De ozonlaag, koudemiddelen

;-2ö10

De ozonlaag, koudemiddelen enscheepvaart,---~

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Scheepvaart en Maritieme Zaken

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Scheepvaart en Maritieme Zaken

Aan

~eadresseerde

(zie lijst)

Contactpersoon

Doorkiesnummer

·L. T. Bernouw

'3955614

Datum

'13 april 1994

Ons kenmerk

Bijlage(n)

'1 Uw kenmerk

·S/V-20.619/94/VS Onderwerp

'CFK publikatie Geachte mevrouw/heer, Hierbij doe ik u, ter verspreiding onder de bij u aangesloten leden en de zeevarende die dit mede aangaat, toekomen de publikatie "ozonlaag, koudemiddelen en scheepvaart". Het "Besluit inzake stoffen die de ozonlaag aantasten", dat in werking is getreden op 1 januari 1993, bepaalt onder meer dat alleen personen of bedrijven die over een erkenningsbewijs beschikken controle, onderhoud en reparatie mogen uitvoeren aan koel- en vriesinstallaties. Daar één en ander aan boord van zeeschepen en vissersvaartuigen op praktische bezwaren stuit, is hiertoe ontheffing verleend en bepaalt dat een zeevarende met een werktuigkundige bevoegdheid controle, onderhoud en reparatie aan de betreffende installatie aan boord mag uitvoeren. Het verstrekken van informatie door middel van deze "CFK" publikatie aan de huidige zeevarende wordt verondersteld een praktische en verantwoorde invulling te zijn van het bepaalde hieromtrent in bovengenoemd besluit. De toekomstige zeevarende wordt door middel van een aangepast opleidingsprogramma op de hoogte gesteld. Als vanzelfsprekend richt de aandacht in deze materie zich niet alleen ·tot degene die aan boord verantwoordelijk is voor bovengenoemde werkzaamheden. Ook de betrokken rederij/walorganisatie dient die middelen te verschaffen die nodig zijn om deze werkzaamheden zo optimaal mogelijk te kunnen uitvoeren. Te uwer informatie zij voorts medegedeeld dat in overleg met het ·Ministerie van VROM is bepaald dat om redenen van doelmatigheid de ambtenaren van de Scheepvaartinspectie, in plaats van ambtenaren van Postadres postbus 5817. 2280 HV Rijswijk

Telefoon 070-3955555

Bezoekadres Bordewijkstraat 4

Telefax 070-3996274 Telex 31040 dgsm ol

BereIkbaar met buslijn 30 vanaf station hs. buslijn 23 vanaf station Voorburg (richting Kijkduin)

S/V-20.619/94/VS

gemeenten en provincies dan wel ambtenaren van het Staatstoezicht op de Volksgezondheid, Hoofdinspectie Milieuhygi~ne, belast zullen zijn met de toezicht op de naleving van het besluit. Dit weliswaar voor zover de bepalingen in het besluit, alsmede de daarop gebaseerde uitvoeringsregelingen betrekking hebben op zeeschepen en vissersvaartuigen. De regeling hieromtrent bepaalt namelijk dat de toezichthoudende bevoegdheid geldt aan boord van zeeschepen, waaronder vissersvaartuigen, die op grond van Nederlandse rechtsregels gerechtigd zijn de Nederlandse vlag te voeren. Op grond van deze bevoegdheid kunnen de ambtenaren van de Scheepvaartinspectie in hun reguliere controlewerkzaamheden tevens dit toezicht ter hand nemen. Hoogachtend, HET HOOFD VAN DE AFDELING SCHIP, LADING EN BEMANNING, ~

~~D~

~ Ir G.H. Doornink

S/V-20.619/94/VS

Lijst van geadresseerden behorende bij brief nr. S/V-20.619/94/VS dd. 13 april 1994 Koninklijke Vereniging van Nederlandse Reders t.a.v. dhr. T.F. Moll Postbus 2442 3000 CK ROTTERDAM Vereniging Centrale Baggerbedrijf t.a.v. mw. mr W.M.N. Oosterwaal Postbus 403 2260 AK LEIDSCHENDAM Stichting van de Nederlandse Visserij t.a.v. mw. drs G. Visser Postbus 72 2280 AB RIJSWIJK

c. c. : Scheepvaartinspectie Rotterdam HSINA FWZ

Classificatiebureaus Opleidingsinstituten Ministerie van VROM STEK het Koudetechnisch Centrum Grenco b.v.

VOORWOORD

Toen ruim 50 iaar geleden CFK's werden ontwikkeld was de wereld van de koudetechniek uiterst gelukkig; immers de nieuwe koudemiddelen waren niet giftig, onbrandbaar, reukloos, goed houdbaar en goedkoop. Pas veel later kwam men tot het besef dat deze stoffen zeer schadeliik ziin voor de ozonlaag. Wereldwiid ziin verdragen afgesloten om de aantasting van de ozonlaag zo snel mogeliik te verminderen.

In Nederland is als gevolg hiervan in het begin van 1993 het Besluit inzake stoffen die de ozonlaag aantasten van kracht geworden. Dit besluit is sterk gericht op de vermindering van het vriikomen in de atmosfeer van een aantal schadeliike stoffen, zoals o.a. brandblusmiddelen (halon), bepaalde oplos- en reinigingsmiddelen en vooral koudemiddelen. Wat dit laatste betreft, het Besluit is van toepassing op koel-, vries- en luchtbehandelingsinstallaties met een aandriifvermogen van 500 Watt of meer, zodat verreweg de meeste zeeschepen hiermee te maken hebben.

Artikel 10 van het Besluit bepaalt dat alleen personen of bedriiven die over een erkenningsbewiis beschikken onderhouds- of installatiewerkzaamheden aan een koelinstallatie mogen uitvoeren. Teneinde zowel een verantwoorde als ook een praktische bedriifsvoering mogeliik te maken is geregeld dat zeevarenden met een werktuigkundige bevoegdheid controle-, onderhouds- en reparatiewerkzaamheden aan de betreffende installaties aan boord mogen uitvoeren.

Hiertoe ziin maritieme opleidingsprogramma's aangepast en werd het noodzakeliik geacht de reeds afgestudeerde zeevarenden door middel van deze publikatie te informeren over hun nieuwe taak en hoe deze kan worden gerealiseerd.

Hiermee levert de zeevaart wederom haar biidrage aan de verbetering van het milieu.

1

INHOUDSOPGAVE

VOORWOORD 1 INLEIDING 4

0.1.

De ozonlaag 4

0.2.

Aantasting ozonlaag 5

0.3.

Wereldwijde afspraken 6

0.4.

Nederlandse wetgeving 7

0.5. 0.6.

Afspraken voor de Nederlandse Zeevaart 7 De publikatie 8

HOOFDSTUK 1 10

1.1 . 1.2.

Wetten en voorschriften 10 Situatie in de zeevaart 10

1.3.

Inhoud "CFK-besluit" en "Regeling" 11

1.4.

Paragraaf 6 van de Bijlage behorende bij de "Regeling" (Beheer, controle, onderhoud en toezicht) 13 Paragraaf 7 van de Bijlage behorende bij de "Regeling" (I nstallatiecontrole) 14

1.5.

HOOFDSTUK 2 16

2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.

Controle ter voorkoming van lekkage, reparatie-instructies en toe te passen hulpgereedschappen 16 Het bijhouden van logboeken 21 Solderen, inclusief het gebruik van beschermgas 21 Lektesten met lektestmethoden, vacumeren, de werking van vacuümpompen en het vullen van de installatie 22 Metingen aan koelinstallaties 25

HOOFDSTUK 3 28

3.1.

Koeltechniek 28

3.2.

Hoofdcomponenten van de koelinstallatie -direct en indirect- 29 Koelproces 31

3.3. 3.4. 3.5.

Functies en definities van diverse koeltechnische componenten en van meet- en regelapparatuur 32 Begrippenoverzicht van procesverschijnselen in de koeltechniek 34

HOOFDSTUK 4 36

4.1 .

Koudemiddelen 36

4.2.

Koudedragers 37

4.3.

Betekenis CFK, HCFK, HFK 37

4.4.

Ontwikkeling en toepassing nieuwe koudemiddelen 37

BIJLAGE 40

a. b.

3

Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties 40 Relevante onderdelen van de Bijlage, behorende bij de Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties 41

INLEIDING

0.1. 0.2. 0.3. 0.4. 0.5. 0.6.

De ozonlaag Aantasting ozonlaag Wereldwijde afspraken Nederlandse wetgeving Afspraken voor de Nederlandse Zeevaart De publikatie

0.1. De ozonlaag Deze gaslaag bevindt zich op een hoogte tussen de 15 en 35 kilometer boven de aarde en is van groot belang voor de manier van leven zoals wij die kennen. Eén van de stoffen die leven op aarde mogelijk maken is zuurstof, dat komt zelfstandig op twee manieren voor: als molecule bestaand uit twee atomen (02) en als molecule bestaand uit drie atomen (03). Deze laatste vorm, die we ozon noemen, ligt als een beschermende laag om de aarde. Zij dient als een soort schild dat het kortgolvige ultraviolette licht weg houdt van onze aarde. Wetenschappelijk onderzoek heeft geleerd dat deze vorm van ultraviolet licht gevaarlijk is, het kan huidkanker veroorzaken, maar ook de plantengroei verminderen waardoor de voedsel kringloop in gevaar kan komen. Aantasting van de ozonlaag betekent dus aantasting van onze manier van leven op aarde. Eerste signalen daarvan zijn merkbaar in Australië en Nieuw-Zeeland, waar tegenwoordig op de radio wordt meegedeeld hoelang men in de zon kan blijven zonder verhoogd risico op huidkanker. Vaak is deze tijd maar zeer beperkt. Men dient zich er dan ook van bewust te zijn dat het risico op huidkanker wordt verhoogd bij onregelmatige blootstelling aan te veel zonlicht.

UV-straling

.....

""

Omn

/

•

+

""~

Ozon zuurstofmolecuul (02)

Stratosfeer

Troposfeer

4

H--'"

zuurstofatoom (Ol

+

Ozon

e-.fI1I'e

De manier waarop UV-straling, ozon, zuurstof en andere chemische stoffen onderling reageren is zeer ingewikkeld, maar onder normale omstandigheden is alles in evenwicht. Ozon wordt voortdurend aangemaakt en weer afgebroken in de atmosfeer. De hoeveelheid blijft daarbij ongeveer gelijk. Als ultraviolette straling in de atmosfeer komt wordt deze opgenomen door de ozon, maar gelijktijdig valt de ozon uiteen in de andere meest voorkomende vorm van zuurstof, 02. Deze stoffen verbinden zich vervolgens met soortgenoten, zo wordt weer ozon gevormd .Tijdens dit proces wordt een grote hoeveelheid van de schadelijke ultraviolette straling geabsorbeerd.

0.2. Aantasting ozonlaag Als gevolg van menselijke activiteiten verandert de samenstelling van de atmosfeer; met name het chloorgehalte in de stratosfeer stijgt. Daardoor wordt het bestaande evenwicht verbroken. De ozonlaag wordt bedreigd door het gebruik van chemische stoffen. De ergste zijn de chloor-fluor-koolwaterstoffen, de CFK's. Uit berekeningen is gebleken dat deze, sinds 1930 geproduceerde, stoffen nog vrijwel onveranderd in de atmosfeer aanwezig zijn. De meest voorkomende CFK's zijn CFK 11 en CFK 12. Deze verbindingen zijn zeer stabiel; pas in de hogere luchtlagen splitsen zij onder invloed van ultraviolette straling fluor- en chlooratomen af. Het chloor verbindt zich met ozon, die uiteenvalt in 02. Het chloor zelf verandert niet, maar gaat zeer langdurig door met vernietigen van de ozon. De verdunning van de ozonlaag, wat in de media met 'het gat in de ozonlaag' wordt aangeduid, is er het bewijs van. Dit verschijnsel wordt bijvoorbeeld in de zomer boven Antarctica waargenomen. reeks reacties

\.-. .#...

UV-straling

....

/'.

CFCL3

~

m~~~~~~e

...

CFCL2

• + Chloor Ozon atoom

/

I u-.e

---........ ••

zuurstofmolecuul (02)

vrij Chlooratoom De levensduur van de ozonaantastende stoffen is verschillend en varieert van 60 tot 400 jaar. Zelfs als wij met onmiddellijke ingang elk gebruik zouden stoppen, duurt het nog generaties voor de aantasting van de ozonlaag door deze, door mensen geproduceerde, stoffen ophoudt! Redenen genoeg dus voor de overheid èn het bedrijfsleven om maatregelen te nemen.

