In balans zonder ballast | Maritiem Nederland
Nieuws
Model van ballastloos schip

In balans zonder ballast

Jan van den Berg | dinsdag 18 december 2007

Schepen zonder lading moeten ballastwater innemen om stabiel te blijven varen. Maar dat water mag niet overal meer geloosd worden. Nederland is bezig met de ontwikkeling van een ballastloos schip.

Niemand weet hoeveel ballastwater er wereldwijd vervoerd wordt. Schattingen lopen uiteen van drie tot tien miljard m3 per jaar. Zeker is wel dat met het water vele vissen, schaaldieren en andere organismen over de wereld vervoerd worden naar gebieden waar ze vreemd zijn en het biologisch evenwicht kunnen verstoren. Dit heeft onder andere de Verenigde Staten en Scandina vische landen gebracht tot regels ten aanzien van ballastwater; dat mag niet meer overal geloosd worden.

 

Scheepsbouwers hebben nu twee opties: of ze creëren een mogelijkheid om de organismen uit het ballastwater te verwijderen (zie kader), of ze ontwikkelen een schip dat geen ballastwater nodig heeft. In 2004 zagen twee conceptontwerpen voor een ballastloos schip het licht. Het ene was van prof. Arie Aalbers, het andere kwam uit de koker van Elco van Rietbergen en Clemens van der Nat. Zij hadden hiermee een ontwerpwedstrijd gewonnen van Stichting Nederland Maritiem Land (NML). “We hebben besloten beide ontwerpen te combineren”, legt Van Rietbergen uit. “Dat hebben we gedaan in fase één van een onderzoek dat Nederland Maritiem Land heeft gefinancierd.” Maar er zijn meerdere partijen betrokken bij het ontwerp. Er is een consortium gevormd waarin de belangrijkste disciplines zijn vertegenwoordigd (zie kader op pagina 19). Zij zorgen voor de praktische kijk op het ballastloze schip.

 

Tijdens deze fase stond een scheepstype centraal dat veel Nederlandse reders gebruiken. Het betreft een multi purposevrachtschip van 85 meter lang, 17 meter breed en 4000 ton deadweight met een snelheid van veertien knopen, dat voldoet aan ijsklasse 1A. Dat laatste is belangrijk omdat Nederlandse reders veel op de Oostzee varen.

 

Natte oppervlak

De vorm van het ballastloze schip is anders dan van een schip dat wel ballast gebruikt, legt Van Rietbergen uit. “De romp is langer en breder bij dezelfde diepgang. Bovendien is er in de lengterichting een holte in de bodem van het schip. De zijkanten van de romp steken dieper in het water dan het midden. Het resultaat is dat we het opdrijvend vermogen van de romp voor een deel hebben verplaatst van de onderkant naar de bovenkant van de romp. Hierdoor is het verschil tussen de beladen en de onbeladen diepgang minder. De grotere breedte geeft extra stabiliteit.”

 

Fase één van het ontwerp richtte zich naast de rompvorm en de stabiliteit ook op de indeling en de voortstuwing. De indeling wordt uiteraard anders als de romp minder diep en breder is. De rompvorm leidt tot een wat grotere weerstand, omdat het natte oppervlak groter is. Daardoor is het benodigde vermogen weer groter.

 

Tijdens fase twee gingen Van Riet - bergen, Van der Nat en Aalbers dieper in op de weerstand en het vermogen. Gebleken was inmiddels dat de bestaande rekenmodellen niet helemaal geschikt waren voor de rompvorm van het ballastloze schip. Proeven in de sleeptanks van MARIN (Maritiem Research Instituut Nederland) in Wageningen waren nodig om de rekenmodellen aan te passen. Daarnaast werd in deze fase aandacht besteed aan de constructie, het gewicht ervan en de economische haalbaarheid. De uitkomst van fase twee was een langere maar smallere romp, namelijk van 94 bij 15,85 meter.

 

Het ballastloze schip kan niet volledig zonder ballast, legt Van Rietbergen uit. “Er zal tussen de tien en twintig ton water nodig zijn dat tussen de tanks verplaatst kan worden om het schip te trimmen. Zoet water, dat niet van buiten wordt ingenomen.” Het voordeel van zoet water is dat er minder problemen zijn met corrosie. Tien tot twintig ton is overigens slechts een procent van de ballast die een vergelijkbaar, traditioneel schip aan boord kan nemen.

