Beleef de toekomst van de binnenvaart op het opleidingsschip Ab Initio
Met meer dan 8.000 binnenschepen heeft Nederland de grootste vloot van Europa. Goed opgeleide medewerkers die vertrouwd zijn met de nieuwste technologieën voor duurzame binnenvaart zijn de voorwaarden om deze toppositie in de toekomst te behouden. Het opleidingsschip Ab Initio van de STC Group springt bij om precies deze voorwaarde te scheppen. Zelfs nu – slechts enkele maanden na de start – is het al een van de maritieme oriëntatiepunten in de Rotterdamse haven. Ga met ons mee op een boottocht! Samen met de docenten en studenten van het opleidingsschip en de experts in duurzame maritieme aandrijftechniek van Oechies Elektrotechniek en Danfoss Drives verkent u het schip en krijgt u inzicht in de toekomst van de duurzame binnenvaart.
Ab Initio: pionier voor duurzame binnenvaart
Als veldlaboratorium en opleidingsschip is de Ab Initio van de STC Group sinds najaar 2022 in dienst in de haven van Rotterdam. Op het schip traint Richard van der Straaten leerlingen en studenten in verschillende disciplines. Afhankelijk van de focus van de maritieme opleiding leren studenten op de Ab Initio het schip te varen, te onderhouden of onderzoek te doen naar de nieuwste technieken. De leraar weet waarom het schip een voorbeeld van duurzaamheid is. Tijdens de bouw werden reeds recycleerbare materialen gebruikt, die te allen tijde kunnen worden vervangen en hergebruikt. De leraar van de vakschool heeft een voorbeeld: "Normaal gesproken worden afgedankte deuren of uit de mode geraakte houten panelen van de hutten verbrand. Metaal gaat voor schroot. Dit is uit het oogpunt van milieubescherming en duurzaamheid voor verbetering vatbaar. En dat is precies wat we anders doen op ons schip: de Ab Initio heeft een modulair ontwerp. Je kunt je de Ab Initio voorstellen als een Lego-schip. Houten en metalen modules worden verwijderd zodat ze kunnen worden gerecycled en hergebruikt – bijvoorbeeld op andere schepen, of voor fietsen of scheermesjes."
Het schip overtuigt ook in bedrijf met een duurzaam voortstuwingsconcept dat stuk voor stuk modulair kan worden uitgebreid. Op die manier zorgt exploitant STC ervoor dat het schip ook in de toekomst aan alle milieueisen voldoet. Daartoe beschikt het opleidingsschip over een hybride dieselelektrische aandrijving. Het kan zelfs gedeeltelijk zijn eigen energie opwekken en gebruiken. De generatoren zijn verwisselbaar, zodat de exploitanten het schip gemakkelijk kunnen ombouwen om op brandstofcellen en waterstof te lopen. "Het gaat er niet om volledig op waterstof over te schakelen. In een van de volgende stappen willen we een waterstofbrandstofcel integreren in onze voortstuwing, zodat we dan een paar uur langer emissievrij kunnen varen", legt docent Richard van der Straaten uit.
Klaar voor de toekomst: opleiding en leren bij Ab Initio
Leerling William Bezuijen is enthousiast over de mogelijkheid om op de Ab Initio zijn binnenvaartkapiteinsopleiding te doen: "Toen ik me inschreef voor de cursus wist ik niet eens dat het STC een nieuw schip aan het bouwen was. Ik kende de twee dieselschepen, de Prinsessen Beatrix en Christina. Deze twee schepen waren tot nu toe de trots van het STC.
Toen hoorde ik dat ze de schepen na 60 jaar gingen ontmantelen en in plaats daarvan een nieuw schip gingen kopen. Ik was erg benieuwd wat voor schip het zou worden. Het werd een modern dieselelektrisch schip dat ook op waterstof kan varen. Ik heb nu 8 of 9 keer met de Ab Initio gevaren, en als je de ontwikkeling in zo’n korte tijd ziet, is het ongelooflijk. Het vaart zo stil. Het is als een drijvend hotel waar studenten les krijgen. Op ons schema staan dagtochten en weektochten. Allemaal gericht op onderwijs. Ondertussen kun je leren over het schip: hoe je moet zeilen, hoe je het schip moet beveiligen enzovoort. En je kunt hier overnachten, in hele mooie hutten."
Inzicht uit de eerste hand in het duurzame opleidingsschip Ab Initio
Wat maakt Ab Initio tot een belangrijke speler op het gebied van duurzaamheid? Het 67 meter lange en 8,2 meter brede schip met een maximale diepgang van 1,8 meter heeft verschillende generatoren, een lithium-ion batterijpakket, een brandstofcelmodule van 50 kW die op waterstof kan werken, 200 m² zonnepanelen en een windturbine. Het heeft ook een waterzuiveringsinstallatie aan boord. Het schip kan 4 uur lang emissievrij varen en 39 passagiers vervoeren.
De STC Group is een Nederlandse onderwijs- en kennisinstelling voor de scheepvaart-, transport- en havenindustrie. Zij is de exploitant van het opleidingsschip Ab Initio. STC-docent Richard van der Straaten en leerling-kapitein William Bezuijen vertellen over de taken en bijzonderheden van de Ab Initio: neem de virtuele tour van een bijzonder schip mee.
Welke technologie drijft de Ab Initio aan?
Het is niet mogelijk een algemene uitspraak te doen over welk aandrijfsysteem het juiste is voor binnenschepen. Dick Kant van Danfoss Drives verwoordt het als volgt: "Het voortstuwingssysteem en de stroomvoorziening aan boord zijn afhankelijk van het vaarprofiel van een schip. Schepen met een vaste route kunnen vervangbare accu’s gebruiken. Met laadstations langs de route waar het schip zijn batterijcontainer kan omwisselen. Andere soorten schepen kunnen schone brandstoffen of waterstof gebruiken in combinatie met een batterijpakket. Je moet dat per geval zorgvuldig bekijken."
