Achtergrond
‘Zr. Ms. Evertsen’ beschermt het Nederlandse vrachtschip van BigLift ‘Happy Dragon’ tegen piraten. Foto: Koninklijke Marine

Hoe ziet de maritieme wereld eruit in 2030?


De blik op de einder

Auteur: Paul Steenhoff ism KNVOV | Publicatiedatum:

110 jaar Koninklijke Nederlandse Vereniging ‘Onze Vloot’ is niet gering. Het is een tijdspanne waarin de maritieme techniek, het scheepsdesign en de maritieme infrastructuur enorme ontwikkelingen hebben doorgemaakt. Terugkijken is eenvoudiger dan vooruitkijken. Toch doen we een poging en richten we onze blik op de horizon, op het jaar 2030.

Onze wereld draait op fossiele brandstoffen. We weten inmiddels allemaal dat de voorraad eindig is en we ons moeten richten op duurzame energiebronnen zoals wind, zon en water. In 1906, het oprichtingsjaar van de KNVOV, vertrouwde de scheepvaart nog grotendeels op stoomkracht. Rond 1910 eindigde het stoomtijdperk en moest stoom het veld ruimen voor de Ottomotor en de dieselmotor. In de huidige scheepvaart speelt de dieselmotor nog steeds de hoofdrol maar onder andere de eindigheid van HFO en MDO noopt technici na te denken over andere manieren van energieopwekking voor voortstuwing. Als we het *Compendium voor de Leefomgeving mogen geloven, zijn de mondiale voorraden in de vorm van fossiele brandstoffen goed voor nog eens 150 jaar olieverbruik, 360 jaar gasverbruik en 1320 jaar kolenverbruik. Als we deze cijfers in acht nemen, kunnen we dus nog even vooruit, maar wetgeving steekt daar een stokje voor.

Initiatieven

Regelgeving van de IMO in de vorm van ECA’s en de daaruit volgende NECA’s en SECA’s legt de uitstoot van scheepsmotoren aan banden om mens en milieu te beschermen tegen de kwalijke gevolgen van onder andere zwaveldioxiden en stikstofoxiden. Eerder deze regelgeving dan het gebrek aan fossiele brandstoffen maakt dat er tal van initiatieven zijn ontstaan om de emissies te beperken. Met zogenoemde ‘scrubbers’ kunnen onder andere zwaveldioxide en fijnstof uit de uitlaatgassen gewassen worden, maar dergelijke installaties zijn groot, kosten veel geld en voor retrofit ontbreekt vaak de ruimte. Exhaust Gas Recirculation (EGR) is een middel waardoor je met koeling door het terugvoeren van uitlaatgassen naar de motor de hoeveelheid stikstofoxiden kan terugdringen, maar tot nu toe levert EGR nog niet voldoende resultaat om te voldoen aan IMO Tier III.

Alle problemen lijken te omzeilen door de inzet van de gasmotor die al in 1867 werd geïntroduceerd. Een gasmotor op LNG stoot geen zwaveldioxide uit, blaast 85 procent minder stikstofoxiden de lucht in en 20 procent minder koolstofdioxide. LNG is bovendien goedkoper en kent een 10 tot 15 procent hogere energiewaarde per ton, in vergelijking met HFO en MGO. Met de blik op 2030 ziet de toekomst voor de gasmotor er dus goed uit, waarbij de combinatie gas/elektrisch varen de meest gunstige combinatie is. Overigens is niet alleen LNG geschikt als schone brandstof, ook ethanol en methanol zijn geschikt waarbij opgemerkt moet worden dat de laatste twee gassen alleen tot ontbranding komen door bijmengen van ongeveer 5 procent MDO. Motoren die dit aankunnen worden dual-fuelmotoren genoemd. Dit in ogenschouw genomen is er voor de gasmotor en de dual-fuelmotor op de korte termijn een goede toekomst weggelegd.