5

Voorbeeld: CFK 11, deze stof bereikt na circa 5 jaar de stratosfeer en komt in contact met de UV-stralen van de zon. Het CFK-molecule splitst zich en een chlooratoom komt vrij. Het gaat een reactie aan met ozon en het resultaat van deze reactie is dat de ozon wordt vervangen door twee nieuwe moleculen, 02 en het onveranderde chlooratoom. Geen van beiden bezitten ze de UVbeschermende eigenschappen van ozon. Het chloor gaat door met het vernietigen van ozon. Het gevaar van de aantasting van de ozonlaag wordt gekarakteriseerd door de parameter "ODP" en staat voor "Ozon Depletion Potentiai" . Dat betekent het ozonafbraakpotentieel waarmee de mate van schadelijkheid in een waarde wordt vastgelegd ten opzichte van CFK 11, waarvoor ODP =1 is aangenomen. Naam verbinding

Formule

ODP

CFK CFK CFK CFK CFK

CCIJF CCl2F2 CIF2/CCI2 F2F CCIF2/C C1F 2 CCIF2JCF3

1,0 1,0 0.89 0.79 0.45

11 12 113 114 115

Halon 1301 Halon 1211 Halon 2402

CF3Br CF2BrCI C2F4Br2

Levensduur Uaar)

60 120 90 200 400

10 3

6

CHCIF2 CHCI2/CF3 CHCIF/CF3 CH3ICCI2F CH3ICCIF2

0.057 0.019 0.021 0.029 0.059

15 1.6 6.6 7.8 19.1

HFK125 HFK 134a HFK 143a HFK 152a

CHF2CF3 CH2FCF3 CH3CF3 CH3CHF2

0 0 0 0

28.1 15.1 41 1.7

Tetrach loorkoolstof Methylchloroform Kooldioxyde

CCI4 CH3CCI3 C02

1.16 0.14 0

HCFK HCFK HCFK HCFK HCFK

22 123 124 141b 142b

50 6.3 120

0.3. Wereldwijde afspraken In 1987 werden de eerste afspraken gemaakt ter beperking van CFKgebruik in het protocol van Montréal. De ministers van de meeste industrielanden stelden een pakket van maatregelen vast. Door vrijwel alle landen is inmiddels het protocol ondertekend. Het resultaat van al die afspraken is dat onder andere de produktie van CFK's op korte termijn gestaakt zal worden. Daardoor zullen deze ozonaantastende stoffen binnen afzienbare tijd nergens op de wereld meer verkrijgbaar zijn. Tijdens internationale vergaderingen van de milieuministers is het pakket van maatregelen inmiddels al enkele malen aangescherpt. De voortdurende negatieve berichten over de staat van de ozonlaag maakten en maken dat noodzakelijk. In die afspraken zijn de tijdstippen vervroegd waarop bepaalde stoffen niet meer toegepast mogen worden. Nieuwe nog strengere maatregelen worden verwacht.

6

0.4. Nederlandse wetgeving Ook Nederland moet als medeondertekenaar van het Protocol van Montréal zijn bijdrage leveren. Overheid en bedrijfsleven hebben in ons land op vrijwillige basis vergaande afspraken gemaakt over de beperking van het gebruik van CFK's en andere voor het milieu gevaarlijke stoffen. Op 1 januari 1993 is "Het besluit inzake stoffen die de ozonlaag aantasten" in werking getreden. Dit zgn. CFK-besluit wordt verder in deze brochure aangeduid als Het Besluit. Het legt het produceren, verhandelen en toepassen van onder anderen CFK's en reinigingsmiddelen als 1,1,1-trichloorethaan en tetrachloorkoolstof aan banden. De maatregelen zijn erop gericht dat de genoemde stoffen niet meer in de atmosfeer zullen vrijkomen. Dat betekent voor alle installaties strengere eisen ten aanzien van de lekdichtheid.

o.s. Afspraken

voor de Nederlandse Zeevaart

Het Besluit is van toepassing op Nederlands grondgebied, dus ook op zeevarende schepen onder Nederlandse vlag. Uit praktische overwegingen is het volledig voldoen aan alle bepalingen voor de zeevaart vrijwel onmogelijk. Er zijn dan ook speciale afspraken gemaakt ten behoeve van de zeevaart onder artikel 6 van "Het Reglement Erkenningsregeling voor de Uitoefening van het Koeltechnisch Installatiebedrijf" . Deze uitzonderingspositie geeft naast mogelijkheden om in de zeevaart verantwoord om te gaan met Het Besluit ook verplichtingen. De vrijblijvender regels dan aan de wal leggen nu bij de reders en de zeevarenden zelf een grote verantwoordelijkheid. Uit de afspraken volgt hierna een citaat: "Voor het verrichten van de noodzakelijke controle-, onderhouds- en reparatiewerkzaamheden aan koeltechnische installaties als bedoeld in Het Besluit inzake de stoffen die de ozonlaag aantasten die zich bevinden aan boord van Nederlandse zeeschepen hoeft geen erkenning te worden aangevraagd conform de bepalingen uit het voorgenoemde reglement, mits de hier bedoelde werkzaamheden worden uitgevoerd door bemanningsleden met scheepswerktuigkundige bevoegdheid krachtens de wetten op de zeevaart- en zeevisvaartdiploma's. " Dat betekent dus dat de kennis en ervaring van bemanningsleden met een scheepswerktuigkundige bevoegdheid, aangevuld met de informatie en tips uit deze brochure voldoende worden gevonden om het controleren, onderhouden en repareren van koeltechnische installaties aan boord van zeegaande schepen uit te voeren. Dit betreft ook het juist vermelden van de gepleegde handelingen in de logboeken. Keuzemogelijkheid. Uitgangspunt is dat onderhoud en reparatie aan boord op de juiste wijze uitgevoerd worden. Er zijn daartoe twee mogelijkheden: 1. Onderhoud, reparatie en verplichte controles worden uitgevoerd door STEK* erkende installateurs/monteurs. De enige handeling die op een varend schip door bemanningsleden wordt verricht is het opsporen en verhelpen van optredende lekkages. De bij de installatie behorende logboeken worden ingevuld door degene(n) die de werkzaamheden heeft (hebben) verricht. STEK: Stichting Erkenningsregeling voor de uitoefening van het Koeltechnisch Installatiebedrijf. Aanwijzing (door VROM) Stichting Erkenningsregeling voor de Uitoefening van het Koeltechnisch Installatiebedrijf (Stcrt. 1992,252).

7

2. Bemanningsleden voeren de noodzakelijke werkzaamheden en controles uit en houden zelf het logboek bij. De reders dienen in dit geval de bemanningsleden hiertoe in staat te stellen. In vele gevallen zal aanvullend gereedschap nodig zijn, dat aangeschaft zal moeten worden. Natuurlijk kan altijd de hulp van een koeltechnisch specialist worden ingeroepen. Voor het bouwen en installeren van nieuwe koelinstallaties en ingrijpende modificaties of slopen van bestaande installaties wordt géén bevoegdheid verleend. Nieuwe installaties moeten in Nederland volgens de STEK- normen worden gebouwd, geïnstalleerd en opgeleverd. Het toezicht op de naleving van Het Besluit zal aan boord van Nederlandse zeeschepen worden uitgevoerd door ambtenaren van de Scheepvaartinspectie.

0.6. De publikatie In deze publikatie is in algemene zin uiteen gezet welke problemen voor de ozonlaag door bepaalde stoffen worden veroorzaakt en hoe dit met het CFK-besluit wordt aangepakt. In het bijzonder informeert deze publikatie de reders en zeevarend en over hun bevoegdheden en verplichtingen en hoe ze deze kunnen waarmaken. Voor de samenstelling is uitgegaan van: de "Regeling Lekdichtheidsvoorschriften Koelinstallaties". Deze werd op 16 maart 1993 in de Staatscourant gepubliceerd. de "Leergang CFK-monteur" * Met de informatie en aanwijzingen in deze publikatie en de aanwezige inzet en vakkundigheid binnen de zeevaart zal het zeker mogelijk zijn de verplichtingen in de geest van het CFK-besluit na te komen.

De "leergang CFK-monteur" is een uitgave van STEK. Postbus 8138, 3503 RC Utrecht. Tel.: 030 - 588 343, Fax: 030 - 588 600.

8

HOOFDSTUK 1

1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Wetten en voorschriften Situatie in de zeevaart Inhoud uCFK-besluit" en URegeling" Paragraaf 6 van de Bijlage behorende bij de URegeling"(Beheer, controle, onderhoud en toezicht) 1.5. Paragraaf 7 van de Bijlage behorende bij de URegeling"(lnstaliatiecontrole)

1.1. Wetten en voorschriften Op 16 maart 1993 is in de Staatscourant de uitwerking van het al eerder genoemde CFK-Besluit gepubliceerd, onder de naam" Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties". (Als bijlage zijn de meest relevante stukken uit de "Regeling" achterin toegevoegd aan deze publikatie) Er is in de "Regeling" sprake van drie situaties, nl.: ie. Bestaande installaties, d.w.z. installaties die voor 16 maart 1993 aan boord zijn geïnstalleerd of voor gebruik ter beschikking zijn gesteld. 2e. Nieuwe installaties, d.w.z. installaties die na 16 maart 1993 zijn of worden geïnstalleerd of voor gebruik ter beschikking zijn of worden gesteld. Voor schepen die uitgerust zijn met bestaande installaties, en die na 16-3-'93 onder Nederlandse vlag zijn of worden gebracht geldt de regeling voor bestaande installaties.

3e. Installaties waaraan na 16 maart 1993, veranderingen zijn of worden aangebracht. Dit heeft alleen betrekking op installatie(s) die aan boord worden omgebouwd. (Het vervangen van een onderdeel wordt niet aangemerkt als een verandering aan de koelinstallatie.)

1.2. Situatie in de zeevaart zuigdruk manometer

Zuigercompressor

COMPRESSOR (trunktype)

10

persdruk manometer

Aan boord heeft men slechts te maken met: - onderhoud, inclusief controles; - reparatie. Om die reden wordt in deze publikatie uitgegaan van deze twee uitgangspunten. Voorts wordt ervan uitgegaan dat bij nieuwe schepen de installatie zodanig is ontworpen en gebouwd, dat deze voldoet aan de regeling, ook indien deze schepen niet in Nederland zijn of worden gebouwd. Het Ministerie van VROM is belast met het toezicht op de bouwen installatie van alle koel- en vriesinstallaties in Nederland.

1.3. Inhoud uCFK-besluit rr en jjRegeling rr Hieronder staan een aantal van de belangrijkste zaken die in .. Het Besluit" en de bijbehorende" Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties" worden geregeld. Ten aanzien van koel- en airconditioningsinstallaties: - Het gebruik van CFK's of mengsels met CFK's in nieuwe installaties is vanaf 1-1-1993 verboden. HCFK's en HFK's zijn (nog) wel toegestaan. - Er worden eisen gesteld aan koeltechnische en airconditioningsapparatuur. Flare-verbindingen mogen in nieuwe apparatuur niet meer worden gebruikt; er moet worden gesoldeerd of gelast. Wel is het gebruik van vlakke pakkingen toegestaan. Ook zijn er voorschriften betreffende het aantal afsluiters, pijpdiktes en andere zaken. - Werkzaamheden aan de genoemde apparaten mogen alleen nog uitgevoerd worden door gediplomeerd personeel, d.w.z. alleen door degenen die in het bezit zijn van het CFK-diploma. Voor de scheepvaart is een aparte regeling getroffen, waarbij zoals eerder omschreven zeevarenden met een scheepswerktuigkundige bevoegdheid de noodzakelijke werkzaamheden mogen verrichten. - Bij elke installatie die meer dan 3 kg koudemiddel bevat moet een logboek zijn, waarin gegevens zijn opgenomen over de hoeveelheid koudemiddel die zich in de installatie bevindt, het verbruik van koudemiddelen en moeten de noodzakelijke controle- en onderhoudswerkzaamheden geregistreerd worden. - Het leeg laten lopen van alle koelinstallaties (het zogenaamde afblazen van koudemiddelen) is streng verboden om onnodig vrijkomen van CFK's, HCFK's en HFK's te voorkomen. - Het reinigen van leidingen met CFK's is verboden. - Bij lekkage van koudemiddel uit de koelinstallatie mag geen koudemiddel worden toegevoegd voordat de installatie lekdicht is gemaakt. - Installaties moeten periodiek worden gecontroleerd. Kleinere installaties jaarlijks, grotere enkele malen per jaar. Ten aanzien van oplossings- en reinigingsmiddelen: - Het gebruik van de oplossings- en reinigingsmiddelen CFK 113 en

11

1,1,1-trichloorethaan zijn verboden indien verdamping kan optreden, dus bijvoorbeeld in spuitbussen of met gebruikt met de poetsdoek. De consequenties van deze nieuwe wetgeving zijn in algemene zin aan de wal de volgende: - Iedereen die werkt aan koel- of airconditioningsapparatuur zal voor 1995 het CFK-diploma moeten halen, dan wel een vrijstelling moeten hebben op grond van een uitzonderingsregeling. - Bedrijven die in de branche werken moeten door STEK zijn erkend. - Voorgeschreven is ook over welk gereedschap een erkend bedrijf minimaal moet beschikken. - De beheerder van een installatie is en blijft verantwoordelijk voor zijn apparatuur. - Inmiddels zijn speciaal daarvoor opgeleide controleurs aan het werk gegaan. Zij zullen in de komende jaren duizenden installaties en bedrijven bezoeken. Het toezicht op zeeschepen zal echter worden uitgevoerd door ambtenaren van de scheepvaartinspectie. - Het goed invullen van de logboeken is van groot belang voor goedkeuring van de verrichte werkzaamheden. - De nu gangbare koudemiddelen zullen zeer snel moeilijker of zelfs niet meer te krijgen zijn. Consequentie is dat het van belang is zo zuinig mogelijk, om te gaan met de bestaande voorraad. In de "Regeling" staat ten aanzien van het beheer voor zowel bestaande als nieuwe dan wel omgebouwde installaties: "De beheerder van een koelinstallatie neemt de voorschriften in acht die zijn opgenomen in paragraaf 6 van de bij de regeling behorende bijlage".

