Elektromotor als hoofdmotor

, 1 november 2014
12
Techniek
FrieslandCampina
wil groen vervoer
Nadorias kan 85% van de tijd elektrisch varen
Elektromotor
als hoofdmotor
Door Hans Heynen
De dieseldirecte
voortstuwingsinstallatie van het ms
Nadorias (110 x 11,45
meter) van de familie Van der Meer is
tijdens een refit bij
Koedood Dieselservice veranderd in
een hybride voortstuwing. Het is voor het
eerst dat dit tijdens
een refit gebeurt.
De Nadorias vaart voor MCS
met containers tussen Rotterdam
en het Groningse Westbroek. Het
voor de vaart op Groningen geoptimaliseerde schip kan veel ballast zetten (1150 ton) zodat op het
Prinses Margrietkanaal altijd met
drie lagen containers kan worden
varen.
Het schip kreeg in 2009 een 1700
pk Mitsubishi hoofdmotor. Tijdens
de refit is daar een compacte 400
kW High Torque permanent magneetmotor van Baumüller voor
gezet, aangedreven door twee 215
kW generatoren (Mitsubishi 6D24)
in het voorschip. De om een tussenas gebouwde elektromotor is tussen de koppeling en de (ingekorte)
schroefas geplaatst en draait dus
één op één mee met de schroefas.
Nieuwe schroef
De Nadorias heeft intussen een
aantal reizen met de hybride installatie gevaren. Daarbij werd op
één generator een snelheid van
12,4 kilometer gehaald. Wanneer
meer vermogen nodig is kan op
twee generatoren worden gevaren. Omdat de oude schroef niet
kan worden geoptimaliseerd voor
de elektrische aandrijving, krijgt
het schip binnenkort een nieuwe
schroef. ‘De oude schroef is ontworpen om bij hoge toerentallen
80% van het vermogen van de dieselmotor op te nemen. Maar een
elektromotor levert bij elk toerental, ook bij lage, het volledige vermogen’, zegt projectleider Gertjan
de Gelder van Koedood. ‘De huidige schroef kan dat vermogen dan
niet goed opnemen. De nieuwe
schroef wordt op de karakteristieken van de elektromotor geoptimaliseerd wat het rendement van
de installatie verhoogt.’
Schipper Klaas van der Meer verwacht dat het schip dan 16 tot 17
kilometer loopt op de beide generatoren. ‘Dan heb je op het kanaal
meer vermogen over om even extra gas te geven wanneer je moet
corrigeren. Bijvoorbeeld als het
schip even vast zuigt.
Stille machinekamer
Bedoeling is met de nieuwe
schroef een proefvaart te maken
die aantoont dat elektrisch varend
aan alle eisen wordt voldaan. De
elektromotor wordt dan gepromoveerd tot hoofdmotor en de huidige hoofdmotor wordt hulpmotor.
‘De generatoren die de elektromo-
De machinekamer in het
voorschip met
de grotendeels
onder de platen
geplaatste Mitsubishi generatoren met de in
het uitlaatsysteem geplaatste
SCR-katalysatoren. De twee
485 pk Scania’s
links op de
foto drijven de
boegschroeven
aan. (Foto Floris
Hartman)
tor aandrijven zijn voorzien van
SCR-katalysatoren zodat het schip
dan aan de toekomstige CCR4
emissie-eisen kan voldoen’, aldus
De Gelder. ‘Tegelijkertijd dalen de
exploitatiekosten, omdat de huidige hoofdmotor minder onderhoud
nodig heeft. Die draait immers
veel minder.’ Bovendien is berekend dat de overschakeling een
brandstofbesparing van ruim 10%
oplevert.
De nieuwe aandrijving maakt
het schip ook stiller. ‘Wanneer je
in de machinekamer staat merk
je niet dat je vaart’, zegt Van der
Meer. ‘Je hoort alleen de hydraulische installatie.’
MCS
MCS is blij met de vergroening
van de voortstuwingsinstallatie.
Met de duurzame manier van
transporteren speelt de bevrachter in op de wensen van opdrachtgever FrieslandCampina. ‘Die wil
haar zuivelketen verduurzamen,
dus ook de broeikasgasemissies
tijdens het transport’, zegt Nutte
Visser, mede-eigenaar van MCS.
