatsen van een SCR katalysator vereist voor dergelijke gevallen aanpassingen aan de motor. De SCR katalysator installaties zijn groot van omvang. Tenzij deze installaties in de toekomst compacter worden, is het niet mogelijk om ze te plaatsen in schepen met kleine machinekamers. SCR werkt op basis van het toevoegen van Ureum/AdBlue dat reageert met de geproduceerde NOx. Als niet alle toegevoegde ureum gereageerd heeft, komt ammoniak vrij in de lucht. Dit is het zogenaamde Ammoniak Slip. Dit kan voorkomen worden met een oxidatiekatalysator. Juridisch / wet- en regelgeving Nageschakelde techniek voor bestaande motoren wordt toegepast om aan nieuwe emissienormen te kunnen voldoen. Voor een motortype of motorfamilie wordt het certificeringsproces eenmalig uitgevoerd (al dan niet met nageschakelde techniek). Voor retrofittoepassingen is de regelgeving zodanig ingericht dat iedere motor/nageschakelde techniek afzonderlijk gecertificeerd dient te worden. Dit vergt tijd en behoeft financiële investering. Nageschakelde systemen voor de binnenvaart zijn relatief duur in vergelijking met het wegvervoer (meer dan een factor 10). Het gebruik van ureum brengt daarnaast extra kosten met zich mee. Bovendien verbruiken motoren met nageschakelde systemen over het algemeen meer brandstof dan motoren zonder. Deze techniek heeft geen financiële voordelen voor een ondernemer. Markt(beperkingen) Er is momenteel onvoldoende vraag naar nageschakelde systemen in de binnenvaart voor de leveranciers om effectief de markt te kunnen bedienen. Grote rederijen en motorenfabrieken zijn geïnteresseerd, maar de kleine varende ondernemers nauwelijks. Effectiviteit Nageschakelde systemen zijn effectief voor de reductie van luchtemissies (NOx en Roet) maar dragen niet bij aan de reductie van CO2. Organisatie/cultuur De binnenvaart ervaart nageschakelde techniek als duur (aanschaf en extra kosten voor certificering van het systeem). Conclusie Ondanks de knelpunten, waarvan het gebrek aan een financieel voordeel voor de toepassing, is nageschakelde techniek uiterst effectief in de reductie van Pagina 24 van 46
luchtemissies. Om die reden is het aan te bevelen om de techniek in verdere analyse mee te nemen. 6.2 Water injectie in de cilinder Bij waterinjectie zijn er problemen met de injectoren. Effectiviteit Er bestaan al efficiëntere alternatieven. Aangezien er efficiëntere alternatieven bestaan, zal dit niet in verdere analyse mee worden genomen. 6.3 Water bij inlaatlucht (bijv. swirlflash) Kan bij te lage verbrandingstemperatuur zorgen voor extra roetdeeltjes, waardoor roetfilter nodig zou zijn. Kan leiden tot een verkorte levensduur van de motor. Mogelijke toename van brandstofverbruik. Kosten voor benodigde extra motoraanpassingen. Het concept is al wat ouder, maar heeft in de binnenvaart vanwege de hoge kosten en technische problemen geen voet aan de grond gekregen. Mede om die redenen wordt deze techniek verder niet meegenomen in de analyse. 6.4 Waterstofinjectie in de motor Juridisch / wet- en regelgeving Het gebruik van waterstof is binnen de huidige regelgeving niet toegestaan in een binnenvaartmotor. Hierbij is voor de lopende pilot een uitzonderingspositie gemaakt. Kennis Er is nog niet veel kennis opgedaan in de binnenvaart met deze technologie. Effectiviteit De effectiviteit zal zich uit moeten wijzen. Organisatie/cultuur Er is enige scepsis tegen het gebruik van waterstof. Er loopt een pilot met deze toepassing, tussenresultaten hiervan zijn positief, echter er zal meer kennis opgedaan moeten worden van de effectiviteit en toepasbaarheid van de toepassing. is de technologie zelf redelijk voordelig. Er zullen wel eerst knelpunten met de regelgeving aangaande het gebruik van waterstof moeten worden overkomen. Pagina 25 van 46