expansieorgaan

onttrokken warmte

condensor verdamper

~

afgegeven warmte

compressor afgegeven warmte = onttrokken warmte + toegevoegde energie ÛtoegeVOegde energie

Koe/kring/aap met bijbehorende energiestromen

12

1.4. Paragraaf 6 van de Bijlage behorende bij de HRegeling"(Beheer, controle, onderhoud en toezicht) Deze omvat: 6.1 Een algemeen deel, waarin wordt aangegeven wat van een beheerder wordt verwacht. Ook wordt vermeld dat een koelinstallatie met een totale vulling koudemiddel van 1000 kg of meer onder voortdurend toezicht dient te staan. Aangezien aan boord de gehele technische installatie dag en nacht onder toezicht staat wordt hieraan voldaan. Belangrijk is ook dat indien een defect wordt geconstateerd waardoor verlies van koudemiddel kan optreden, de installatie onmiddellijk buiten werking moet worden gesteld. Deze mag pas weer in werking worden gesteld als het defect is verholpen en nadat op deugdelijke wijze een installatie controle is uitgevoerd. In de Bijlage bij de Regeling wordt de werkwijze hiervan beschreven in paragraaf 7. Voorts geldt dat een koelinstallatie waaruit koudemiddel is ontsnapt niet mag worden bijgevuld voordat de lekkage of het defect is verholpen, behoudens gevallen van overmacht. 6.2 Installatiegebonden logboek. Dit geldt voor alle (dus ook bestaande) installaties met een koudemiddelvulling van 3 kg en meer. In deze paragraaf is aangegeven wat hierin moet worden vermeld. Het logboek is van essentieel belang voor de handhaving en controle op de naleving van Het Besluit. De bedoeling is dat hierin de relevante gegevens van de installatie worden opgenomen, evenals gegevens over uitgevoerde controles, reparaties en het verbruik van koudemiddel. Er is geen specifiek model, maar diverse bedrijven op koudetechnisch gebied hebben inmiddels een bruikbaar logboek ontworpen. Het staat de rederijen vrij dit eventueel zelf te doen; hierbij dient rekening te worden gehouden met de informatie gevraagd in paragraaf 6.2. 6.3 Controle van detectie-apparatuur. Dit is alleen relevant indien deze apparatuur aan boord aanwezig is (zie 6.1). 6.4 Lekdetectie en koudemiddellekkage. In deze paragraaf is vastgelegd dat al naar gelang de hoeveelheid koudemiddel dat een installatie bevat, lekkagecontroles moeten worden gehouden: 1 x per jaar 30 KG Van: 3 1 x per kwartaal 300 KG Van: 30 1 x per maand 300 KG > Een rederij heeft de keuze deze controles uit te laten voeren door de eigen bemanning of deze uit te besteden. De controles dienen in ieder geval te worden uitgevoerd met lekdetectieapparatuur die een zodanige gevoeligheid heeft dat daarmee een ondergrens van 5 ppm haalbaar is. In geval voor de eigen bemanning gekozen wordt dient deze te beschikken over de hierboven genoemde 5 ppm lekdetectieapparatuur. Wanneer controles worden uitbesteed is dat niet nodig, maar moet toch enig lekdetectieinstrument aan boord aanwezig zijn om in voorkomende gevallen de bemanning in staat te stellen lekkages op te sporen en deze te verhelpen.

13

6.5 Kenplaten, instructies en documentatie. Dit geldt niet voor bestaande installaties en dus alleen voor nieuwe, na 16-3-'93 voor gebruik ter beschikking gestelde of omgebouwde installaties. 6.6 Bedieningsvoorschriften. Bij een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddel van meer dan 300 kg, dienen voorschriften aanwezig te zijn. Aangegeven wordt wat hierin moet worden vermeld.

1.5. Paragraaf 7 van de Bijlage behorende bij de URegeling" (Installatiecontrole) Deze paragraaf behandelt de installatiecontrole die verplicht is voor het in gebruik stellen van een nieuwe installatie of na het uitvoeren van veranderingen en grote reparaties aan bestaande installaties.

14

HOOFDSTUK 2

2.1. Controle ter voorkoming van lekkage, reparatie-instructies en toe te passen hulpgereedschappen 2.2. Het bijhouden van logboeken 2.3. Solderen, inclusief het gebruik van beschermgas 2.4. Lektesten met lektestmethoden, vacumeren, de werking van vacuümpompen en het vullen van de installatie 2.5. Metingen aan koelinstallaties

2.1. Controle ter voorkoming van lekkage, reparatie-instructies en toe te passen hulpgereedschappen Controle Het voorkomen van lekkages staat en valt met een regelmatige controle. De eigenaren of gebruikers van koelinstallaties dienen er daarom voor te zorgen dat de installaties regelmatig worden geïnspecteerd, dat er regelmatig toezicht wordt gehouden en tijdig onderhoud wordt gepleegd. Aan boord van een schip is onderhoud min of meer van zelf sprekend. Het voorkomen van koudemiddel verliezen had tot op heden voornamelijk een milieu achtergrond. De snel stijgende prijzen van de koudemiddelen, het op korte termijn niet meer voorradig zijn van sommige koudemiddelen, maar ook de hoge prijs van de nieuwe ester-compressorolie, maken het voorkomen van lekkage nu ook noodzakelijk vanwege de steeds hogere kosten. Bij continue optredende kleine lekkage mag niet worden vergeten dat deze lekkages op den duur meer verlies veroorzaken dan een snel gevonden groot lek! Voorbeelden van plaatsen, waar kleine lekkages kunnen optreden, zijn asafdichtingen van open compressoren, expansieventielen, rubber s l a n g e n r en pakkingen. . Veel lekkages ontstaan vanwege gebrekkige montage en/of constructies, voorbeelden zijn: - Lekkende flare-verbindingen en koppelingen - Scheurtjes in de leidingen. - Lekkende capillairen naar pressostaten e.d. - Scheurtjes in flexibele slangen. Veel van deze problemen kunnen worden opgelost door het toepassen van soldeerverbindingen en leidingen met minimaal de voorgeschreven wanddikten. Plotseling optredende grote lekkages veroorzaakt door breuken en scheuren in leidingen kunnen veelal worden voorkomen door goede ondersteuning en beugeling. Ook een regelmatige controle op corrosie kan veel problemen voorkomen.

16

1

Reparatie-instructies Besteed veel aandacht aan een zorgvuldige reparatie, dit voorkomt naderhand storingen: - Solderen onder stikstofbescherming en de leidingen na montage met behulp van stikstof of droge lucht schoonblazen. - Pijpen bij voorkeur doorsnijden met een pijpsnijder of anders zorgvuldig afbramen. - Tijdens de werkzaamheden open delen afschermen tegen binnendringende lucht (vocht en vuil). Lekkages ten gevolge van de wijze van werken bij onderhoud of reparatie moeten tot een minimum worden beperkt: Voordat reparatie en/of onderhoudswerkzaamheden worden gestart dient de inhoud van het betreffende deel te worden afgezogen en opgeslagen in condensor en/of vloeistofvat. Koudemiddelen zijn duur en niet overal voorradig. Voldoende afsluiters (bijvoorbeeld op het vloeistofvat), maar ook extra afsluiters voor het inblokken van delen van de installatie kunnen vooral bij wat grotere installaties tijdens reparaties de benodigde tijd en het verlies aan koudemiddel sterk terugbrengen. Schräderventielen vereenvoudigen de controle op de goede werking en voorkomen koudemiddelverlies tijdens het aansluiten van de controlemanometers. Zorgvuldige werkwijze bij onderhoud, reparatie en inbedrijfstelling is van groot belang ter voorkoming van onnodige reparaties, koudemiddelen verlies en daarmee kosten. Van belang daarbij is o.a.: - Goed testen van de installatie op dichtheid met stikstof voordat deze weer wordt gevuld. Zorgvuldig vacumeren en ook onder vacuüm de installatie controleren op dichtheid. Verwarm het compressor-carter om zo het koudemiddel uit de olie uit te dampen voordat de olie wordt afgetapt en/of de installatie wordt geopend. Controleer de gehele installatie op mogelijke lekken en corrosieverschijnselen tijdens de inspecties. Controle van de meet-, regel-, en beveiligingsapparatuur op de goede instelling en werking is van groot belang. Controle op mogelijk vloeistofslag kan veel schade en dus kosten voorkomen. Controle van niet alleen de asafdichtingen, maar ook de aandrijving (roterende delen) alsmede de riemspanning bij open compressoren dient regelmatig plaats te vinden. Na langdurige stilstand van de compressor dient de asafdichting op lekkage te worden gecontroleerd alvorens de installatie weer in bedrijf wordt genomen. Indien mogelijk moet dan de oliepomp worden gestart en gecontroleerd op de werking. Veel problemen kunnen worden voorkomen door een installatie die niet regelmatig in gebruik is toch periodiek kortstondig te laten werken ten behoeve van de afdichting en de smering van het systeem. De compressor en aandrijfmotor moeten goed worden uitgelijnd volgens voorschriften van de leverancier. Regelmatige controle op trillingen en geluiden is belangrijk.

Bepaling van de juiste hoeveelheid koudemiddel - Zo mogelijk moet de gehele vulling van de installatie in het vloeistofvat van de installatie kunnen worden ondergebracht.

17

- Bij het opstarten en vullen moet niet te veel koudemiddel worden ingetrokken, omdat de installatie eerst op temperatuur moet komen. - Tijdens het vullen dienen de zuig- en persdrukken regelmatig te worden gecontroleerd. - Bij het vullen zal de persdruk op een bepaald moment oplopen, hetgeen een aanduiding is van vloeistof in de condensor, waardoor minder koeling in de condensor plaatsvindt.

Afzuigen van de installatie - Bij het vervangen of repareren van onderdelen in de koelinstallatie zal voor het openen of verwijderen van onderdelen ter plekke de installatie drukvrij moeten worden gemaakt. Wanneer de installatie voorzien is van een vloeistofvat wordt de koudemiddel hoeveelheid naar dit vat afgezogen, voordat de installatie wordt geopend. Zuig hiertoe, na het sluiten van de vloeistofafsluiter op het vat, de installatie af, totdat de persdruk sterk oploopt en de zuigdruk tot atmosferisch is gedaald. Herhaal dit zonodig indien blijkt dat de zuigdruk nadien weer oploopt. Wacht zonodig en voorzover mogelijk totdat de temperatuur van de verdamper is gestegen tot een waarde waarbij vloeistof uitgesloten is. Sluit de persafsluiter. Mocht de volledig inhoud koudemiddel niet in het vloeistofvat kunnen worden opgeslagen, dan kan een deel in losse cilinders worden opgeslagen. Het afzuigen met de compressor is lang niet altijd mogelijk, in veel gevallen kan dan ook de inhoud zonder koudemiddel verlies, alleen worden overgepompt naar koudemiddelcilinders met behulp van een afpompunit. Defect magneetventiel of expansieventiel Men dient te voorkomen dat de ventielen ten onrechte worden vernieuwd. Bij een defect magneetventiel moet eerst de werking van de magneetspoel worden gecontroleerd, en zonodig vervangen. Maar al te vaak worden verkeerde conclusies getrokken bij slecht werkende koel/AC installaties en krijgt het thermostatisch expansieventiel ten onrechte de schuld van een niet goed functionerende installatie. Analyse van het gehele systeem dient vooraf te gaan aan de feitelijke beslissing of vernieuwing ook werkelijk noodzakelijk is. Bij het vervangen van dit soort onderdelen geldt steeds weer dat het gedeelte waartussen zich het te vervangen of te repareren onderdeel bevindt zo mogelijk met de compressor zelf moet worden afgezogen of indien dit niet mogelijk is met behulp van een afpompunit. Na de reparatie moet het gedeelte dat open is geweest zorgvuldig worden gevacumeerd en op lekkage worden gecontroleerd voordat de installatie in bedrijf mag worden genomen.

Het vervangen en/of repareren van compressoren Bij reparatie of vernieuwing van een compressor is het noodzakelijk de compressor te compartimenteren en in zijn geheel af te zuigen. Controleer hierbij of alle externe leidingen zoals olieretourleidingen, manometeraansluitingen, beveiligingen etc. ook zijn afgesloten of geledigd. De olie in de compressor dient in zijn geheel uitgedampt te zijn voordat de compressor wordt gedemonteerd.

18

Filter/drogers Filter/drogers worden soms te klein uitgevoerd of worden voor het verkeerde doel toegepast. Daardoor worden deze vaak onnodig gewisseld en wordt de kans op lekkage vergroot. Let daarom bij het vervangen van een filter/droger goed op het koelvermogen, het soort installatie (AC koel- of vries) waarvoor de filter/droger geschikt is, het koudemiddel en op een juiste plaatsing (in-out). Het leidingdeel waarin de filter/droger is gemonteerd moet worden afgezogen, zodat geen koudemiddel kan ontsnappen. Bij het plaatsen van de droger mag deze nooit met koudemiddel worden doorgeblazen maar dient dat deel te worden gevacumeerd. Afsluiters Veel afsluiters lekken langs de afdichtingen zoals spindel en de zitting. Door een verkeerd soort pakking, onzorgvuldig monteren, veroudering van de pakking en het niet kunnen afdichten van de afsluiter zijn er relatief veel lekkages bij afsluiters. Bij reparatie en of vervanging moet worden nagegaan of de afsluiter en of de pakking geschikt is voor het koudemiddel en de gebruikte compressorolie.

