Duurzame windkracht voor maritieme sector

Leestijd: 5 minuten

De maritieme sector staat onder grote druk om de uitstoot van broeikasgassen en andere schadelijke stoffen terug te dringen. Ingrijpende veranderingen zijn nodig om te voldoen aan de steeds strengere internationale regelgeving en een groeiende vraag naar CO₂-neutraal transport. Wind-Assisted Propulsion Systems (WAPS) bieden rederijen een direct inzetbare technologie om brandstofverbruik en emissies te reduceren. De systemen benutten windenergie als aanvullende voortstuwing.

“WAPS-systemen leveren een belangrijke bijdrage aan de energietransitie. Wij merken dat steeds meer schepen met de technologie zijn uitgerust. Dat juichen we toe en natuurlijk ontvangen we die schepen graag in onze haven”, opent Hanneke te Niet, Adviseur Havenmeester Beleid bij Havenbedrijf Rotterdam. De Rotterdamse haven is al eeuwenlang bekend terrein voor zeilschepen. Ook in de moderne vorm doen de duurzame schepen steeds vaker de haven aan. De SC Connector van Sea-Cargo is daar één van. De rederij bezit en exploiteert een moderne vloot van multifunctionele schepen voor diverse ladingtypen. Na vijf jaar voorbereiding nam Sea-Cargo in 2021 haar eerste schip in de vaart dat is uitgerust met een WAPS. “Wind is gratis en niet vervuilend. Daarnaast is onze CO₂-uitstoot merkbaar afgenomen, waardoor we minder ETS betalen en er ook minder kosten worden doorberekend naar de klant. Dat levert ons dus een extra concurrentievoordeel”, vertelt Siebe Kramer, General Manager bij Sea-Cargo. Maar wat is WAPS dan precies? En zijn er misschien ook restricties waar rederijen rekening mee moeten houden?

Diverse WAPS-technologieën

WAPS omvat verschillende technologieën. De meest toegepaste zijn:

• Rotorsails (Flettner-rotors)
  Rotorsails zijn cilindervormige structuren die om hun as draaien en het Magnus-effect benutten. Dit effect genereert een liftkracht die kan worden gebruikt als extra voortstuwing voor het schip, dat daardoor brandstof kan besparen. Rotorsails zijn relatief compact en modulair, waardoor retrofit op bestaande schepen vaak mogelijk is. Rotorsails vragen voldoende vrije ruimte en stabiliteit om de extra krachten op te vangen.
• Wing sails
  Deze stijve vleugelzeilen hebben een profiel vergelijkbaar met dat van vliegtuigvleugels. Door hun vaste vorm bieden ze hoge aerodynamische efficiëntie, maar vragen ze robuuste constructies en meer vrije ruimte op het dek.
• Suction sails en soft sails
  Suction sails combineren traditionele zeilvormen met luchtzuiging over het oppervlak om de lift te vergroten. Soft sails, vaak flexibel uitgevoerd, bieden een lichtere oplossing en kunnen eenvoudiger worden opgeborgen wanneer ze niet in gebruik zijn.
• Kites
  Deze autonome vliegers werken op grotere hoogte (100–300 meter), waar de wind sterker en constanter is. Kites hebben minimale impact op de dekruimte, maar vragen om specifieke operationele procedures voor uitrollen en binnenhalen. Deze systemen zijn vooral interessant voor schepen met lange oceaanroutes.

Meer dan alleen brandstofbesparing

“De keuze voor een WAPS-technologie hangt af van onder andere het type schip, de vaarroutes en operationele beperkingen”, weet Kramer. Sea-Cargo koos voor een Flettner-systeem. Het systeem bestaat uit twee rotorsails met een hoogte van 35 meter en een doorsnede van vijf meter.

Voor rederijen en scheepseigenaren biedt een WAPS-installatie direct financieel voordeel. Afhankelijk van type en grootte van het systeem, en van vaarroute en windcondities, levert een WAPS een jaarlijkse brandstofbesparing van 5 tot 20% op, met pieken boven 25% bij optimale omstandigheden. “Bijkomend voordeel is dat de rotorsails het schip extra stabiliteit geven, waardoor ook de kans op het verschuiven van lading is afgenomen”, vult Kramer aan.

Sea-Cargo is zo overtuigd van de voordelen, dat de rederij besloot om nog eens twee schepen om te bouwen. Die nieuwe systemen hoopt Sea-Cargo later dit jaar in gebruik te nemen. Naast het verbeterde WAPS-systeem zijn op die schepen nog meer aanpassingen gedaan om de CO₂-uitstoot te reduceren. “Met al die aanpassingen verwachten we straks een brandstofbesparing te realiseren tot wel 50%t”, geeft Kramer aan.

Geen nadelen of restricties

Nadelen ziet de general manager niet. Ook niet tijdens port calls. “Vanwege de hoogte van onze huidige rotorsails gelden in sommige havens restricties, bijvoorbeeld bij terminals en bij bruggen. Doordat we de cilinders zo hebben geconstrueerd, dat we ze kunnen inklappen, vervallen die restricties echter. En in Rotterdam gelden er al helemaal geen restricties”, aldus Kramer.

“Rotorsails en wing sails worden gezien als vaste scheepsuitrusting en vallen niet onder aanvullende regelgeving voor het bevaren van de haven”, licht te Niet toe. “Omdat zeilen zijn gestreken, rotorsails zijn ingeklapt, en de systemen meestal binnen de contouren van het schip blijven, heeft het hebben van een WAPS zelden impact op de port call.” De Rotterdamse haven kent dan ook geen specifiek wind- of WAPS-protocol. En dat lijkt er ook niet te komen. Simpelweg omdat daar geen aanleiding voor is.

“Mocht een systeem toch buiten de contouren van het schip komen, of het schip minder manoeuvreerbaar zijn als gevolg van een groter windoppervlak, dan kan het zijn dat dat specifieke geval maatwerk vraagt en een havenmeester aanvullende maatregelen oplegt. Je wilt immers niet dat er bijvoorbeeld contact is met een havenkraan, of dat systemen beschadigd raken”, voegt te Niet toe. Dat ligt echter niet in de lijn der verwachting. Ook niet omdat WAPS-systemen steeds verder worden doorontwikkeld, mede om port calls zo efficiënt mogelijk te organiseren.

Toekomstperspectief

De verwachting is dat de markt voor WAPS in de komende jaren sterk groeit. Met een gemiddelde terugverdientijd van drie tot zeven jaar – afhankelijk van onder meer type systeem, brandstofprijzen en subsidieprogramma’s – biedt WAPS een financieel aantrekkelijke investering. “Zeker omdat WAPS-systemen de processen binnen de haven niet of nauwelijks beïnvloeden, leveren ze een essentiële bijdrage aan de maritieme energietransitie”, stelt te Niet.

In combinatie met alternatieve brandstoffen en optimalisatiesoftware kan windondersteuning een belangrijke bouwsteen worden voor een duurzamere scheepvaart. De wind, eeuwenlang de drijvende kracht achter handel over zee, speelt opnieuw een sleutelrol in de toekomst van de maritieme sector.