Green retrofit project duwboot Veerle business case

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

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

 

In deze business case komen de brandstofbesparende en CO2-reducerende maatregelen aanbod, die wij hebben genomen voor de duwboot Veerle. Op een andere pagina op onze website kunt u de business case lezen van de duwboot Daan.

 

Benodigd geïnstalleerd vermogen

 

Om de Veerle zo efficiënt en duurzaam mogelijk te maken, hebben wij ons eerst afgevraagd welk vermogen nu werkelijk benodigd is voor het traject wat deze duwboot aflegt. Om het antwoord te krijgen op deze vraag, zijn onze specialisten van VICUSdt aan boord gesprongen en hebben zij het gehele traject meegevaren (van Rotterdam naar Duisburg en weer terug). 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 ons advies over het benodigd geïnstalleerd vermogen in relatie tot de gevraagde snelheid, heeft Ruijven besloten om de drie bestaande 10 cilinder Bolnes 10 DNL (1700 pk) motoren te laten vervangen door drie nieuwe Caterpillar type 3512 motoren. Zie figuur 1 en 2.

 

 

Figuur 1 en 2: Bolnes-motor (linker foto) en de Caterpillar type 3512 (rechter foto)

 

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 Veerle 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 vooral bij de scheepsschroeven 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, het aantal flanking-roeren terug te brengen van zes naar vier (de middelste twee roeren zijn weggehaald) en om de stand van de roeren te verstellen.

 

CO2-reductie en brandstofbesparing

 

Vanwege de hoge warmte-inhoud en temperatuur is warmteterugwinning via de uitlaatgassen en het koelwater van de drie nieuwe Caterpillar type 3512 motoren een ideale manier om meer energie uit de toegevoerde brandstof te genereren. Om die reden heeft Ruijven besloten om op alle drie de Caterpillar-motoren een efficiency PACK (restwarmtegenerator) te plaatsen van onze Duitse partner Orcan Energy AG (zie figuur 3). In de loop van dit jaar (2018) zullen deze restwarmtegeneratoren worden geïnstalleerd en inbedrijfgesteld.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

De drie efficiency PACKS zullen de restwarmte via de uitlaatgassen en het koelwater van de nieuwe Caterpillar-3512-voortstuwingsmotoren gaan benutten en omzetten in mechanisch vermogen (ter ondersteuning van de aandrijflijn). Hiermee kan Ruijven 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 Ruijven eenvoudig berekenen en aantonen hoeveel CO2 er gedurende een reis is gespaard.

 

Wat is het resultaat van dit green retrofit project?

 

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

 

Zodra 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 Veerle nog verder omlaag worden gebracht. Zodra de eerste 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.