Flensverbindingen Flensverbindingen kunnen lekken omdat de toegepaste pakking niet bestand is tegen het koudemiddel of de compressorolie. Van belang is ook dat de flenzen gelijkmatig en goed tegenover elkaar worden vastgezet en pakkingen niet kunnen worden weggedrukt. Over het algemeen geldt dat de voorkeur moet worden gegeven aan een soldeer- of lasverbinding boven een flens. Thermostatische expansieventielen Veel (oudere) typen thermostatische expansieventielen zijn voorzien van flareverbindingen. Met name deze flareverbindingen kunnen na verloop van tijd gaan lekken. Lekkage kan dan ontstaan door krimpspanningen. Deze kunnen optreden wanneer een expansieklep wordt gemonteerd terwijl deze een aanmerkelijk hogere temperatuur heeft dan de bedrijfstemperatuur. Bij temperaturen onder de O°C worden tevens door ijsafzetting in de wartel door binnendringend condens krachten uitgeoefend die dit effect nog versterken en kan de wartel zich loswerken of breuk ontstaan. Bij vervanging van een dergelijk ventiel wordt aanbevolen te kiezen voor een soldeeruitvoering of voor vlakke pakkingen.

Toe te passen hulpgereedschappen Manometerset Het betreft hier een zuig- en persdruk manometercombinatie die aan de installatie, de vacuümpomp en de vulcilinder kan worden gekoppeld.

Manometerset

19

Lekzoekapparatuur Lekzoekapparatuur waarmee periodiek voorgeschreven controles worden uitgevoerd moet een zodanige gevoeligheid hebben dat daarmee een ondergrens van zeker 5 ppm haalbaar is. I Met deze elektronische, draagbare, lekzoekapparatuur kunnen zo goed als alle lekkages worden aangetoond. Er zijn drie typen: ionisatie meting, warmtegeleidbaarheids meting en capacitieve meting NEGATIEVE ELECTRODE MET GROOT OPPERVLAK

POSITIEVE ELECTRODE MET KLEIN OPPERVLAK

ALUMINIUM

+

•--.••..' .... .• .•....'

-1.IIJI. . . . .IIIIII~~I-'· ..... • ' •• •• :.-. t' ••

'

.... . . .'

•

-

•

...t..

tt •

..... -~_

tt

•

ft STEKKERPEN

ISOLATIE IONENSTROOM

(+) -

oE -

-

LUCHTSTROOM

Sensor van electronische lekzoeker met ionenpomp Lekzoekgereedschap met UV-licht waarbij vooraf detectiestof aan het koudemiddel in de installatie wordt toegevoegd is eveneens een goede methode.

UV-licht ~

/

soldeernaad

-~"-r?1if1~1IT1r'Y.41~

met koudemiddel

f-I

fluoriserende stof

--<

--

fluoriserende stof

__

1

1·········~=·;;~7~~~~~k~~/~~~k~~~t~}~;i~h~~~(!7~·!t~k~~~~~~~b~-~~~·······~ Lekzoeken met behulp van UV-licht

20

Vacuümpomp Zonder een goede vacuümpomp is het repareren van een koelinstallatie niet goed mogelijk. Er zijn pompen met diverse capaciteiten in de handel. Bij een kleinere pomp zal het vacumeren langer duren dan bij een grote, vooral bij de aanwezigheid van grotere installaties is het daarom van belang een niet te kleine pomp aan te schaffen. Afzuigpomp- en/of recyclingapparatuur _ Het gebruik van een koudemiddel afzuigpomp is de enige manier om in alle gevallen de volledige inhoud uit het systeem te kunnen verwijderen _ Door deze te combineren met een verwisselbare filterdroger kan vervuild koudemiddel tot een zekere mate worden gereinigd en kunnen mogelijk aanwezige zuren en vocht worden verwijderd. Het gebruik van een dergelijke combinatie verdient de voorkeur boven het steeds maar weer vervangen van filterdrogers in de koelinstallatie. De kans op koudemiddel lekkage is hierbij veel kleiner. Het aantal te vervangen filterdrogers en het gebruik van koudemiddel blijft beperkt en daarmee de kosten. Ook kan hierdoor het bestaande koudemiddel weer worden gebruikt en de voorraad nieuw koudemiddel worden beperkt aan boord. Tevens wordt het opslaan van vervuild koudemiddel dat later aan de wal zal moeten worden aangeboden ter recycling of vernietiging, daardoor beperkt of zelfs geheel voorkomen.

2.2. Het bijhouden van logboeken De beheerder van een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan, of gelijk is aan 3 kilogram, dient over een installatiegebonden logboek te beschikken. Het logboek heeft tot doel alle verrichtingen aan een koelinstallatie vast te leggen onder vermelding van datum en tijdstip. In het logboek moet worden vastgelegd: a. De aard van controle-, onderhouds-, herstel- en installatiewerkzaamheden die aan een koelinstallatie worden verricht. b. De storingen en alarmeringen met betrekking tot een koelinstallatie. c. de hoeveelheid en de soort koudemiddel die aan een koelinstallatie wordt toegevoegd. d. de hoeveelheid en de soort koudemiddel die uit een koelinstallatie wordt afgetapt. e. De resultaten van uitgevoerde lekdetecties. f. De naam van de persoon die werkzaamheden heeft verricht met zijn handtekening.

2.3. Solderen, inclusief het gebruik van beschermgas Tijdens solderen zal een inert gas door de betreffende pijp moeten stromen om inwendige corrosie tegen te gaan. Droge stikstof is hiervoor aan boord het meest geschikte middel. Ter voorkoming van een te hoog stikstofverbruik maar ook in verband met de kwaliteit van het solderen mag slechts een zeer geringe hoeveelheid bij

21

een lage druk (net boven de atmosferische) worden gebruikt. De stikstof dient er uiteindelijk alleen maar voor om de zuurstof uit de leidingen te verwijderen en te houden. - Gebruik uitsluitend hardsoldeer of zilversoldeer volgens NEN 1131 (smeltpunt hoger dan 450°C). - Zachtsoldeer volgens NEN 1322 mag niet worden toegepast tenzij voor het afdichten van draadverbindingen. - Het solderen dient zodanig te geschieden dat de soldeermof geheel doorvloeit, zonder dat overtollig soldeer of vloeimiddel in de pijp komt. Veel gebruikte soldeersoorten zijn: Koper - koper verbindingen: fosforzilver bestaande uit 2 % zilver, 91,8 % koper en 6,2 % fosfor. Het is een goed vloeiend soldeer dat zonder vloeimiddel kan worden toegepast (smelttraject 640 - 755°C) Bij het gebruik van soldeer met een gering zilverpercentage en met fosfor dient te worden nagegaan of de leiding niet bloot staat aan trillingen of spanningen. Aan boord van schepen zal dit sneller het geval zijn dan aan de wal en moet dan ook de voorkeur worden gegeven aan zilversoldeer met een hoger zilvergehalte. Messing of brons - koper of koper - koper: 15 % zilver, 80% koper, 5% fosfor en moet in combinatie met een vloeimiddel worden gebruikt (smelttraject 625 - 780°C) Dit materiaal is beter bestand tegen trillingen. Koolstofstaal en gelegeerde staalsoorten zoals roestvaststaal - koper, alsmede koper - koper: 35% zilver, 26% koper, 21 % zink, 18% cadmium. Ook bij dit zilversoldeer moet een vloeimiddel worden gebruikt. Vloeimiddelen dienen voor: - bescherming tegen oxydatie, - betere aanhechting en vloeiing van soldeer. Bij het toepassen van verschillende materialen mag geen galvanische corrosie op kunnen treden, dit geldt overigens ook voor de combinatie pijpen en beugels.

2.4. Lektesten met lektestmethoden r vacumeren r de werking van vacuümpompen en het vullen van de installatie lektesten Met zeepsop tijdens de afpersdruk: Druk voor lektesten: niet meer dan 1,0 x de M.W.D. (maximale Werk Druk). Gebruik hier zeepsop of een vergelijkbaar middel voor het vinden van de wat grotere lekken. Voor kleine koelsystemen met een inhoud van niet meer dan 1,5 kg koudemiddel en waar de lagedrukzijde niet gescheiden kan worden van de hogedrukzijde mag de afpersdruk van het hele systeem gelijk zijn aan de maximale werkdruk van het lagedrukgedeelte, op voor waarde dat de componenten van het nogedrukgedeelte vooraf getest zijn op de geldende hoge druk.

22

Bij een met koudemiddel gevulde installatie: Lekkagecontrole dient periodiek te worden uitgevoerd met behulp van lekdetectieapparatuur, waarvan de detectiegrens voldoende laag is (5 ppm): _ Deze opsporing van lekkage dient minstens 1 maal per maand te worden uitgevoerd bij koelsystemen met een totale vulling van meer dan 300 kg. _ Bij andere koelsystemen met een vulling van meer dan 30 kg dient lekdetectie ten minste 1 maal per kwartaal te worden uitgevoerd. _ Installaties beneden de 30 kg moeten minstens 1 maal per jaar worden gecontroleerd op lekkage. Ook na reparaties of onderhoudsbeurten moet op lekkage worden getest. De resultaten van lekdetectie dienen te worden vastgelegd in het logboek.

Vacumeren Na een reparatie moet het desbetreffende leidingstuk of onderdeel gevacumeerd worden tot een druk van 270 Pa (2 mm hg).

open

x

'1J

G

I

~

koemidd~

_ koUdem

Vacumeren met behulp van manometerset met 4 aansluitingen (bi; vacuüm breken, alle afsluiters open behalve F, H, K.)

23

De werking van vacuümpompen De vacuümpomp moet in staat zijn een eind-vacuüm van 70 Pa (0,5 mm hg) te trekken aan de pompinlaat. - De moderne vacuümpompen zijn licht en hebben een kleine olie-inhoud, zodat verversen geen probleem hoeft te zijn. - De olie speelt een belangrijke rol bij het behalen van het eindvacuüm door smering, afdichten, opvullen van schadelijke ruimte en opnemen van waterdamp. Het is dan ook van belang dat altijd een blik vacuümolie aan boord voorradig is.

vacuïm aansluiting filter

olie druppelvanger~~==trl:J1C)) olie aftap onder druk

~~r-r.....u.-J+'--..L.....o"""-/I

olie kijkglas----tt--lw+-+4

lfiè=:::::~- olie vuldop

--l1

persklepje

luchtballast inlaat opening

-I---H+--- pomphuis

oN-------l--l------l--U---

rotor

uitschuifbare schoepe stijbuis voor olie aftap onder druk olie atta't'P'--

. _

Draaischiifvacuümpomp

- Het opnemen van waterdamp in de olie mag niet te veel plaatsvinden. Daarom zijn de meeste pompen uitgevoerd met een zogenaamde gasballast. Het aangezogen mengsel van stikstof en lucht kan namelijk een zodanige concentratie aan waterdamp bevatten, dat een gedeelte hiervan tijdens de persslag condenseert. Door nu tijdens de persslag, via een regelbare naald klep lucht van atmosferische druk toe te laten, wordt de concentratie van de waterdamp zodanig verlaagd dat er geen condensatie plaats vindt. - Met geopende gasballast kan tot ca. 400 Pa (3 mm hg) worden gevacumeerd, waarna met gesloten gasballast het eindvauüm van 135 - 270 Pa (1 - 2 mm hg) bereikt wordt.

Het vullen van de installatie Elk koelsysteem dient bij voorkeur te zijn voorzien van voldoende afsluiters om de koudemiddelvulling te kunnen compartimenteren. Hierbij kan gedacht worden aan afsluiters bij: - de zuigzijde compressor, - de perszijde compressor (eventueel na de olieafscheider),

24

- de afvoer opening condensor c.q. vloeistofvat, aangevuld met een vuil aftapafsluiter bij de vloeistofdroger (kan uitgevoerd zijn als schräderventiel).

Schräderventiel

2.5. Metingen aan koelinstallaties Drukmetingen aan koelinstallaties geven een goed inzicht in de werking ervan, omdat ze tegelijk als temperatuurmetingen kunnen worden gebruikt. De condensatiedruk en de condensatietemperatuur zijn in het coëxistentiegebied aan elkaar gekoppeld, zodat bij een bepaalde druk een bepaalde temperatuur kan worden afgelezen, bijvoorbeeld in een diagram of in een tabel. Het zelfde geldt voor de verdampingsdruk. De afgeleide temperatuurwaarden van het koudemiddel geven inzicht in de werking van het koelproces. Zo zal de verdampingstemperatuur niet te ver onder de temperatuur van het te koelen medium mogen liggen; bij een celtemperatuur bijvoorbeeld van O°C zal de verdampingstemperatuur circa 6°C tot 10°C lager liggen. Bij een vloeistofkoeler mag het temperatuurverschil tussen de uittredende vloeistof en de verdampingstemperatuur niet meer bedragen dan circa 5° à 6°C.

