Vandaag is de ‘Maud’ opgeleverd, de vierde tender uit de nieuwe M-klasse. Met deze tenders zet het Loodswezen een stap voorwaarts op het gebied van verduurzaming. Niet alleen met de schepen zelf, maar ook tijdens het bouwproces. Duurzaamheid staat dan ook vanaf de tekentafel centraal, legt directeur Dirk Keizer van scheepsbouwer Next Generation Shipyards uit.
“Mijn vader en ik begonnen elf jaar geleden samen het bedrijf vanuit het idee dat de producten die we maken in balans moeten zijn”, legt Dirk uit. “We blijven daarom zoeken naar duurzame toepassingen en technieken om onze ecologische footprint te verminderen en de wereld voor komende generaties te behouden. Tegelijkertijd brengt de focus op duurzaamheid kansen met zich mee voor de Nederlandse economie. We kunnen ons als productieland hierin onderscheiden en ons daardoor blijven ontwikkelen. En dat is weer belangrijk voor onze concurrentiepositie en het behoud van de maakindustrie in Nederland en Europa.”
Integraal engineering
De focus van Next Generation Shipyards op duurzaamheid begint al in het ontwerpproces. Dirk: “Bij iedere verandering in het ontwerp, gaan we telkens terug naar het begin en de algemene uitgangspunten: blijven die overeind of moeten we die ook aanpassen? Dat proces noemen we integraal engineering. Als je bijvoorbeeld door kleine aanpassingen in de motorisering of het elektrisch systeem gewicht bespaart, wat betekent dat dan voor het casco? Kan dat misschien lichter of dunner worden uitgevoerd? Door dit telkens opnieuw te doen – weer uit te zoomen en het ontwerp als geheel te bekijken – kun je win-win situaties creëren. Naar dat soort effecten zijn we voortdurend op zoek”
Next Generation Shipyards paste deze integrale benadering voor het eerst consequent toe bij de ontwikkeling van de nieuwe M-klasse. Het leidde tot een aantal kleine en grote aanpassingen. “Een voorbeeld van een kleine aanpassing is het weglaten van de afsluiter van de koelwaterinlaat”, aldus Dirk. “Hiermee besparen we gewicht, maar zorgen we er tegelijkertijd voor dat het onderdeel makkelijker is schoon te houden. Ingrijpender was de beslissing om de elektriciteitskasten in de elektriciteitsruimte niet op een losse fundatie, maar op het spant te plaatsen. Dat bespaart gewicht en ziet er, dankzij het slimme ontwerp, erg goed uit.”
Het elektriciteitssysteem van de M-klasse is volledig nieuw ontworpen. Dirk: “We zijn uitgegaan van het ‘backup in the basic’ principe: door de basisbron drievoudig te beveiligen, zijn er minder extra veiligheden verderop in het systeem nodig. Dat scheelt onderdelen en dus gewicht. Bovendien zijn alle elektrische systemen die veiligheid aan boord garanderen galvanisch gescheiden en als aparte eilandjes aangelegd. Een storing in het ene systeem heeft nu geen impact op de andere. Dat maakt het gemakkelijker om problemen op te sporen en op te lossen.”
Less is more
Gewicht is een belangrijke factor in de scheepsbouw. Ontwerpaanpassingen die een schip lichter maken, brengen meestal besparingen in materiaal met zich mee en daarmee een (klein) milieuvoordeel. De grote impact zit echter in het gebruik: een schip dat lichter is, verbruikt minder brandstof. Over de gehele levensduur bekeken, kan dat een forse reductie in uitstoot opleveren. Daarom blijft Next Generation Shipyards telkens zoeken naar besparingen in gewicht, materialen en gebruik. Die moeten wel in balans zijn met de kosten. “De mogelijkheden zijn in principe eindeloos, maar we moeten natuurlijk concurrerend blijven”, legt Dirk uit. “Onze engineers vragen dan ook: hoeveel uur mag ik besteden aan het besparen van nog meer gewicht? Voor de M-klasse hebben we dat uitgerekend: 30 tot 40 euro uitgeven om een kilo gewicht te besparen, was de moeite waard.”
In de praktijk is bij de ‘Mira’ gebleken dat de totale gewicht reductie ten opzichte van de eerder gebouwde tender klasses veranderingen teweegbracht in het zeegedrag bij ruw weer. Ondanks de geoptimaliseerde rompvorm werden er verschillen gevoeld. Daarom is er met de ‘Mira’ getest met het toevoegen van extra ballast. Dat bleek succesvol. Voor de nieuwe tenders is gekozen voor de integratie van ballasttanks. Dit heeft als voordeel dat met goed weer de tanks geleegd kunnen worden en de brandstofbesparing kan worden gemaximaliseerd.
Waterstof, ook voor kleine schepen
Naast verbruik speelt ook het type brandstof een rol in de reductie van uitstoot. In de komende jaren moet het gebruik van fossiele brandstoffen worden afgebouwd. Dirk ziet waterstof als een milieuvriendelijk alternatief voor de klasse schepen die de werf bouwt. “Bij waterstof is de opslag een uitdaging. Het is een stof die onder hoge druk opgeslagen moet worden en veel ruimte in beslag neemt. Daarom wordt het nog niet op grote schaal toegepast. Maar we denken dat we een oplossing hebben voor al deze bezwaren.”
Next Generation Shipyards bouwt in opdracht van Port of Amsterdam een schip dat gaat varen op waterstof die opgeslagen is als een poeder: natriumboorhydride die, zoals de naam al zegt, bestaat uit natriumboor en waterstof. Dirk: “Deze natriumboorhydride mengen we aan boord met ultra puur water. Zodra het waterstofpoeder met het water door een reactor gaat, komt de waterstof los uit het poeder en splitst ook het water zich in waterstof en zuurstof. Dit betekent dat een groot deel van de waterstof uit het water gehaald wordt. Je hebt dus dubbel zoveel waterstof. Zo kun je ook met een kleine opslag aan boord relatief veel waterstof produceren. In poedervorm is waterstof niet gevaarlijk. En omdat je het waterstofgas pas maakt als je het nodig hebt, kun je ook met een kleine gasopslag toe. Volgend jaar zullen we het prototype voor Port of Amsterdam afbouwen. Als het systeem werkt, hebben we een nieuwe, duurzame bouwsteen waarmee we verder kunnen combineren en bouwen.”
Deze aanpak typeert hoe de werf graag werkt: leren en innoveren door te doen. “We hebben al meerdere waterstofprojecten gedraaid. Zo bouw je in eigen huis kennis op. Dat biedt meerwaarde”, zegt Dirk. “Als we nieuwe dingen willen weten, gaan we actief op zoek naar de informatie. We werken ook wel samen met kennisinstellingen, maar hun input is vaak niet praktisch genoeg voor ons. Inmiddels weten we: van honderd onderzoeken leer je lang niet zoveel als van zelf doen!”