Bij Ab Initio koos de STC Group voor een combinatie van bijna alle beschikbare technologieën in een gecombineerd DC-bus- en AC-bussysteem. Samen met Pieter de Vos van systeemintegrator Oechies Elektrotechniek was Danfoss-expert Dick Kant betrokken bij de uitrusting van de Ab Initio. Dick Kant is daar enthousiast over: "We hebben ook de nieuwste ontwikkeling op filtergebied van Danfoss gebruikt: het CMS-filter. Daarmee kunnen we zonder transformator gelijkspanning van de accu’s omzetten in wisselspanning. Dit bespaart enorm veel ruimte en vermindert het gewicht in het schip."
Op de 770V DC-Bus van Ab Initio zijn tweeVACON® NXP Liquid Cooled drives geïnstalleerd Er worden DC-DC converters toegepast. Men zet de variabele gelijkspanning van de brandstofcel om in een constante gelijkspanning. "Vanuit de DC-bus genereren we een AC-hoofdbus van 480V/60Hz met een VACON® NXP Liquid Cooled microGrid Converter met het CMS-filter, waarop de frequentieregelaar de scheepsvoortstuwing zijn aangesloten. Twee kleinere netconverters genereren een schone spanning van 400V/50Hz om de hutten e.d. te voeden." De tweede DC-DC converter wordt gebruikt om de batterijopslag in het schip te laden en te ontladen.Een gedetailleerd overzicht van de geïnstalleerde producten vindt u hier.
Wist u dat Danfoss u ook kan helpen bij het ontwikkelen, simuleren en valideren van uw maritieme projecten in het Danfoss Drives Application Development Center in Gorinchem, Nederland? Wij nodigen u uit om de vele manieren waarop Danfoss ADC ingenieurs u kunnen ondersteunen te ervaren door een virtuele tour door het ADC te maken. "Het Danfoss Drives Application Development Center was ook betrokken bij het Ab Initio-project, aangezien we de verificatietest voor het nieuwe CMS-filter samen met onze R&D-collega’s in Finland hebben uitgevoerd. In het Nederlandse ADC in Gorinchem hebben we een CMS-filter getest dat vergelijkbaar is met het filter dat in de Ab Initio wordt gebruikt", legt Danfoss-expert Dick Kant uit.
Oechies Elektrotechniek verzorgde de bouw van de elektrische schakel- en besturingssystemen, het energiemanagementsysteem en de besturingssystemen van het opleidingsschip. De samenwerking tussen Oechies Elektrotechniek en Danfoss Drives is goed geoefend en efficiënt: de twee bedrijven voeren al geruime tijd gezamenlijke elektrificatieprojecten voor de binnenvaart uit. Leer meer over de technische kenmerken van het schip op de virtuele technologische rondleiding.
Hoe wordt de binnenvaart duurzamer?
Conventionele scheepsvoortstuwingssystemen zijn omstreden: Volgens de Internationale Maritieme Organisatie is de wereldwijde scheepvaart verantwoordelijk voor iets minder dan 2,5% van de totale uitstoot van broeikasgassen. Het veroorzaakt een miljard ton CO2 – per jaar. Vooral inwoners van havensteden als Hamburg of Rotterdam hebben hieronder te lijden. Een oplossing in de binnenvaart zijn schepen met elektrische of hybride aandrijving zoals de Ab Initio.
Ondertussen vertoont de markttrend een toename van hybride en elektrisch aangedreven schepen. Dit heeft te maken met wetgeving. In de EU bijvoorbeeld moeten alle binnenschepen – waaronder vrachtschepen, cruiseschepen en passagiersveerboten – tegen 2050 klimaatneutraal zijn. En tegen 2030 zou het aandeel van elektrisch aangedreven schepen al 30% moeten bedragen.
"Dit betekent dat alternatieve vormen van energie zoals biobrandstoffen, batterijen en waterstof nodig zijn", zegt Dick Kant, Business Development Manager bij Danfoss Drives. "En dat betekent ook dat we meer schepen met batterijen en brandstofcellen moeten bouwen. We zien ook dat het aantal laadstations op het land toeneemt, omdat deze batterijcontainers moeten worden opgeladen. Het voordeel van walstroom is dat de batterijen ook aan land kunnen worden gebruikt voor netondersteuning en netstabiliteit."
Een uitdaging blijft de aanpassing van oudere binnenschepen, die nog steeds het grootste deel van de vloot in de EU uitmaken. Een succesvol voorbeeld is het containervrachtschip MS Nadorias. De hybride retrofit heeft dit schip een brandstofbesparing van 15% en een aanzienlijke vermindering van de CO2-uitstoot opgeleverd. Lees de case study.
Bezoek Danfoss Drives op Maritime Industry 2024
Danfoss frequentieregelaars ondersteunen alle facetten van elektrische vermogensomzetting in de maritieme sector. Met behulp van specifieke software kunt u dezelfde frequentieregelaar gebruiken als een zogenaamde DC-DC-omvormer voor het laden en ontladen van batterijen en voor het omzetten van een variabele batterijspanning in een constante gelijkspanning of omgekeerd. Ook laten wij u graag kennis maken met onze allernieuwste aanwinst, de iC7-Marine drives. We laten u graag de mogelijkheden van deze intelligente drives zien op de beurs Maritime Industry 2024. Bezoek onze stand C.103 van 28 t/m 30 mei, in de Evenementenhal in Gorinchem.
