Geen emissies, wel dubbel zo veilig

Met ondersteuning van de UiT Narvik University en subsidies van de Noorse regering hebben de scheepsbouwers van Grovfjord Mekaniske Verksted (GMV) een energiemanagementsysteem (EMS) voor een compleet elektrisch aangedreven en dus emissievrij schip ontwikkeld. Een toekomstgericht en innovatief project waarbij WAGO verantwoordelijk tekende voor de centrale automatisering.

In november 2017 werd de "Astrid Helene" te water gelaten voor de eerste testvaart – de puur elektrisch aangedreven catamaran van de viskwekerij, die geen dieselgeneratoren voor noodstroom aan boord heeft, is het resultaat van een samenwerking tussen GMV en de UiT Narvik University: "GMV Zero" werd het project gedoopt. "Zero" staat hierbij voor 0 brandstof, 0 emissies, maar wel 100 procent milieubescherming. De accu's kunnen zowel 's nachts als overdag bij de viskwekerij worden opgeladen, bijvoorbeeld tijdens de middagpauze van de bemanning of tijdens de uitvoering van werkzaamheden waarvoor de 13,97 x 7,6 meter grote catamaran niet hoeft te worden verplaatst.

Een bijzondere uitdaging bij de ontwikkeling van de Astrid Helene: het schip moet, in overeenstemming met de specificaties van het classificatiebureau DNV GL, de redundantie bij iedere afzonderlijke fout aantonen. Daarom werd het energiemanagementsysteem (EMS) dienovereenkomstig ontworpen – ook al werd op een later tijdstip een vrijstelling verleend die aan de redundantie gestelde eisen enigszins beperkte. Bij de implementatie van de "warme stand-by" kon WAGO met ervaring en oplossingen een waardevolle bijdrage leveren, die ook bij toekomstige projecten kan worden benut voor grotere schepen waaraan eveneens strenge eisen met betrekking tot de redundantie worden gesteld. "We werken aan de ontwikkeling van een "warme stand-by", een concept voor redundante besturingssystemen. Bjarte Hoff, professor aan de UiT Narvik University, was overtuigd van ons product en was een groot voorstander van een samenwerking", aldus Tor Erik Næbb, Chief of Industry and Automation bij WAGO Midt & Nord Norway. "De warme stand-by werd weliswaar ontwikkeld voor meerdere toepassingsgebieden en is een vrij algemene oplossing, maar voor dit bereik is het wel een bijzonder goede oplossing", vertelt Næbb. De beheertechniek bestaat uit twee controllers van de nieuwe PFC200-productfamilie van WAGO en een decentrale I/O-module in een redundant Ethernet-netwerk. Het resultaat van de samenwerking is een volledig redundant energiemanagementsysteem voor het met accu's aangedreven schip van GMV. "Voor ons was het in ieder geval ontzettend spannend om bij een project betrokken te zijn waarbij we konden meewerken aan de programmering van de besturingssystemen en de gebruikersinterfaces", vertelt professor Bjarte Hoff van de UiT tevreden.

… beschikt aan boord over een kraan die is toegelaten voor een draaglast van maximaal 32 ton. Er is een elektrische ankerlier van twaalf ton geïnstalleerd; met twee 3-tons treklieren en een hydraulische hogedrukreiniger is de catamaran optimaal uitgerust voor de meest uiteenlopende taken in de viskweek. De vaste schroeven, één in elke romp, worden aangedreven door twee machines met permanente magneet en een vermogen van elk 107 kW. Een elektrische boegschroef vereenvoudigt het manoeuvreren – drijfwerk of koppeling zijn hierdoor overbodig. De maximale snelheid bedraagt 10 knopen. Om het geschatte maximale bereik van 26 zeemijlen te kunnen bereiken, moet de gemiddelde snelheid 8 knopen bedragen. De vermogensomvormers voor de aandrijving van de machines worden door Vacon geleverd. De netwerktopologie wordt onderverdeeld in twee afzonderlijke netwerken. De communicatie van de accupakketten is in twee stervormige systemen ondergebracht. Voor de communicatie met de omvormers wordt een stertopologie gebruikt. Het energiesysteem is om een DC-bus gerangschikt die de omvormers van spanning voorziet.

Dankzij stimulerende maatregelen van de overheid is Noorwegen wereldwijd toonaangevend als het om de invoering van elektrische voertuigen en de ontwikkeling van de bijbehorende infrastructuur gaat. In het land zelf zijn tussen Oslo en Noordkaap nu al meer dan 130.000 elektrische auto's toegelaten. Met slechts vijf miljoen inwoners is Noorwegen in absolute cijfers de op drie na grootste markt voor elektrische auto's – na China en de Verenigde Staten. De ontwikkelingen op de weg hebben ook invloed op de scheepvaartindustrie: Noorwegen is één van de pioniers op het gebied van de elektrificatie van het zeevervoer en stimuleert de ontwikkeling dan ook met hoge overheidssubsidies. Scheepsbouwer Fjellstrand bouwde in 2014 onder meer de eerste puur elektrisch aangedreven autoveerboot ter wereld, die ten noorden van Bergen vaart: de "Ampere Stavanger". Inmiddels zijn er nog vijf elektrische veerboten bijgekomen, maar ook watertaxi's, excursieboten en serviceschepen voor offshore windparken ploegen geruisloos met elektromotoren door de Noorse golven.