Wie terugkijkt én in de toekomst kijkt, ziet dat kernenergie ook een optie is voor de scheepvaart. Het enthousiasme voor kernenergie aan boord is sinds de kernramp van Fukushima getemperd, maar in Rusland worden nu drie nieuwe nucleaire ijsbrekers gebouwd. De enorme actieradius en het ontbreken van emissies zijn de grote voordelen van kernenergie. Toch blijft de rol van kernenergie discutabel gezien de gevaren en het radioactieve afval. Weer anderen richten daarom het vizier op zonne- en windenergie, volledig opgewekt aan boord. Door snelle verbeteringen in de opwekking en de capaciteit van de batterijen waarin de duurzame energie wordt opgeslagen, zouden zelfs trans-Atlantische oversteken tot de mogelijkheden moeten behoren. Waterstof wordt ook gezien als een energiedrager met toekomst, maar zeker is dat gasmotoren aan een snelle opmars beginnen, om weer later te worden opgevolgd door aandrijvingen, gevoed door zonne- en windenergie.

Pinguïnhuid

In 2030 zullen schepen niet alleen anders worden aangedreven, ook het design zal veranderd zijn. We moeten daarbij vooral denken aan wijzigingen onder de waterlijn, uitgedokterd door naval architects die met computer fluid dynamics (CFD) veel meer kunnen testen zonder daarvoor dure tests in sleeptanks uit te voeren. Optimalisering van de rompvorm moet leiden tot weerstandsvermindering maar ook het optimaliseren van de schroef hoort daarbij. Een schroef hoeft ook niet meer van metaal te zijn, maar zal van kunststof zijn en kan dus worden geprint in plaats van gegoten. Optimale watertoevoer door de vorm van het achterschip moet leiden tot meer stuwkracht met minder vermogen. Mechanische luchtsmering - waarbij lucht onder de romp wordt geblazen - zal een stille dood sterven aangezien het vermogen dat nodig is voor de compressoren, niet zal opwegen tegen de voordelen en besparingen van de weerstandsreductie. Er zal wel een coating op de markt komen die werkt als antifouling en net zoals een pinguïnhuid lucht weet vast te houden waardoor de weerstand afneemt. Om de puntjes op de i te zetten kunnen schepen ook aerodynamisch worden gevormd om de weerstand nog verder te verminderen.

Platooning

Gezien de ontwikkelingen in de automotive industrie en de snelle groei van intuïtieve computers met neurale netwerken en zelflerende systemen, is het zelfvarende schip in 2030 zeker geen utopie. Het spits zal worden afgebeten door de binnenvaart. Hier zullen schepen net zoals op de weg aan ‘platooning’ doen, dat wil zeggen dat schepen volautomatisch varen waarbij de onderlinge afstand, de snelheid en de richting van het schip door input van sensoren wordt bepaald. Het zal leiden tot een verlaging van de Operating Expenditures (OPEX) en het verminderen van menselijke fouten. Na de binnenvaart volgt de shortsea shipping waar nu de onbemande machinekamer met walmonitoring al in de praktijk uitgevoerd wordt, op schepen met een geïnstalleerd vermogen onder de 750 kW. Wat betreft onbemand varen zal laagbemand varen nog een tussenstap zijn, maar classificatiebureau DNV-GL is al ver met de plannen voor de ‘ReVolt’, een klein zelfvarend containerschip (100 TEU) dat volledig elektrisch vaart. Punt van aandacht is de jurisdictie buiten de territoriale wateren. De trans-Atlantische vaart zal de gelederen sluiten aangezien daar problemen zoals motorstoring of uitval van computersystemen direct leidt tot inzet van hulpschepen of vliegtuigen waarmee alle winst verdampt. Binnenvaart en shortsea shipping zullen de proeftuin vormen maar zelfvarende schepen zullen in 2030 zeker op de Nederlandse wateren aanwezig zijn. Hoe snel de ontwikkelingen gaan, blijkt wel uit het feit dat de Amerikaanse marine op 7 april de ‘Sea Hunter’ heeft gedoopt, een trimaran van 40 meter die volledig autonoom twee tot drie maanden op zee kan blijven. Het is slechts wachten op het Russische en Chinese antwoord op de Sea Hunter. Met de marine als voorbeeld zullen de ontwikkelingen al snel vervolg krijgen in de maritieme industrie.