,

Afstelling thermostatisch expansieventiel Vooral belangrijk is het bepalen van de juiste afstelling van het thermostatische expansieventiel. De regeling van dit ventiel is gebaseerd op de oververhitting aan het einde van de verdamper. Deze kan wor~en bepaald door met een oppervlaktevoeler van een elektronische thermometer de zuiggastemperatuur ter hoogte van de voeler van het thermostatische expansieventiel te meten en dan te vergelijken met de verdampingstemperatuur (druk). Bij een verdampingstemperatuur van bijvoorbeeld -2°C en een oppervlaktetemperatuur van +4°C bedraagt de oververhitting 6°. Veel ventielen werken optimaal bij een oververhitting van minimaal 4, tot maximaal 8°. Bij een te kleine oververhitting 0 tot ca 2° is het niet ondenkbaar dat de compressor Z.g. "nat" werkt en voor een deel vloeistof aanzuigt. Dit kan tot vloeistofslag leiden. De oververhitting moet hier dan ook minimaal 4° bedragen. Een te grote oververhitting kan in sommige gevallen leiden tot te hoge persgastemperaturen met alle problemen van dien. N.B.: Het verkeerd monteren van de bulb (voeler) van het ventiel kan ook leiden tot een verkeerde afstelling! (zie illustratie pag. 26) Het aantonen van lucht en niet condenseerbare gassen in een koelsysteem Lucht en niet condenseerbare gassen (stikstof) in een koelsysteem lossen niet of nauwelijks op in het vloeibare koudemiddel. Dit betekent dat de condensor als een vloeistofslot voor deze lucht zal functioneren. De lucht verzamelt zich in de condensor omdat het met de damp wordt meegenomen naar deze plaats. Omdat volgens de 'wet van Dalton' de totaaldruk

25

gelijk is aan de som van de drukken van de afzonderlijke gassen in de condensor, betekent dit dat de condensordruk door de aanwezigheid van lucht wordt verhoogd, zodat de compressor naar een hogere druk moet persen, waarvoor meer vermogen nodig is. Lucht in een koelinstallatie betekent dus meer energieverbruik. .

Po la

oververhitting = Is - la

Controle van oververhitting

12 uur

°

-a

< 20mm

719

2 uur

{;\o

Ui ~ 20mm

-------1

l

~~ 40mm

0

Ö

doorsnede A-S

Plaatsing van de voeler

26

GO mm

Kenmerken: - Te hoge condensatiedruk. - Te weinig koeling in de condensor veroorzaakt door een minder werkzaam oppervlak. - Hoge stroomopname van de compressor. - Te weinig afzuigvermogen van de compressor. De aanwezigheid van lucht in een condensor kan worden aangetoond door de temperatuur van het gecondenseerde koudemiddel te meten, waar het zich in evenwicht bevindt met de damp. Dus niet de oververhitte damptemperatuur aan het begin van de condensor meten en ook niet de nagekoelde vloeistof na een vloeistofslot in een nakoeltraject van de condensor. Uit een tabel of met behulp van een schuiflatje kan de bijbehorende verzadigde dampspanning worden afgelezen. Indien de gemeten druk hoger is dan de verzadigde druk volgens het diagram of de tabel, bevindt zich lucht en/of stikstof in de condensor. Oorzaken: - Verkeerd afzuigen van de installatie bij reparatiewerkzaamheden. - Onvoldoende vacumeren van de installatie. - Te lage druk in de installatie waardoor lucht via asafdichtingen of lekkende afsluiters kan binnendringen. Verwijderen van niet-condenseerbare gassen Bij de aan boord gebruikelijke watergekoelde condensors: Stop de compressor, Sluit een manometer aan, laat het koelwater door de condensor stromen zodat de gehele condensor de temperatuur van de ingaande koelwater temperatuur bereikt Neem de temperatuur en de druk op van de condensor en vergelijk deze met de druktabel voor het betreffende koudemiddel. Ontlucht de installatie, indien de druk hoger is, met zo mogelijk hiervoor speciale apparatuur. Veelal is hiervoor een aansluitmogelijkheid op het hoogste punt van de condensor aanwezig. Van veel belang is dat tijdens dit ontluchten zo min mogelijk koudemiddel vrijkomt.

27

HOOFDSTUK 3

3.1. Koeltechniek 3.2. Hoofdcomponenten van de koelinstallatie -direct en indirect3.3. Koelproces 3.4. Functies en definities van diverse koeltechnische componenten en van meet- en regelapparatuur 3.5. Begrippenoverzicht van procesverschijnselen in de koeltechniek 3.1. Koeltechniek Toepassing van koude De koeltechniek speelt een belangrijke rol in onze hedendaagse maatschappij. De aanwezigheid van koel- en vriesapparatuur thuis en aan boord van schepen vinden we vanzelfsprekend. Voordat voedingsmiddelen in de koel- of vriescel komen hebben ze eerst veelal een lange, gekoelde, weg afgelegd van produktie via distributie naar de detailhandel. Maar ook voor andere zaken zijn lage of gecontroleerde temperaturen nodig. Voorbeelden te over: ontzilting van zeewater voor drinkwatervoorziening, klimaatregeling voor mensen en produkten, in de medische wetenschap, de opslag van bloed, bij operaties en in de procestechniek. Opwekking van koude Een koelinstallatie zorgt ervoor dat warmte die op een lage temperatuur aan een object wordt onttrokken boven de omgevingstemperatuur wordt gebracht, zodat deze aan de omgeving kan worden afgestaan. Koelinstallaties werken meestal met het systeem van mechanische- of thermische compressie (absorptiesystemen). Bij de meeste directe uitvoeringen circuleert het koudemiddel hierbij in een gesloten systeem zonder dat het verloren gaat. Door de gesloten kringloop is het koelproces zelf dus niet schadelijk voor het milieu.

expansieorgaan

verdamper

condensor

compressor

Koe/kring/oop met mechanische koeling

28

3.2. Hoofdcomponenten van de koelinstallatie Een koelinstallatie bestaat uit een aantal onderdelen.

Verdamper Een koudemiddel in vloeibare vorm zal bij het opnemen van warmte verdampen (de z.g verdampingswarmte). Het deel van het koelcircuit waar dit proces plaatsvindt, heet de verdamper. De verdamper onttrekt daarbij warmte aan het te koelen object, bijvoorbeeld lucht of water, dat op deze wijze in temperatuur zal dalen. Verdampers voor het koelen van lucht zijn veelal voorzien van pijpen met opgeperste lamellen. Verdampers voor het afkoelen van vloeistoffen bestaan meestal uit een mantel waarin pijpen zijn aangebracht. In beide gevallen stroomt het verdampende koudemiddel door deze pijpen. Bij badverdampers wordt het verdampende koudemiddel om de pijpen gevoerd, hetgeen resulteert in een aanzienlijk grotere koudemiddelinhoud. Naast verdampers met pijpen zijn er ook verdampers opgebouwd uit aan elkaar gelaste platen. Hier stroomt het koudemiddel tussen de platen door. Compressor Teneinde de verdamping, en daarmee een lagere druk met bijbehorende lagere verdampingstemperatuur, te kunnen handhaven is het noodzakelijk de koudemiddeldamp af te voeren. Hiertoe wordt een compressor geïnstalleerd die met een pomp kan worden vergeleken voor het transport van het gasvormig koudemiddel. De compressor zuigt het gevormde gas aan uit de verdamper en comprimeert dit naar een hogere druk. Tijdens het comprimeren zal de temperatuur van het gas oplopen door de toegevoerde compressie-energie. Een veel gebruikt type compressor is de zuigercompressor. Andere uitvoeringen zijn de centrifugaal-, de schroef- en de scroll-compressor. Voorts worden de compressoren onderverdeeld in: - De hermetische (of geheel gesloten) en de semi-hermetische (of half-open) uitvoering, waar de motor zich in het koudecircuit bevindt. Een verschil tussen deze twee uitvoeringen is dat de eerste bij een defect niet kan worden geopend en dus in zijn geheel moet worden vervangen maar de tweede wel kan worden geopend voor eventuele reparatie. - Open compressoren, een uitvoering waarbij de motor buiten het koudecircuit staat opgesteld. Compressor en motor zijn door middel van een as direct gekoppeld, of via een v-snaar overbrenging met elkaar verbonden. Een nadeel is hier de as-doorvoering die extra aandacht vraagt ter voorkoming van koudemiddel verlies. Condensor In de condensor wordt het (oververhitte) koudemiddel eerst afgekoeld en vindt vervolgens een faseverandering plaats (het condenseren) van damp naar vloeistof. Tijdens dit proces komt warmte vrij en wordt deze warmte vervolgens afgegeven aan het koelwater van een watergekoelde condensor of aan de buitenlucht bij een luchtgekoelde condensor. De hoeveelheid afgegeven warmte is ruwweg gelijk aan de som van de in de verdamper door het koudemiddel opgenomen warmte en de warmte die ontstaat tijdens het comprimeren. Het proces is in de condensor vergelijkbaar met het proces in de verdamper, alleen in omgekeerde richting en bij een hogere temperatuur en druk. Ook bij de condensor kan gebruik worden gemaakt van pijpen of platen als warmtewisselend oppervlak.

29

Expansie-apparatuur Vanuit de condensor loopt de gevormde vloeistof meestal naar een vloeistofvat. Soms is dit vat gecombineerd met de condensor. De druk in de condensor en het vloeistofvat is veel hoger dan in de verdamper, als gevolg van de drukverhoging door de compressor. Om deze druk te reduceren tot hetzelfde niveau als de verdampingsdruk moet een voorziening worden aangebracht. Dit proces wordt aangeduid met expansie of smoren. De voorziening zelf wordt expansieorgaan, regelorgaan of smoororgaan genoemd. In de praktijk zal dit een capillaire leiding, een smoorklep of een thermostatisch-expan~eventiel zijn.

Directe en indirecte koelsystemen Men spreekt van directe koeling, wanneer de verdamper direct het af te koelen object afkoelt, bijvoorbeeld een luchtkoeler in een koelcel. Van indirecte koeling is sprake wanneer de te koelen stof door middel van een tussenstof (koudedrager) wordt afgekoeld. Dit kan in de praktijk o.a. lucht, water, pekel of een water/glycol mengsel zijn, bijvoorbeeld koud water voor een airconditioning systeem. Vanwege het gevaar van koudemiddel-emissie kan een indirect systeem soms de voorkeur verdienen vanwege de geringere koudemiddel-Ieidinglengten tussen de hoofdcomponenten.

Directe koeling

Indirecte koeling

30

I

Voordelen van indirecte koeling zijn o.a. door de kleinere koudemiddelvulling kleinere lekverliezen, eenvoudige hoeveelheids-regeling en grotere veiligheid in de geclimatiseerde ruimten en koel- en vriescellen. Nadelen van indirecte koeling zijn o.a. een hoger energieverbruik door extra temperatuurtrap en pomp, duurder in uitvoering, lange aanlooptijd van de installatie en groter ruimtebeslag.

3.3. Koelproces Verdampen In de verdamper zal alle vloeistof verdampen en warmte opnemen uit het te koelen object. Alle vloeistof zal tenslotte verzadigde damp worden. Verdere warmtetoevoer aan de verdamper zal de damp oververhitten. De druk blijft hierbij nagenoeg constant, maar de temperatuur van de damp stijgt. De totale warmteopname in de verdamper per kilogram koudemiddel komt overeen met het enthalpieverschil dat beschikbaar is in de verdamper (enthalpie = warmte-inhoud = het zgn. koeleffect). Comprimeren De compressor zuigt oververhit gasvormig koudemiddel aan uit de verdamper op zuigdrukniveau. De damp wordt samengeperst tot condensordrukniveau. Condenseren In de condensor wordt de temperatuur van de oververhitte damp verlaagd tot de condensatietemperatuur. Hierna treedt condensatie op. Nakoeling treedt op indien het vloeibaar geworden koudemiddel verder afgekoeld wordt. Met nakoeling kan voorkomen worden dat voor de expansieklep reeds verdamping optreedt. Drogen en filtreren Het verwijderen van het zich eventueel in het koudemiddel bevindende vocht. Veel drogers binden naast het vocht ook zuur aan het droogmiddel, waardoor dit geen nadelige uitwerking kan hebben op de olie en de toe te passen materialen. Door het verwijderen van eventueel aanwezig vocht wordt ook het Z.g. uitvriezen voorkomen van vocht. Veelal gebruikt men de combinatie filter-droger. Eventueel aanwezige losse deeltjes, materiaalslijtsel en vervuiling in het koelsysteem worden dan naast het vocht en mogelijk aanwezige zuur verwijderd. Er zijn twee uitvoeringen: - Het zuiggasfilter, dat de losse deeltjes filtreert ter voorkoming van schade aan de compressor. - Het vloeistoffilter, dat in combinatie met de droger de losse deeltjes uitfiltreert direct in de droger. Deze laatste wordt dan aangeduid met filter-droger. Expanderen In het expansieventiel wordt de druk van de vloeistof van het vloeistofvat verminderd, zodat deze onder de verzadigde dampdruk komt. Hierdoor zal een deel van de vloeistof direct verdampen door warmteonttrekking uit de vloeistof. De druk en temperatuur dalen, de enthalpie blijft hierbij constant. Er wordt geen voelbare hoeveelheid warmte toe- of afgevoerd aan het koudemiddel. De benodigde verdampingswarmte onttrekt de vloeistof aan zichzelf, waardoor deze in temperatuur daalt. Vloeistof van hoge druk expandeert tot een lagere druk.