 

Het budget voor de tweede fase is deels afkomstig van NML en deels van de andere consortiumpartijen. Van Riet bergen en zijn collega’s bereiden momenteel fase drie van de studie voor. Hiervoor willen zij een beroep doen op de Subsidieregeling Maritieme Innovatie van Senter- Novem. De kosten tot nu toe omschrijft Van Rietbergen als ‘een paar ton’.

 

Aanvaring

Tijdens de derde onderzoeksfase zullen de zeegang, de ijsgang en de lekstabiliteit nader onderzocht worden. Het laatste geeft inzicht in het gedrag van het schip als het water maakt, bijvoorbeeld na een aanvaring. Van Rietbergen: “Als fase drie klaar is, is het ontwerp in technisch opzicht klaar. Dan is het wachten op een reder die een prototype wil laten bouwen. Een reder in het consortium heeft serieuze belangstelling voor het bouwen van een experimenteel schip.” Wanneer kan het eerste ballastloze schip het zeegat uit varen? “Als alles meezit, kunnen we eind 2007 de ijsgang onderzoeken in een sleeptank en vervolgens de zeegang. Voor de zomer van 2008 zou het ontwerp gereed kunnen zijn. Dan moet er nog een ontwerp voor een schip gemaakt worden. Vanwege de hoge bezettingsgraad op de scheepswerven duurt het dan nog tot medio 2010 voordat het eerste ballastloze schip kan varen.”

 

Vermoedelijk zal het een multi purpose- schip of containerschip zijn. “Technisch gezien leent een ballastloos schip zich goed voor het vervoer van zware containers doordat het een betere stabiliteit heeft. Het is door zijn breedte ook geschikt voor het gecombineerde vervoer van containers en roll-on/roll-off-lading.”

 

Reders zullen vooral kijken naar de kosten. Doordat een ballastloos schip een groter nat oppervlak en dus meer weerstand heeft, is een groter vermogen nodig. De extra kosten hiervoor zal de reder afwegen tegen een grotere lading (in het geval van containers) of varen met een leeg schip zonder ballast en dus minder weerstand met een lager brandstofverbruik. Wat positief werkt op de kosten, is dat een ballastloos schip minder pompen, leidingen en tanks aan boord heeft en evenmin installaties voor de behandeling van ballastwater. Tot slot kan het positieve imago van een milieuvriendelijk schip nog een grote rol spelen.

 

 

Filteren en centrifugeren

Bestaande schepen kunnen alleen maar voldoen aan de ballastwatereisen als ze worden voorzien van apparatuur om dit water te ontdoen van organismen en het sediment waar ze in leven. Dit kan grotendeels gedaan worden door centrifuge. Voor micro-organismen is dit geen oplossing. Hiervoor is een behandeling met chemische stoffen of met UV-licht nodig. De ‘chemische’ aanpak vereist grote voorzichtigheid. De gebruikte stoffen kunnen zelf weer voor milieuproblemen zorgen.

 

In diverse landen, waaronder Nederland, is waterbehandelinsapparatuur in ontwikkeling. Gezien het grote aantal schepen dat in aanbouw is, lijkt er een forse markt voor deze apparatuur.

 

 

Consortium 

Bij het ontwerp van het ballastloze schip zijn uiteenlopende partijen betrokken:
Clemens van der Nat, Eelco van Rietbergen
ontwerpers
ASD/Arie Aalbers                                          ontwerpbureau
Conoship                                                       ontwerpbureau
Vuyk Engineering                                          ontwerpbureau
MARIN                                                          kennisinstituut
TU Delft                                                        kennisinstituut
Damen Shipyards Bergum                            scheepswerf
Barkmeijer                                                    scheepswerf
Wärtsila Propulsion Nederland                     motorenproducent
Imtech                                                          installatiebedrijf
Bureau Veritas                                             classificatiebureau
Wagenborg                                                  rederij
Wijne en Barends (deel van Spliethoff)       rederij
Nederland Maritiem Land                             organisator, financier 

Partners Maritiem Nederland