De havens

Nu we globaal de belangrijkste ontwikkelpunten ten aanzien van de schepen de revue hebben laten passeren, is het tijd om kort te kijken naar de maritieme infrastructuur, de ontwikkeling van de twee belangrijkste havens in Nederland, Amsterdam en Rotterdam. In de ‘Visie 2030’ van Havenbedrijf Amsterdam valt te lezen dat de Amsterdamse havenregio in 2030 meer dan een overslagpunt hoopt te zijn […]. Het is een dynamische metropoolhaven die de krachten bundelt van de drie sterke kernen van Amsterdam: het logistieke knooppunt van wereldformaat, de hoogwaardige regionale industrie en de veelzijdige stedelijke dienstensector, de haven, de regio en de stad. Door deze kernen optimaal met elkaar te verbinden, ontstaat kruisbestuiving, synergie en innovatie. We bouwen zo aan een haven die steeds meer waarde oplevert voor klanten en omgeving […].

Rotterdam heeft uiteraard ook een visie waarbij de woorden ‘duurzaam’ en ‘circulaire haveneconomie’ kernwoorden zijn. Rotterdam wil af van de koolstofdioxideuitstoot, wil de grootste landlocatie voor windenergie worden en de haven moet blinken van de zonnepanelen. Schone schepen zullen in Rotterdam minder havengeld hoeven te betalen, de bunkerfaciliteiten voor LNG worden uitgebreid evenals het al aanwezige biobased cluster van bedrijven, waarvoor op Maasvlakte II maar liefst 80 hectare is gereserveerd. De verwachting is dat de haven veel stiller wordt door de toepassing van elektriciteit en waterstof als energiedragers.

Deel deze pagina
110 jaar liefde voor de maritieme wereld


De heer Hans Margés is nu zo’n vier jaar de enthousiaste en actieve vicevoorzitter van de Koninklijke Nederlandse Vereniging ‘Onze Vloot’. “Ik heb vroeger op de koopvaardij gevaren en ben later naar de marine gegaan waar ik als tolk/vertaler werkte. Zo is mijn sympathie voor de marine ontstaan en vandaar ook mijn lidmaatschap van de KNV Onze Vloot.” Volgens hem heeft de vereniging zeker toekomst aangezien ze voor jong en oud aantrekkelijke excursies en boeiende informatiedagen en -avonden organiseert. Er wordt dan niet zozeer naar het verleden gekeken, maar vooral ook naar de toekomst. “We bieden informatie over veel onderwerpen, mede dankzij het feit dat wij sinds jaar en dag een nauwe band met Maritiem Nederland hebben. Dit blad houdt onze leden altijd uitstekend op de hoogte van ontwikkelingen in de nautische sector. Daarnaast biedt het onlangs opgerichte Maritieme Portal toegang tot vele interessante data en onderzoeken op maritiem gebied. Het KNVOV-bestuur vond het ook daarom passend om dit artikel, dat de toekomst van de maritieme industrie verkent, in dit jubileumkatern op te nemen. Als lid van de KNV Onze Vloot ontvang je Maritiem Nederland gratis. Voldoende reden dus om lid te worden, kennis en ervaring te delen met onze leden, ook van gelieerde maritieme verenigingen, en het glas te heffen op 110 jaar liefde voor de maritieme wereld. Op donderdag 26 mei houden wij onze jubileumbijeenkomst met interessante sprekers in het Scheepvaart en Transport College in Rotterdam.”

Partners Maritiem Nederland