31

3.4. Functies en definities van diverse koeltechnische componenten en van meet- en regelapparatuur Beschermgas Bij het verhitten van een koperen leiding, messing- of stalen onderdeel, zal tijdens het solderen een oxydelaag aan de binnen- en buitenzijde ontstaan. De oxyde deeltjes aan de binnenzijde komen in het koude middel en de compressorolie terecht. Bij de hoge temperaturen van de perskleppen kan de oxyde de olie en het koudemiddel doen afbreken. Het is daarom sterk aan te bevelen om het te solderen deel continue met droge stikstof door te blazen. De hoeveelheid en de druk kan daarbij gering zijn. De stikstof dient slechts om de aanwezige lucht te verdringen tot het solderen is beëindigd. Carterverwarming Verwarmen van de, in het carter van de compressor, aanwezige olie. Dit met als doel het voorkomen van grote koudemiddelopname door de olie bij lage temperaturen tijdens stilstandperioden. Het anders aanwezige koudemiddel in de olie kan, door het opschuimen van de olie tijdens het daarna weer aanlopen van de compressor, vloeistofslag veroorzaken. Hoge-drukpressostaat Beveiligen tegen te hoge drukken in de koelinstallatie. De hoge-drukpressostaat is uitgevoerd als drukschakelaar.

Kijkglas Glas, gevat in een houder, in een leiding of op een vat aangebracht, om de aanwezigheid van vloeistof te kunnen bepalen. Dit laatste kan ook het bepalen van het olieniveau in de carter van de compressor zijn. Het kijkglas geeft ook inzicht in het proces dat zich terplaatse in de leiding, de compressor, de vloeistoftank of de condensor voordoet. Tevens kan door middel van een vochtindicator worden aangegeven of zich vocht in het koudemiddel bevindt. Koelwaterregelklep Regelen van de condensordruk, door het verminderen of vermeerderen van de doorstromende hoeveelheid koelwater in de watergekoelde condensor. Koudemiddelpomp Het rondpompen van koudemiddelvloeistof vanuit een afscheider naar een verdamper indien hierbij drukverhoging noodzakelijk is ten behoeve van de stromingsverliezen van het koudemiddel. Deze methode wordt veelal toegepast bij verdampers waarbij meer vloeistof wordt rondgepompt dan er voor verdamping nodig is, met als doel een betere warmteoverdracht in de verdamper. Nadeel van deze toepassing is dat er grotere hoeveelheden koudemiddel nodig is. Lage-drukpressostaat Beveiligen van de installatie tegen te lage zuigdruk. De lage-drukpressostaat kan ook onderdeel zijn van een regeling om daarmee steeds bij het stoppen van de compressor de verdamper leeg te zuigen. Deze regeling is bekend onder de naam 'pump-down'-regeling Niveauregeling Het regelen van het vloeistofniveau in een vloeistofafscheider of een badverdamper alsmede het regelen van het olieniveau in compressoren. De

32

niveauregeling kan op verschillende wijze worden uitgevoerd door middel van vlotters of door middel van voelers.

Olieafscheider Afscheiden van meegevoerde olie uit de persgassen, door snelheidvermindering en richtingsverandering van deze gassen. De afgescheiden olie wordt weer teruggevoerd naar de compressor. Dit kan direct via een hoge-drukvlotter en een olieretourleiding naar het carter of direct via een oliereservoir, waarna de olie naar een olieniveauregelaar wordt gevoerd die op het carter of zuigleiding is aangebracht. Schräderventiel Ventiel waarbij de klepsteel naar buiten is uitgevoerd en de klep met behulp van een veer wordt gesloten. Door middel van een speciale aansluitwartel met een centrale drukstift kan de klep geopend worden, waardoor een snelle, eenvoudige aansluiting op het systeem mogelijk is. Thermostaat Regelen en/of beveiligen van de temperatuur in de gekoelde ruimte of de verdampingstemperatuur. De thermostaten kunnen verschillende toepassingen hebben, zoals ruimtethermostaat, verdamperthermostaat en ontdooithermostaat. Thermostatische expansieventiel Het verzorgen van de inspuiting in de verdamper door het regelen van de oververhitting aan het einde van de verdamper. Deze regeling wordt gerealiseerd door met behulp van een voeler de zuigtemperatuur van het verdampte en oververhitte gas te meten en te vergelijken met de verdampingstemperatuur (druk). De hierbij ingestelde veerdruk die in de regelaar heerst, is een maat voor de oververhitting. De voeler is aangebracht op de zuigleiding aan het einde van de verdamper op afstand van het ventiel. Tussenkoeler Afkoelen van persgas tussen twee compressietrappen bij toepassing van tweetrapskoelsystemen. Uitwendige drukvereffening Overbrengen van de zuigdruk aan het einde van de verdamper op de balg in de thermostatische expansieklep teneinde een juiste druk te meten ten behoeve van een goede regeling van de oververhitting. De toepassing vindt vooral plaats bij verdampers, die een grote inwendige weerstand bezitten en bij verdampers met een meervoudige inspuiting. Vloeistofverdeler Verdeler van vloeistof naar verschillende verdampers of inspuitsecties op een verdamper. Dit apparaat wordt ook wel spinnekop of manifold genoemd. Vloeistofafscheider Afscheiden van vloeistofdelen komende uit de verdamper ter bescherming van de compressor tegen vloeistofslag. Vloeistofhouder/vloeistofvat Een vat dat deel uitmaakt van het koelsysteem, met leidingen aan dit systeem verbonden is en koudemiddel bevat. Dit vloeistofvat is bedoeld als voorraadbuffer voor vloeistof bij extra verdamping van koudemiddel in de verdamper. Als zodanig is dit een 'actief' vloeistofvat. In geval dat het vloei-

33

stofvat alleen is aangebracht om hierin vloeistof en gas te verzamelen tijdens reparaties, is dit een 'passief' vloeistofvat.

Vochtindicator Indiceren van het aanwezige vochtgehalte in het koudemiddel, door het in kleur zichtbaar maken van de aanwezigheid van vocht in het koudemiddel. De indicator is geplaatst in het kijkglas. Warmtewisselaar Nakoelen van de condensorvloeistof met koud zuiggas. Ten gevolg hiervan zal het zuiggas opwarmen en zal een meer oververhit gas naar de compressor worden gevoerd. De warmtewisselaar wordt aangebracht tussen de vloeistof- en de zuigleiding ter uitwisseling van warmte.

3.5. Begrippenoverzicht van procesverschijnselen in de koeltechniek Beginsel van Watt Dit beginsel houdt in dat indien een stof zich in zowel vloeibare als gasvormige toestand in een afgesloten ruimte bevindt, de druk in die ruimte wordt bepaald door de laagste temperatuur die in de ruimte heerst, en alle vloeistoffen uiteindelijk (via verdamping en condensatie) op de desbetreffende plaats zal worden geaccumuleerd. Dampbelvorming Vorming van dampbellen tijdens stroming van vloeistof door leidingen, als gevolg van de stromingsweerstand. Hierdoor zal direct een deel van de vloeistof in damp overgaan. Deze situatie wordt in de koeltechniek aangeduid met flash-gas. Koeleffect Het nuttig koelend effect dat in de verdamper wordt verkregen door verdamping van koudemiddel. Hierbij dient het smooreffect, dat bij het expanderen van vloeistof ontstaat, in mindering te worden gebracht op de totale beschikbare verdampingswarmte onder de gegeven omstandigheden. Koudemiddelopname in olie Olie en koudemiddel kunnen zich onder bepaalde omstandigheden, afhankelijk van temperatuur en druk, met elkaar vermengen. De verschillende koudemiddelen hebben ten aanzien hiervan elk hun eigen kenmerken. Opname van koudemiddel in olie kan in sommige gevallen een voordeel zijn, zoals bij het transporteren van olie in het koelsysteem, maar kan ook nadelen hebben voor de smerende eigenschappen in de compressor. Lucht in het koelsysteem Doordat de druk in de condensor de som is van de condensatiedruk en van de in de condensor aanwezige lucht en/of andere niet-condenseerbare gassen, moet de compressor bij aanwezigheid van die vreemde gassen tegen een hogere druk persen. Dit vraagt extra aandrijfenergie. De koelinstallatie moet daarom zoveel mogelijk vrij worden gehouden van vreemde gassen, met name lucht. Opschuimen van olie Opschuimen van olie ontstaat bij plotselinge drukverlaging boven de olie terwijl in de olie koudemiddel is opgenomen. Deze opname vindt vooral plaats bij een lage temperatuur van de olie en een hoge druk daar boven.

34

Door het opschuimen kan de oliepomp tijdelijk zonder olie komen en kan er beschadiging van de bewegende delen in de compressor ontstaan.

Oververhitting Opwarming van de damp, die onder een bepaalde druk en temperatuur is gevormd en waarbij onder gelijke druk opwarming en verdamping plaatsvindt. Deze opwarming voorkomt, dat er een natte damp naar de compressor wordt gevoerd, waardoor vloeistofslag kan ontstaan. De oververhitting ontstaat ook in de compressor wanneer het aangezogen gas, in temperatuur en druk wordt verhoogd. Vacumeren Het doel hiervan is het verwijderen van 'niet-condenseerbare' gassen, zoals stikstof, zuurstof (lucht) en vocht (waterdamp) uit een installatie. Zouden we de stikstof niet verwijderen dan zal de stikstof zich in de condensor verzamelen en een zeer hoge persdruk- en persgastemperatuur veroorzaken. Hierdoor ontstaat een hoger energieverbruik en een kans op het uitéénvallen van koudemiddel en/of de smeerolie, waarbij zuren kunnen ontstaan die het systeem aantasten. Het zelfde effect, maar dan versterkt, zal optreden bij de aanwezigheid van lucht. De zuurstof die zich hierin bevindt zal zich verbinden met de ongedoopte compressorolie, waardoor deze ook bij lage temperatuur gaat verzuren. Water is de grootste boosdoener in een koelsysteem, omdat dit op den duur vooral bij hoge temperaturen met de halogene koudemiddelen zuren vormt en de hiervoor genoemde reacties versterkt. Bovendien kan het water bij koel- en vriesinstallaties een dichtgevroren expansie-orgaan veroorzaken. Ook kan er sludge-vorming in de smeerolie optreden. Tengevolge van zuren in het systeem zullen koperdeeitjes van de leidingen in de smeerolie oplossen en zich afzetten op plaatsen waar hoge temperaturen heersen, zoals bij lagers, asafdichtingen en kleppenplaten. Dit noemt men 'copperplating'. Het vastlopen van lagers, koudemiddellekkage langs asafdichtingen en het niet goed sluiten van perskleppen, is hiervan het gevolg. Bovendien zullen de zuren bij hermetische en semi-hermetische compressoren de motorwikkelingen aantasten, waardoor kortsluiting tussen de motorwikkelingen kan ontstaan met een 'burn out' tot gevolg. Het doorbranden van een motor wikkeling leidt weer tot een verhoogde zuurvorming of met andere woorden vergroot de kans op een volgende burn-out. Om deze reden moet na een burn-out al het koudemiddel worden afgepompt en naar een depot aan de wal worden afgevoerd. Dit geldt ook voor de aanwezige compressor-olie. Om eventueel achtergebleven zuur alsnog te verwijderen moet een 'burn-out filter' in de zuigleiding worden gemonteerd. Dit filter moet enige malen worden verwisseld tot dat door een zuurtest met een monster compressorolie is vastgesteld dat zich geen zuren meer in het systeem bevinden. Vloeistofslag Vloeistof die met de damp in de compressor wordt aangezogen, kan, omdat vloeistof onsamendrukbaar is, een dusdanig harde klap tegen de bovenzijde van de cilinder veroorzaken, dat breuk hiervan het gevolg is. Bij veel compressoren wordt de cilinderkop met een bufferveer op de cilinder gedrukt, om bij vloeistofslag breuk te voorkomen. Omdat de respectievelijke delen na opgetreden vloeistofslag doorgaans niet meer precies op hun plaats terugkomen met lekkage als gevolg, dient vloeistofslag te worden voorkomen.

35

HOOFDSTUK 4

4.1. Koudemiddelen 4.2. Koudedragers 4.3. Betekenis CFK. HCFK. HFK 4.4. Ontwikkeling en toepassing nieuwe koudemiddelen

4.1. Koudemiddelen Een koudemiddel functioneert als transportmiddel om de opgenomen hoeveelheid warmte uit de verdamper te laten stromen naar de condensor, waar deze weer wordt afgestaan aan de omgevingslucht of, in het geval van een watergekoeld systeem, aan het koelwater. Helaas bestaat er geen ideaal koudemiddel, de koudemiddelkeuze is altijd een compromis. Vroeger waren dat bijv. zwaveldioxide (502) en methylchloride (CH3CI) en tot op heden ammoniak (NH3). Omstreeks de jaren dertig ontwikkelde Du Pont, USA, een aantal koudemiddelen die beantwoordden aan de hieronder genoemde eisen. Ze werden Freon (merknaam) genoemd. Deze stoffen bestaan uit: gehalogeneerde koolwaterstoffen, d.w.z. verbindingen van methaan (CH4) en ethaan (C2H6) met chloor (Cl) en fluor (F). Deze laatste stoffen worden Halogenen (zoutvormers) genoemd. De H-atomen worden vervangen door halogenen. Deze koudemiddelen worden internationaal aangeduid met de letter R (Refrigerant), gevolgd door een nummer waaruit de samenstelling van de verbinding kan worden afgeleid: - het eerste cijfer geeft het aantal koolstof C atomen in het molecule minus 1, maar wordt weggelaten als het nul is (één C-atoom); - het tweede cijfer geeft het aantal waterstof H-atomen plus 1; - het derde cijfer geeft het aantal F-atomen. De van methaan afgeleide verbindingen bevatten behoudens het C-atoom altijd 4 atomen; bij die van ethaan afgeleide zijn dat er 6. Voorbeeld: R12:

1 C-atoom (cijfer 0 weggelaten) OH-atomen (cijfer 1) 2 F-atomen (cijfer 2) 2 Cl-atomen (ontbrekend aantal van 4) METHAAN

H

H

I

H_ C_H

H

I H

C

H

H

Structuurformule

Electronenformule ETHAAN

H

H

I

I

H_C_C_H

I

H

I

H

Structuurformule

36

H

H

H

c

C

H

H

H

Electronenformule

De bovenstaande nummering geldt alleen voor verbindingen met 1 en 2 Catomen. Er bestaan ook koudemiddelen die een mengsel zijn van deze (enkelvoudige) verbindingen. Daaronder zijn mengsels van een zeer specifieke samenstelling, die zich gedragen als enkelvoudige stof. Deze mengsels, die men azeotropisch noemt, worden aangeduid met een getal van drie cijfers beginnend met een vijf. Het bekendste azeotropische koudemiddel is R5ü2; dat is een mengsel van 48,8% R22 (CHCIF2) en 51,2 % R115 (C2CIF5).