7 Buitenkant van het schip 7.1 CFD voor optimalisering voor- en achterschip Het uitvoeren van een CFD check behoeft een grote financiële investering, die in de huidige markt wellicht lastig kan worden aangewend door binnenvaartondernemers (mede door mogelijk gebrek aan financiering). Verwacht wordt wel dat dit binnen enkele maanden terug valt te verdienen. Organisatie/cultuur Bij ondernemers heerst over het algemeen het idee dat de huidige ontwerpen al goed zijn. Vanwege de potentie dat dit brandstofbesparing kan opleveren en de knelpunten m.b.t. financiële en culturele aspecten overkombaar zijn, is het goed om dit mee te nemen in verdere analyse. 7.2 ACCESS (luchtsmering) Markt(beperkingen) Voor ACCESS ontbreekt het momenteel nog aan een launching customer, waardoor effectiviteit bewezen zou kunnen worden. Kennis De kennis hiervan is nog in ontwikkeling. Brede toepasbaarheid Techniek is geschikt voor nieuwbouw, het is lastig toe te passen op bestaande schepen. Effectiviteit Mits goed gemaakt, zeer effectief. Organisatie/cultuur De toepassing van luchtsmering wordt door veel potentiële afnemers nog als te ver van het bed ervaren. De luchtsmering blijkt vooral effectief te zijn in de vorm van de toepassing van luchtkamers. Verwachte besparingen in de weerstand bedragen in de orden van (netto) 15%, en dat is erg veel. Wel moet het schip mooi van vorm zijn: scherpe overgangen moeten worden voorkomen, omdat verstoringen van het wateroppervlak leiden tot verlies van lucht onder het schip. Dit kan worden voorkomen door de lijnen bij het ontwerp te optimaliseren. Het systeem kan op nieuwe schepen worden toegepast. De kosten voor het schip en installatie worden niet hoger. Het wachten is op de launching customer. In Brazilië Pagina 26 van 46
en China is recent veel interesse getoond in de luchtsmering. Deze contacten zijn ongoing. 7.3 Vulling lege ruimte bij duwbakken ivm verstoring van de stroming Techniek Er zijn een aantal pogingen gedaan om de stroming te geleiden bij de overgang tussen de bakken. Diverse pogingen uit het verleden hebben niet geleid tot succes. Redenen daarvoor zijn de grote krachten die optreden in de erg ruwe omgeving, wat te doen met de vulling na een reis en hoe die aan te brengen (het was toch al druk en meer mensen er voor aannemen is uitgesloten). Het is een dure oplossing, die slechts beperkt effect heeft. Effectiviteit Het is lastig te realiseren. Doordat het een dure, lastig realiseerbare oplossing is met slechts beperkt effect, is het aan te bevelen om deze niet mee te nemen in verdere analyse. 7.4 Ecospeed (wrijvingsreducerende coating) Korte levensduur: De schepen varen vaak in beperkt water (kanalen, rivieren). Vooral in rivieren komt veel zand en grind voor. In nauwe passages worden de schepen gezandstraald, zodat er weinig van de dure verf overblijft. Het toepassen ervan is erg duur. Effectiviteit Effect is van korte duur. Het toepassen van wrijvingsreducerende coating reduceert zonder twijfel de weerstand van schepen. Het toepassen ervan kent echter wel een paar nadelen, zoals bovengenoemde. Vanwege de korte effectiviteit t.o.v. de kosten zal het niet meegenomen worden in verdere analyse. 7.5 Catamaranschip Catamaranschepen hebben twee drijvers in het water waar de bovenbouw op gebouwd is. Het grote voordeel van catamarans is dat ze heel weinig weerstand in het water hebben en dus snel kunnen varen. Het directe nadeel is dat ze weinig waterplaatsing hebben en dus weinig lading kunnen meenemen. Dit maakt de catamaran niet geschikt om in te zetten als binnenvaartschip voor het vervoeren van lading Pagina 27 van 46
Brede toepasbaarheid Alleen geschikt voor snelle verbindingen voor passagiersvervoer en mogelijk pakketpost. Aangezien het uitsluitend voor een nichemarkt (passagiersvervoer, pakketpost) erg interessant is, echter niet voor vrachtvervoer, is het aan te bevelen om dit niet mee te nemen in verdere analyse. 7.6 Drijfvermogen vergrotende elementen Het aan elkaar verbinden van de koppelingen is te ingewikkeld. Relatief dure oplossing en eveneens in operationele kosten, aangezien door verhoogde weerstand Het aan het schip vastmaken van extra drijvers is niet alleen technisch ingewikkeld, maar het lastige vast maken, leidt tot een sterke verhoging van de weerstand, zodat het varen veel duurder wordt. Mede hierdoor wordt het niet aanbevolen om verdere analyse mee te nemen. Pagina 28 van 46