Wanneer de resultaten goed zijn,
verwacht MCS dat meer schepen
kiezen voor een hybride voortstuwing. ‘Het zware vermogen van de
dieselmotoren in conventionele
binnenvaartschepen heb je in ons
vaargebied lang niet altijd nodig.
In de meeste gevallen kun je met
een laag vermogen prima uit de
voeten, zeker wanneer ook nog
eens een elektromotor wordt toegepast met een hoog rendement
en koppel’, aldus Visser. ‘Daarbij
is de directe aandrijving van de
schroefas heel efficiënt, waardoor
MAN en Wärtsilä ontwikkelen
emissiearme motoren
Nieuwe voor KNRM
Nieuwe stap naar schoon
vorige maand de nieuwe reddingboot Cornelis Dito in de vaart
genomen.
Door Hans Heynen
De boot is van het type Fast Rescue Craft 903 Twin. Ze is ontworpen door Pieter Meuzelaar van de
Dutch Special Marine Group en
gebouwd bij Habbeké Shipyard in
Volendam. De Cornelis Dito (9,15
x 3,30 meter) is semi-zelfrichtend
en geschikt voor inzet op de Waddenzee. De boot is uitgerust met
BRUSSEL Wärtsilä en MAN Diesel & Turbo gaan met Europese
subsidie een scheepsmotor ontwikkelen die vrijwel geen schadelijke rookgassen uitstoot. Dat
gebeurt in het kader van het
nieuwe Hercules 2 onderzoeksproject dat van 2015 tot 2020
loopt.
Hercules 2 wordt de opvolger
van het in 2004 gestarte Hercules
1-project, dat eind 2014 afloopt.
Dat project richtte zich op de vergroting van duurzaamheid en veiligheid van zware scheepsmotoren en verlaging van het verbruik
en de emissies.
In het kader van dit project werd
onder meer een EGR-systeem met
geïntegreerde scrubber voor het
verwijderen van roetdeeltjes ontwikkeld. In combinatie met een
nieuw ontwikkeld watermist-systeem en een krachtige nieuwe
turboblower lukt het daarmee de
NOx- en roetuitstoot tot onder IMO
Tier III-niveau te brengen. Daar is
dan geen SCR-katalysator voor nodig. Ook de Japanners (Mitsubishi
Heavy Industries) hebben onlangs
TEXEL KNRM-station Texel heeft
een dergelijk systeem ontwikkeld.
Prototypes
Het nieuwe Hercules 2-project
focust zich op vier gebieden in
vier werkgroepen of Work Package Groups (WPG). Naast een WPG
voor het ontwikkelen van vrijwel
emissievrije motoren komt er een
WPG voor de ontwikkeling van
brandstof-flexibeler scheepsmotoren die zich optimaal aan de
operationele omgeving aanpassen, een WPG voor het ontwikkelen van nieuwe materialen voor
de motorenbouw en een WPG
voor het ontwikkelen van toekomstbestendiger motoren voor
krachtcentrales.
De nieuwe onderzoeken borduren voort op onderzoek dat in het
kader van het eerste Herculesproject is gedaan, maar de lat ligt een
stuk hoger. Door nieuwe technieken te combineren en te integreren hoopt men significante reducties van het brandstofverbruik te
behalen en een verdere verlaging
van de emissies.
Het project omvat de bouw van
prototypes van motoren op ware
grootte en het testen ervan op
schepen om de commerciële ontwikkeling te versnellen.
32 partijen
Bij het Hercules 2-project zijn 32
partijen betrokken. Naast Wärtsilä
en MAN Diesel & Turbo zijn dat
universiteiten, onderzoeksinstituten en andere op motorengebied
actieve Europese bedrijven. Het
project moet de transitie van de
scheepvaartsector naar nog zuiniger en schoner versnellen en de
wereldmarktpositie van de deelnemende bedrijven versterken.
MAN B&W S90ME-GI motor. Bij
deze dual-fuel tweetakt langzaamloper wordt aardgas na de pilotinjectie met diesel- of stookolie onder
hoge druk direct de verbrandingskamer ingespoten. Dat vermindert
de emissie van methaan. De motor
draait ook op gasolie, stookolie en,
met enige aanpassingen, op ethaan.
Hij levert 40.000 kW bij 78 toeren.
In het kader van het Herules-2
project wil men motoren ontwikkelen die nog ﬂexibeler van brandstofsoort kunnen wisselen.
(Foto MAN Diesel & Turbo)

Download Report