4.2. Koudedragers Wanneer de te koelen stof door middel van een tussenstof wordt afgekoeld noemt men deze tussenstof de 'koudedrager' . Deze koudedrager kan in de praktijk o.a. lucht, water, pekel of een water/glycol-mengsel zijn. Vanwege het gevaar van koudemiddelverlies kan het gebruik van een indirect systeem met een koudedrager soms de voorkeur verdienen boven een direct systeem. De belangrijkste beperking voor de toepassing van koudedragers als water/glycol bij lage temperaturen is het toenemen van de viscositeit (stroperigheid). Daardoor wordt de warmte slecht overgedragen en neemt de stromingsweerstand sterk toe. Hierdoor gaan de pompen minder rondpompen en meer energie verbruiken.

4.3. Betekenis CFK, HCFK, HFK CFK Indien in een koolwaterstof-molecule alle waterstofatomen zijn vervangen door chloor- en fluoratomen worden deze verbindingen aangeduid met CFK, bijv. CFK11 = CCI3F. HCFK Indien zich nog een waterstofatoom bevindt in de molecule dan wordt de verbinding aangeduid met HCFK, bijv. HCFK 22 = CHCIF2. HFK Komen in een molecule van een verbinding naast één of meer waterstofatomen uitsluitend fluoratomen voor en dus geen chlooratomen, dan wordt de verbinding aangeduid met HFK, bijv. HFK 23 = CHF3.

4.4. Ontwikkeling en toepassing nieuwe koudemiddelen Na meer dan vijftig jaar vertrouwd te zijn geweest met het gebruik van halogene koudemiddelen (CFK's) besloot men via internationale afspraken tot een praktisch volledige productiestop op zo kort mogelijke termijn (het huidige streven is 1995). Het gevolg is dat met grote inzet getracht wordt nieuwe veilige en milieuvriendelijke fluorkoolwaterstoffen te ontwikkelen voor de koudetechniek, de airconditioning, voor schuimstoffen en ten behoeve van elektronische en andere industrieën. Als eerste alternatief voor het, in de koudetechniek, veelgebruikte R12 kwam het chloorvrije middel HFK 134a (C2H2F4) tetrafluorethaan. Het middel is bekend onder meerdere handelsnamen en wordt aangeduid als R134a. R134a bevat geen chloor en heeft een ODP-factor van O. Het is niet brandbaar en heeft een zeer lage toxiciteit.

37

R134a kan echter niet gebruikt worden in combinatie met de conventionele minerale compressoroliën, zodat er inmiddels nieuwe oliën ( veelal Esters) ontwikkeld zijn. En nadeel van deze Ester-oliën is dat ze sterk hygroscopisch (wateropnemend) zijn en daarom relatief veel vocht op zullen nemen. Ook het koudemiddel R134a neemt meer vocht op dan de 'oude' koudemiddelen. Om deze reden is het noodzakelijk zeer goed te vacumeren en de olie buiten de koelinstallatie in goed afgesloten blikken te bewaren. Als tijdelijk alternatief voor R502 brengen de diverse fabrikanten mengsels (blends) op de markt. Het betreft hier z.g. semi-azeotropische mengsels van koudemiddelen. Bij lekkage hebben deze als nadeel dat de juiste meng-verhouding van het mengsel kan worden verstoord. De volledige vulling moet dan worden afgepompt, aan de wal afgevoerd naar een depot en vervangen door een nieuwe vulling koudemiddel. Ook het gebruik van HCFK R22 wil men verminderen gezien de ODPwaarde van 0,05 en reeds in 2015 de produktie tot reduceren. Verwacht wordt dat het gebruik nog eerder zal worden verboden zodra goede alternatieven beschikbaar zijn. Ook het gebruik van en daarmee het reinigen met R11, is streng verboden. Voor het inwendige reinigen van een installatie is er vooralsnog geen andere oplossing dan het doorblazen met veel stikstof en het enige malen verwisselen van de compressorolie. Eventueel vervuild koudemiddel moet in afzonderlijke flessen naar de wal worden afgevoerd om daar te worden gereinigd of anders te worden vernietigd.

°

38

Bijlage a.

Regeling lekdichtheidsvoorschriften koel installaties. (Staatscou rant 16-3-1993)

De minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Gelet op artikel 12, derde lid, van het Besluit inzake stoffen die de ozonlaag aantasten; Besluit:

Artikel 1 Een koelinstallatie is onvoldoende lekdicht, indien bij onderhouds- of installatiewerkzaamheden die na de datum van inwerkingtreding van deze regeling zijn uitgevoerd, materialen of onderdelen zijn toegepast die niet voldoen aan de voorschriften die zijn opgenomen in paragraaf 2 van de bij deze regeling behorende bijlage.

Artikel 2 1. Een koelinstallatie die na de datum van inwerkingtreding van deze regeling is geïnstalleerd of voor gebruik ter beschikking is gesteld, is voorts onvoldoende lekdicht indien het ontwerp of de plaatsing van de koelinstallatie niet voldoet aan het bepaalde in paragraaf 3, onderscheidenlijk paragraaf 5 van de bij deze regeling behorende bijlage, of indien tijdens installatiewerkzaamheden niet is gehandeld overeenkomstig het bepaalde in paragraaf 4 van die bijlage. 2. Het eerste lid is van overeenkomstige toepassing op veranderingen die na de datum van inwerkingtreding van deze regeling aan een koelinstallatie zijn aangebracht. Het vervangen van een onderdeel wordt niet aangemerkt als een verandering aan de koelinstallatie.

Artikel 3 1. Een koelinstallatie die na de datum van inwerkingtreding van deze regeling wordt geïnstalleerd of voor gebruik ter beschikking wordt gesteld, wordt, voordat de installatie in gebruik wordt genomen, gecontroleerd overeenkomstig de voorschriften die zijn opgenomen in paragraaf 7 van de bij deze regeling behorende bijlage. 2. Het eerste lid is van overeenkomstige toepassing indien na de datum van inwerkingtreding van deze regeling veranderingen aan een koelinstallatie worden aangebracht. Het vervangen van een onderdeel wordt niet aangemerkt als een verandering aan de koelinstallatie.

Artikel 4 De beheerder van een koelinstallatie neemt de voorschriften in acht die zijn opgenomen in paragraaf 6 van de bij deze regeling behorende bijlage.

ArtikelS Deze regeling treedt in werking met ingang van de dag na dagtekening van de Staatscourant waarin zij wordt geplaatst.

Artikel 6 Deze regeling kan worden aangehaald als: Regeling lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties. 's-Gravenhage, 10 maart 1993. De minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, J.G.M. Alders.

40

Bijlage b.

Relevante onderdelen van de Bijlage behorende bij de Regeling lekdichtheidsvoorsch ritten koel installaties.

Paragraaf 6 Beheer, controle, onderhoud en toezicht Paragraaf 6.1 Algemeen 6.1.1 6.1.2 6.1.3

6.1.4

6.1.5

6.1.6

6.1.7

6.1.8

Een koelinstallatie dient zodanig beheerd te worden dat verlies van koudemiddel voorkomen wordt. De beheerder van een koelinstallatie dient zorg te dragen voor de controle en het onderhoud van een koelinstallatie. De beheerder van een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan of gelijk aan 3 kilogram, dient deze installatie ten minste eenmaal per kalenderjaar te laten controleren en onderhouden door een persoon die beschikt over een erkenningsbewijs als bedoeld in artikel 10, eerste lid van het Besluit inzake stoffen die de ozonlaag aantasten, of door een persoon die in dienst is van een onderneming die over een zodanig erkenningsbewijs beschikt. De in voorschrift 6.1.3. bedoelde controle dient betrekking te hebben op: a. de lekkage van koudemiddel; b. de aanwezigheid van corrosie; c. de lekdichtheid van leidingverbindingen. Een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan of gelijk aan 1000 kilogram dient onder voortdurend toezicht te staan. In afwijking van voorschrift 6.1.5. is periodiek toezicht toegestaan indien de koelinstallatie is voorzien van een automatische controIeen alarmeringssysteem waardoor in geval van een storing een alarm in werking wordt gesteld in een bemande meldkamer. Indien een defect wordt geconstateerd waardoor verlies van koudemiddel kan optreden dient de installatie onmiddellijk buiten bedrijf gesteld te worden. De installatie mag pas weer in werking worden gesteld nadat het defect is verholpen en een installatiecontrole als bedoeld in paragraaf 7 is uitgevoerd. Lekkage van koudemiddel en andere defecten dienen onverwijld te worden verholpen. Een koelinstallatie waaruit door lekkage of andersoortige defecten koudemiddel is ontsnapt, mag niet met koudemiddel worden bijgevuld voordat de lekkage of het defect is verholpen.

Paragraaf 6.2 Installatiegebonden logboek 6.2.1

De beheerder van een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan of gelijk aan 3 kilogram dient over een installatiegebonden logboek te beschikken. 6.2.2 De beheerder van een koelinstallatie als bedoeld in voorschrift 6.2.1 dient ervoor zorg te dragen dat in het installatiegebonden logboek, onder vermelding van datum en tijdstip, worden bijgehouden: a. de aard van de controle-, onderhouds-, herstel- en installatiewerkzaamheden die aan een koelinstallatie worden verricht; b. de storingen en alarmeringen met betrekking tot een koelinstallatie; c. de hoeveelheid en de soort koudemiddel die aan een koelinstallatie wordt toegevoegd; d. de hoeveelheid en de soort koudemiddel die uit een koelinstallatie wordt afgetapt;

41

e. f.

g.

de resultaten van de uitgevoerde lekdetecties; de persoon die de werkzaamheden heeft verricht als genoemd onder a tot en met e en, indien van toepassing, de naam van de onderneming waarbij die persoon in dienst is; een waarmerk dat is afgegeven door de onder f bedoelde persoon met betrekking tot de door hem verrichte handelingen.

Paragraaf 6.3 De controle van detectie-apparatuur 6.3.1

De beheerder van een koelinstallatie dient tenminste eenmaal per half jaar de gasdetectie-apparatuur ten behoeve van het opsporen van koudemiddellekkage in een machinekamer op meetnauwkeurigheid, kalibrering en alarmniveau te laten controleren. Deze controle dient te worden uitgevoerd door de fabrikant of leverancier van de apparatuur of door een gespecialiseerd ijk- of controle-instituut. 6.3.2 De resultaten van de controle van detectie-apparatuur, bedoeld in voorschrift 6.3.1 dienen in het installatiegebonden logboek, bedoeld in voorschrift 6.2.1 te worden geregistreerd.

Paragraaf 6.4 Lekdetectie en koudemiddellekkage 6.4.1

6.4.2

6.4.3

6.4.4

6.4.5

6.4.6

Een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan of gelijk aan 3 kilogram, dient ten minste eenmaal per kalenderjaar met behulp van lekdetectie-apparatuur op lekkage van koudemiddel te worden gecontroleerd. Indien lekkage van koudemiddel wordt geconstateerd, dient de eerst volgende controle plaats te vinden binnen 6 maanden na de datum waarop de lekkage is geconstateerd. Indien een koelinstallatie een totale hoeveelheid koudemiddelvulling heeft die groter is dan of gelijk aan 30 kilogram, dient de koelinstallatie ten minste eenmaal per kwartaal met behulp van lekdetectie-apparatuur op lekkage van koudemiddel te worden gecontroleerd. Indien een koelinstallatie een totale hoeveelheid koudemiddelvulling heeft die groter is dan of gelijk is aan 300 kilogram, dient de koelinstallatie ten minste eenmaal per maand met behulp van lekdetectie-apparatuur op lekkage van koude middel te worden gecontroleerd. De detectiegrens van de in de voorschriften 6.4.1 tot en met 6.4.3 bedoelde lekdetectie-apparatuur dient ten minste 5 p.p.m. te bedragen. De periodiek controle op lekkage als bedoeld in de voorschriften 6.4.1 tot en met 6.4.3 dient te worden uitgevoerd door een persoon die beschikt over een erkenningsbewijs als bedoeld in artikel 10, eerste lid van het Besluit inzake stoffen die de ozonlaag aantasten, of door een persoon die in dienst is van een onderneming die over een zodanig erkenningsbewijs beschikt. De resultaten van de in de voorschriften 6.4.1 tot en met 6.4.3 genoemde controles dienen in het installatiegebonden logboek te worden geregistreerd.