8 Voortstuwing 8.1 Adjustable tunnel Om de adjustable tunnel toe te passen moet bestaande tunnel worden vervangen en bestaande constructie worden aangepast, dit brengt kosten met zich mee. Kennis Er is over het algemeen redelijk veel kennis over het functioneren hiervan, maar er bestaat nog wel een kennisgebrek over het gedrag in beperkt water. Effectiviteit Er loopt nog onderzoek naar de werkelijke effectiviteit hiervan. Organisatie/cultuur De binnenvaartondernemers zijn over het algemeen niet positief over bewegende delen onder water, aangezien die vast kunnen lopen en dit zou kunnen zorgen voor oponthoud. Hierdoor is er enig cynisme. In principe is het een slimme oplossing want het schip kan een relatief grote schroef hebben. Het schip zal geen lucht aanzuigen bij vertrek en zal geen hinder hebben van de tunnel tijdens het varen. De binnenvaart blijft echter kritisch daar de tunnel vast zou kunnen gaan zitten en het schip bijvoorbeeld dan niet kan vertrekken. Het is interessant om dit in een verdere analyse te onderzoeken. 8.2 Contra-rotating propeller De schroeven zijn kwetsbaar voor aanvaringen met alle mogelijke soorten van afval. Financiën Contra-rotating propellers kennen een hoge aanschafprijs. Kennis Over het algemeen is er voldoende kennis aanwezig, maar het functioneren in beperkt water zou nader moeten worden onderzocht. Brede toepasbaarheid Hoewel de propeller al een tijd is ontwikkeld, wordt het slechts op kleine schaal toegepast. De roterende energie in het water opgewekt door de voorste schroef wordt er door de achterste schroef weer uitgehaald en dat leidt tot een significant hoger rendement. Hierbij kan gedacht worden aan een verbetering van 10 a 15 %. Het systeem is in verschillende configuraties te koop en wordt spaarzaam toegepast. Nadelen zijn de aanschafprijs en ook de kwetsbaarheid van de schroeven voor aanvaringen met alle mogelijke soorten van afval. Ook geldt dat het systeem niet Pagina 29 van 46
goed zal functioneren bij zware belastingen: dan kan gedacht worden aan Z drives, waarbij de voorste buis met een buis is uitgerust. Voor het echte zware werk zal altijd worden gekozen voor schroeven in straalbuizen. 8.3 Scheepsschroefdopmoer met vinnen Naast de aanschafkosten kunnen eveneens door de complexere vorm van de dopmoer de reparatie- / onderhoudskosten hoger uitvallen. Kennis Tot nu toe is het uitsluitend uitgevoerd op zeeschepen, er zou daarom nog kennis opgedaan moeten worden over de werkbaarheid en effectiviteit van de toepassing op binnenvaartschepen. In een test uitgevoerd in opdracht van de producent wordt een besparing van 3,5% voorspeld. Voor de zeeschepen waar het op is toegepast, tankers van de klassen Aframax en Suezmax, zou de terugverdientijd daarmee een half jaar zijn. Het moet worden onderzocht of deze prestaties ook op een binnenvaartschip geleverd kunnen worden. 8.4 Walvisstaart Het concept van de walvisstaart bestaat al geruime tijd. Het principe is gebaseerd op de beweging die de staart van een walvis maakt bij de voortstuwing van het dier. Het beproeven er van verliep niet gelukkig en als belangrijkste bezwaar kwam de aandrijving naar voren: de walvisstaart wordt aan beide zijden roterend aangedreven waardoor het systeem zwaar belast werd door trillingen. Een leverancier van schroeven overkwam dit probleem door de staart in het midden door te zagen en het aandrijvend element in een centrale unit in het midden te plaatsen. Dit lost het constructieve probleem weliswaar op maar op hetzelfde moment wordt veel rendement ingeleverd door de forse aandrijfunit en de toch relatief korte vinnen van de staart. Eveneens zal er moeten worden gelet op het sturend vermogen van het schip. Effectiviteit Er zal een uitvoering gekozen moeten worden waarbij de aandrijfproblemen het hoofd geboden wordt, deze uitvoering is echter minder effectief. Wel interessant om mee te nemen in analyse. 8.5 Ofoil Er zal moeten worden gelet dat dit niet ten koste gaat van het sturend vermogen van het schip. Pagina 30 van 46