Green retrofit project duwboot Daan business case

Door: Jeroen Berger, 9 oktober 2018 (laatst geüpdatet)  

In 2017 heeft de Werkendamse rederij Ruijven B.V., die stilaan hun bestaande vloot vergroent en uitbreidt, twee bestaande duwboten aan de vloot toegevoegd: de Veerle uit 1977 en Daan uit 1983 (hiervoor Herkules VI en VII genoemd). Beide duwboten waren hiervoor eigendom van Imperial Shipping Group. Dit is de dochtermaatschappij van Imperial Logistics International. Het is een speerpunt geweest om deze oude duwboten nieuw leven in te blazen door ze zo efficiënt en “groen” mogelijk te maken. Samen met onze partners zijn wij de uitdaging aangegaan om het brandstofverbruik en de CO2-voetafdruk van de Veerle en Daan significant omlaag te brengen.

 

In deze business case komen de brandstofbesparende en CO2-reducerende maatregelen aan bod, die wij hebben genomen voor de duwboot Daan. Bekijk een andere pagina op onze website voor de business case over de duwboot Veerle.

 

Achterschip onderzocht en geoptimaliseerd

 

Om te kunnen besparen op de brandstofkosten en om de CO2-uitstoot omlaag te brengen, hebben wij de hydrodynamische prestaties van de Daan in kaart gebracht. Samen met onze partner VICUSdt hebben wij het achterschip onderzocht en zijn wij opzoek gegaan naar de gebieden waar optimalisatie mogelijk was.

 

Voor het berekenen van de stroming en weerstand van het schip, hebben wij gebruik gemaakt van zeer geavanceerde Computational Fluid Dynamics (CFD) technologie. Dankzij deze wetenschappelijke benadering, konden wij de optimalisatiegebieden van het achterschip in kaart brengen en de berekende brandstofbesparingen en CO2-reductie aantoonbaar maken.

 

Uit de CFD-analyse is naar voren gekomen dat er op gebied van rendement bij de scheepsschroeven, straalbuizen en scheepsroeren nog een hoop winst te behalen viel. Op basis van de uitkomst van dit onderzoek, heeft Ruijven besloten om: de drie bestaande 5-blads schroeven te vervangen door drie van onze CFD geoptimaliseerde 3-blads schroeven, drie nieuwe CFD geoptimaliseerde straalbuizen van Menaga te plaatsen en om, net als bij de Veerle, het aantal flanking-roeren terug te brengen van zes naar vier (de middelste twee roeren zijn weggehaald) en om de stand van deze roeren te verstellen (zie figuur 1).

 

Figuur 1: impressie van een nieuwe CFD geoptimaliseerde 3-blads scheepsschroef en een CFD geoptimaliseerde straalbuis

 

Hermoterisering in de planning

 

In de machinekamer van de Daan staan op dit moment nog drie oude 10 cilinder Bolnes 10 DNL (1700 pk) motoren. Zodra Ruijven deze duwboot gaat hermoteriseren, zullen deze motoren worden vervangen door drie nieuwe. Dit besluit heeft Ruijven genomen op basis van ons eerder onderzoek voor de Veerle, waar ook drie 10 cilinder Bolnes 10 DNL (1700 pk) motoren stonden. Deze duwboot legt namelijk hetzelfde traject af als de Daan (van Rotterdam naar Duisburg en terug).

 

Op de Veerle zijn onze specialisten van VICUSdt aan boord geweest en hebben zij het gehele traject meegevaren. Gedurende deze reis hebben zij een vermogensmeting uitgevoerd. Met een geijkte kW-meter op de schroefas is het opgenomen vermogen zeer nauwkeurig in kaart gebracht. Op basis van dit onderzoek is duidelijk geworden welk vermogen nu werkelijk benodigd is voor het traject wat beide duwboten afleggen.

 

Na hermoterisering ook efficiency PACKS

 

Vanwege de hoge warmte-inhoud en temperatuur is warmteterugwinning via de uitlaatgassen en het koelwater van de motoren een ideale manier om meer energie uit de toegevoerde brandstof te genereren. Om die reden heeft Ruijven besloten om na de hermoterising op alle drie de nieuwe motoren een efficiency PACK (restwarmtegenerator) te plaatsen van onze Duitse partner Orcan Energy AG (zie figuur 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figuur 3: efficiency PACK (restwarmtegenerator) van Orcan Energy AG

 

De drie efficiency PACKS zullen de restwarmte via de uitlaatgassen en het koelwater van de motoren gaan benutten en omzetten in mechanisch vermogen (ter ondersteuning van de aandrijflijn). Hiermee kan Ruijven straks nog meer gaan besparen op de brandstofkosten en de CO2-voetafdruk nog verder omlaag brengen. Met een restwarmtegenerator zijn jaarlijkse besparingen op de brandstof mogelijk tussen de 6 en 9 procent en kan een reder tot zo’n 300 ton CO2-uitstoot reduceren. Per efficiency PACK kan er maximaal 100 kW aan energie worden teruggewonnen.

 

Jaarlijks produceert de binnenvaart nu nog zo’n 2,1 megaton koolstofdioxide (CO2). De binnenvaartsector heeft daarom onlangs een akkoord gesloten (de Declaration of Nijmegen), waarmee de sector verklaart om de komende jaren alles uit de kast te zullen halen om sneller te vergroenen. Het doel is om 20 procent minder CO2 uit te stoten in 2030 en om in 2050 klimaatneutraal te zijn. Om die reden zal het aantoonbaar reduceren van CO2 in de binnenvaart steeds belangrijker gaan worden.

 

De efficiency PACK meet continu de hoeveelheid teruggewonnen mechanische (of elektrische) energie in kW netto. Dit is af te lezen op de restwarmtegenerator. Hiermee kan er eenvoudig worden berekend en aangetoond hoeveel CO2 er gedurende een reis is gespaard.

 

Wat is het resultaat van dit green retrofit project?

 

Tijdens de proefvaart is de Daan uitgebreid getest. De duwboot bereikte na de aanpassingen ruim de berekende snelheid en een significante besparing op de brandstofkosten en CO2-reductie met het geïnstalleerde voortstuwingsvermogen. Verder zijn er in alle vertrekken een minimum (ver onder de maximale waardes) aan geluidsniveau en trillingen waargenomen.

 

Zodra de hermoterisering heeft plaatsgevonden en de efficiency PACKS (restwarmtegeneratoren) van onze Duitse partner Orcan Energy AG zijn geïnstalleerd en inbedrijfgesteld, zal er nog meer worden bespaard op de brandstofkosten en zal de CO2-voetafdruk van de Daan nog verder omlaag worden gebracht. Zodra de resultaten hiervan bekend zijn, zullen wij deze met u delen.

 

Lees meer business cases

 

Uw naam:
Uw e-mailadres:
Stel uw vraag:
 

Uw gegevens worden vertrouwelijk behandeld. Bekijk ons privacy beleid voor meer informatie.