Techniek&innovatie
De RT Adriaan van Kotug is de eerste hybride havensleepboot die in Nederland operationeel is geworden.

Hybride sleepboten worden de norm

Auteur: Jan van den Berg | Publicatiedatum:

In de Nederlandse havens worden tientallen sleepboten gebruikt om zeeschepen te assisteren. De inzet van havensleepboten kenmerkt zich door lange periodes waarin de machines slechts een beperkt vermogen hoeven te leveren. Dankzij diesel-elektrische voortstuwing kunnen havensleepboten zo’n 20 procent brandstof besparen. Deze aandrijving wordt dan ook steeds populairder.

Dat havensleepboten langere periodes niet met vol vermogen varen, vormde de aanleiding om te onderzoeken of er mogelijkheden zijn om met een andere configuratie van de motoren brandstof te kunnen besparen. Bij dit onderzoek waren naast Damen Shipyards, Offshore Ship Designers en TNO de sleepbedrijven Iskes en Smit betrokken. De eerste heeft als werkterrein de haven van IJmuiden en het Noordzeekanaalgebied. Smit levert havensleepdiensten in Rotterdam-Rijnmond.

‘De prijs van brandstof zal alleen maar stijgen, dus het voordeel van hybride aandrijving gaat groeien’

De zoektocht naar een lager brandstofgebruik van havensleepboten begon met het vaststellen hoe deze schepen worden ingezet. Onderzoek van Smit en Damen laat zien dat ze tijdens operationele inzet slechts 29 procent van de tijd daadwerkelijk een zeeschip assisteren. De rest van de tijd liggen ze vooral stand-by (38 procent) of zijn ze op weg naar de volgende klus (30 procent). Tijdens deze fasen is het volle vermogen niet nodig.

“Er zijn veel technieken om sleepboten duurzamer te maken”, zegt Erik van Schaik, design and proposal engineer bij Damen Tugs. “We hebben bijvoorbeeld gekeken naar het gebruik van brandstofcellen. Dat is echter een te dure technologie voor deze sector. Diesel-elektrische voortstuwing is bedrijfseconomisch wel haalbaar. Daar hebben Iskes en Smit dan ook voor gekozen.”

Standaard ontwerp

Het vertrekpunt voor het ontwerp van de hybride sleepboot was de ASD 2810. “Dit is een standaard sleepbootontwerp van Damen dat goed voldoet”, zegt Jim Iskes, directeur van het gelijknamige bedrijf. “We gebruiken dit schip en wilden daarom zien of we er een hybride versie van konden ontwikkelen.”

Het grootste verschil met een traditionele dieselaangedreven sleepboot vinden we in de machinekamer. De havensleper wordt voortgestuwd door twee Rolls Royce azimuth thrusters. Deze kunnen worden aangedreven door twee MAN-dieselmotoren met zestien cilinders met een vermogen van 1.840 kW. Via een tandwielkast kan er omgeschakeld worden op twee ABB elektromotoren van 230 kW.

Om hiervoor elektriciteit te genereren wordt een generatorset van MTU geïnstalleerd. Deze bestaat uit een dieselmotor van 696 kW en een generator van 800 kVA. De motor kan ook geschakeld worden met de brandbestrijdingspomp. Deze heeft een capaciteit van 1.200 m3/h.

Daarnaast zijn er twee kleinere generatorsets van Volvo, met een elektrisch vermogen van 107 kVA. Deze zijn bedoeld voor de voeding van andere apparatuur dan de voortstuwingsinstallatie, zoals verlichting, airconditioning en navigatie-apparatuur.

De hybride sleepboot van Iskes lijkt uiterlijk sterk op een traditionele versieHet ontwerp van de ASD 2810 Hybrid heeft de optie om accu’s te installeren met een capaciteit van 100 kWh. De accu’s worden opgeladen door de MAN generatorset. Het opladen kan plaatsvinden als de sleepboot stil ligt of zo langzaam vaart, dat niet al het elektrisch vermogen van de generator nodig is voor de voortstuwing. Opladen kan gebeuren ook als de boot stil ligt. Zijn de accu’s opgeladen, dan is er voldoende energie om één uur te kunnen varen of acht uur aan de kade te liggen. Doordat de generatorset per saldo efficiënter gebruikt wordt als er accu’s worden opgeladen, is er sprake van een lager brandstofgebruik. Om deze reden heeft Iskes ervoor gekozen om accu’s te laten installeren.

De MAN-diesels zullen voornamelijk gebruikt worden als de sleepboot een schip sleept of anderszins assisteert. Dan moet de sleepboot immers zijn grootste trekkracht leveren. Deze bedraagt bij de ASD 2810 57 ton. Tijdens andere fases is er aanzienlijk minder vermogen nodig. Dan kunnen de twee hoofdmotoren worden uitgeschakeld. De MAN-generatorset neemt de energievoorziening over voor de voeding van de twee ABB elektromotoren.

Kosten en baten

De hybride variant van de ASD 2810 is 10 procent duurder dan de dieselversie, zegt Iskes. “Dat verdienen we in de loop van de tijd terug door lagere brandstofkosten”, legt hij uit. “De prijs hiervan zal alleen maar stijgen, dus het voordeel van hybride aandrijving gaat groeien.” Hoeveel brandstof de ASD 2810 Hybrid bespaart ten opzichte van de dieselvariant hangt af van de precieze inzet. Het is realistisch om uit te gaan van 10 tot 30 procent.

De machinekamer van svitzers hybride sleepboot staat behoorlijk vol met machinerie.De eerste hybride havensleepboot die in Nederland operationeel is geworden, is overigens niet van Iskes of Smit maar van Kotug. In maart van dit jaar nam dit bedrijf in Rotterdam de ‘RT Adriaan’ in dienst. Het betreft een aanpassing van de voortstuwingsinstallatie op een al bestaand schip. De ‘RT Adriaan’ is uitgerust met het XeroPoint Hybrid Propulsion System, ontwikkeld door het Canadese bedrijf AKA.

Svitzer, wereldwijd een grote aanbieder van sleepdiensten, heeft ook hybride sleepboten laten ontwikkelen. Er zijn er intussen enkele in operationele dienst. Het bedrijf heeft een basis in IJmuiden. Hier is vooralsnog geen hybride sleepboot gestationeerd.

Deel deze pagina
Betabanen

Maritiem Nederland

Welkom op de site van Maritiem Nederland, hét opinie- en vakblad voor de gehele maritieme sector in Nederland.

Editie MN 09-2018

Partners Maritiem Nederland