Paragraaf 6.5 Kenplaten, instructies en documentatie 6.5.1

42

Indien een koelinstallatie is geïnstalleerd of voor gebruik ter beschikking is gesteld na de datum van inwerking treding van deze regeling waar deze bijlage bij behoort, dient op de installatie een kenplaat te zijn bevestigd waarop is vermeld:

a. b.

6.5.2

6.5.3

6.5.4

6.5.5

6.5.6

6.5.7

de naam van de leverancier of installateur; het type koelinstallatie; c. een identificatienummer; het type koudemiddel en de totale hoeveelheid koudemiddelvulling; d. de datum waarop de installatiecontrole als bedoeld in paragraaf 7 is uitgevoerd. Op de deur van een machinekamer voor een koelinstallatie dient een ken plaat te zijn aangebracht waarop duidelijk leesbaar het type koudemiddel en de totale hoeveelheid koudemiddelvulling van de installatie zijn aangegeven. Indien in een machinekamer meerdere koelinstallaties zijn geïnstalleerd, dient op de deur van de machinekamer voor elke koelinstallatie het type koudemiddel en de totale hoeveelheid koudemiddelvulling van de koelinstallatie te worden vermeld. De beheerder dient bij een koelinstallatie op een goed toegankelijke plaats een instructiekaart beschikbaar te hebben. Deze instructiekaart dient ten minste te vermelden: a. de naam, het adres en het telefoonnummer van de installateur en van de onderhoudsdienst; b. het type koudemiddel; c. de hoeveelheid koudemiddel die in de koelinstallatie noodzakelijk is voor de normale werking van de installatie; d. instructies over de wijze waarop een koelinstallatie in of buiten gebruik kan worden gesteld; e. instructies over de wijze waarop de koelinstallatie in geval van nood buiten gebruik kan worden gesteld. In afwijking van voorschrift 6.5.4 mag volstaan worden met een gemeenschappelijke instructiekaart indien er meerdere koelinstallaties met hetzelfde type koudemiddel aanwezig zijn, mits de totale hoeveelheid koudemiddelvulling voor de verschillende koelinstallaties afzonderlijk is vermeld. Indien een koelinstallatie een totale hoeveelheid koudemiddelvulling heeft die groter is dan 30 kilogram, dient een stroomschema bij de koelinstallatie aanwezig te zijn voor de werking en het onderhoud van de installatie. Voorschrift 6.5.6 is van overeenkomstige toepassing op koelinstallaties met twee of meer verdampers.

Paragraaf 6.6 Bedieningsvoorschriften 6.6.1

43

Bij een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan 300 kilogram, dienen bedieningsvoorschriften aanwezig te zijn die de volgende gegevens bevatten: a. de functie van de koelinstallatie; b. een beschrijving van de apparaten en onderdelen van de installatie met een stroomschema voor het koudemiddel en een schema van het elektrische circuit; c. de naam, het adres en het telefoonnummer van de fabrikant of de installateur; d. de namen, adressen en telefoonnummers van de servicemonteurs en storingsmonteurs; e. het type koudemiddel en de totale hoeveelheid koudemiddelvulling; f. de hoogst toelaatbare druk; g. instructies over de wijze waarop een koelinstallatie in of buiten bedrijf kan worden gesteld;

h.

instructies voor het verdelen van de totale hoeveelheid koudemiddelvulling over een of meerdere gedeelten van de koelinstallatie; i. een beschrijving van mogelijke storingen, van de oorzaken van deze storingen en van de maatregelen waarmee deze storingen kunnen worden verholpen. 6.6.2 In aanvulling op voorschrift 6.6.1 dienen bij een koelinstallatie met een totale hoeveelheid koudemiddelvulling die groter is dan 1000 kilogram, tevens de volgende gegevens in de bedieningsvoorschriften te zijn opgenomen: a. aanwijzingen voor het bedienen van lekdetectie-apparatuur; b. instructies voor het bedienen van de koudemiddelpomp of de zuigcompressor met het oog op het afvoeren van het koudemiddel; c. de te nemen maatregelen bij verlies van koudemiddel; d. aanwijzingen voor de bediening van het noodventilatiesysteem.

44

Colofon Deze uitgave is verzorgd door het Directoraat - Generaal Scheepvaart en Maritieme Zaken van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat. Deze publikatie is tot stand gekomen met medewerking van: Dhr. J. Drogt (KVNR), Ir. L.E. Gerritsma (DGSM), Dipl.-Ing. J. v.d. Meer (Grenco B.v.), Mevr. M.PA Uges-Zoet (het Koudetechnisch Centrum). Voorts is gebruik gemaakt van de leergang CFK-monteur, een uitgave van STEK.

Vormgeving: Driek Drost, Zevenhuizen. Druk: A-twee, Waddinxveen.

Informatie: Directoraat - Generaal Scheepvaart en Maritieme Zaken Postbus 5817 2280 HV Rijswijk Telefoon: 070 - 395 55 55 Fax: 070 - 399 62 74 Rijswijk, maart 1994

Energiebesparing in de binnenvaart ..............................................................................................................................................................

Literatuuronderzoek Lo.v. de Projectgroep Energiebesparing in de binnenvaart

I. H. G. Huibers-Hanewald november 1993

Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directie Voorlichting Bidoc-publicatie nr. 42

ERRATA:

Bladzijden VIII en IX zijn dubbel gedrukt .

Verantwoording Dit literatuuronderzoek is uitgevoerd in samenwerking tussen de Directie Voorlichting, Documentatie en Bibliotheek en de V&W-brede projectgroep Energiebesparing in de binnenvaart. Met name bedanken wij I.H.G. Huibers-Hanewald voor de goede samenwerking en voor de consciëntieuze samenstelling van dit literatuuronderzoek. Opdrachtgever was de projectgroep, bestaande uit: B.J.G. Schokking, projectleider M. Kuijer, secretaris B. Boschma J.C.K. van Toorenburg R.R. de Wal W.M. Zondag

V & W-DGV V & W-DGV V & W-DGV

V & W-AVV V & W-DGSM V & W-DGSM

Voor ondernemers is het van belang om tussen de veelheid van gegevens, die betrekking hebben op de eigen bedrijfstak, de juiste gegevens en actuele ontwikkelingen hierin te kennen en te selecteren om de kwaliteit van de bedrijfsvoering te verhogen.

i

INHOUD

SAMENVATTING

I ENERGIEVERBRUIK IN VERKEER EN VERVOER, ALGEMEEN

p.vi

p.

1

FRE I GHT Freight transport and the environment / European Conference of Ministers of Transport; Chairman K.M. GWilliam. - Paris : ECMT, 1991

p.

2

ENERGIEBESPARING Energiebesparing in verkeer en vervoer : advies uitgebracht aan de Minister van Economische Zaken op 20 december 1982 / Algemene Energieraad. - 's-Gra-

p. 4

ENERGIEBESPARINGSPOTENTIELEN p. S Energiebesparingspotentielen in het verkeer en vervoer tot 2015 / A.A.W.G. Mulders, P.T. Tanja j m.m.v. R.C. Rijkeboer, R. ter Brugge. - Delft: Instituut Ruimtelijke Organisatie TNO (INRO), april 1990. - TNO-Beleidsstudies 90/nl/047) ENERGIEGEBRUIK p. Energiegebruik in verkeer en vervoer in cijfers / Bureau Goudappel Coffeng. Deventer : BGC, 1990. - (In opdracht van de Nederlandse Maatschappij voor Energie en Milieu, NOVEM, uitg. in het kader van het Programma Rationeel gebruik van energie in Verkeer en Vervoer, REV; contractnr.89/p0079/71130/0020)

6

KOOPMAN, G.J. p.10 Onderzoeksmemorandum no. 97 : Nederland distributieland / G.J. Koopman. - Den Haag : Centraal Planbureau, juli 1992 RATIONEEL Rationeel energieverbruik in verkeer en vervoer (REV) : meerjarenprogramma 1991-1995 / Nederlandsche maatschappij voor energie en milieu, NOVEM. [Utrecht] : NOVEM, [z.j.]

p.13

VLIST, M.J.M. VAN DER p.lS Trendbreukscenario goederenvervoer: het groene techniek scenario / M.J.M. van der Vl~st, M. van den Heuvel. - Delft: TNO (INRO), januari 1993. - (TNOBeleidsstudies, Sector Verkeer en Vervoer, 93/NV/010, INR007. - Concept)

Ir ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, ALGEMEEN

p.18

POSSIBILITÉS p.l9 Possibilités d'économiser l'énergie dans les transports par voie navigable : Étude effectuée à la demande de la Commission des Communautés européennes / par l'Union internationale de la navigation fluviale, l'Arbeitsgemeinschaft der Rheinschiffahrt, et l'Organisation européenne des bateliers. - (Z.pl. : z. uitg., oct. 1983. - (VII/45S/83-Fr)

ii

KM p.21 Inland vervoer te water en energie / E.J. van de Kaa. - Dordrecht: Dienst Verkeerskunde, Hoofdafdeling Scheepvaart, 1982. - (Kursus: Inland Vervoer en Energie) p.23

KUNZELMANN, H. Zu den energetischen Aufgaben der Binnenschiffahrt / Horst Kunzelmann In: Seewirtschaft. - Jg. 18, H. 4 (1986) ; S. 167-171

ENERGIEBESPARINGSPOTENTIE p.25 Energiebesparingspotentie in de binnenvaart: inventarisatie en evaluatie van technische besparingsopties voor de bestaande vloot / Nederlands centrum voor onderzoek, advisering en onderwijs op het gebied van verkeer en vervoer (NEA). - Rijswijk: NEA, jan. 1990. - (90140/36129). - (Uitgebr. aan NOVEM) EMISSIE p.34 Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (910039/36142) / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk: NEA, oktober 1991. - (Uitgebr. aan: Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, Afdeling Verkeer) III ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, GECOMBINEERD VERVOER

p. 37

GECOMBINEERD p.38 Gecombineerd weg/ro-ro-vervoer via de Rijn : een studie naar energiegebruik, kosten en marktmogelijkheden / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. - Rijswijk: EBW, dec. 1984. - (4080/111/6107). - (Uitv. v. dit project ondersteund door het Projektbeheerbureau Energieonderzoek (PEO» ENERGIEBESPARINGSMOGELIJKHEDEN p. 40 Energiebesparingsmogelijkheden en kostenconsequenties door toepassing gecombineerd vervoertechnieken alsmede een vergelijking van het energiegebruik en vervoerkosten in het gecontaineriseerd vervoer over de weg, via de rail of per binnenschip / Nederlands Vervoerswetenschappelijk Instituut, NVI. - Rijswijk: NEA, jan. 1985. - (N.1655/13121). - (Ondersteund door het Projectbureau Energieonderzoek van TNO in het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek; per 1 aug. 1984 werkz. overgen. door de Stichting Projectbeheerbureau Energieonderzoek te Utrecht) HAALBAARHEID p.44 Haalbaarheid uitbreiding gecombineerd weg/roro-vervoer met een dienst tussen Utrecht en Mannheim / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. Rijswijk: EBW, april 1987. - (7022/6120). - (In opdracht van K.TRON RORO BV en ondersteund door het Projektbeheerbureau Energieonderzoek (PEO» HAALBAARHEID p.47 Haalbaarheid initiatieven in het gecombineerd weg-watervervoer : eindrapport / Haskoning, Koninklijk Ingenieursbureau en Architectenbureau B.V. - Rij swijk : NEA, juni 1991. - (910088/36138). - (Uitgebracht aan: Ministerie van Verkeer en Waterstaat) HAALBAARHEIDSSTUDIE Haalbaarheidsstudie gecombineerd vervoerterminal regio Kampen/Meppel/Zwolle Logitech B.V. , Overijsselse Ontwikkelings Maatschappij N.V. - Driebergen : Logitech, Zwolle: Overijsselse Ontwikkelings Mij., juli 1991

p.50

/

iii

VERBETERING Verbetering beladingsgraden in beroepsgoederenvervoer over de weg / Bureau Goudappel Coffeng bv. - Deventer : BGC, Instituut voor Ruimtelijke Organisatie TNO, 29 april 1991. - (Kenmerk NOV/068/21/Mu). - (I.o.v. NOVEM projectnr. 42.120-205.2)

IV ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, MOTOREN

p.52

p.54

SEPPEN, J.J. Aandrijflijn binnenschepen: fase 2 / J. J. Seppen, R. Barnstijn ; Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek, Instituut voor Weg-transportmiddelen. - Delft: TNO-lW, juni 1987. - (TNO projectnr. 700 360 800). -(I.o.v. Projectbeheerbureau Energieonderzoek, PEO)

p.55

KOS, J. Aandrijflijn binnenschepen: fase 3 / J. Kos ; Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek Instituut voor Wegtransportmiddelen . - Delft: TNO-lW, aug. 1988. - (TNO projectnr. 13.10-045.30). (I.o.v. Project-beheerbureau Energieonderzoek, PEO)

p.57

RELE, R.J.J. TER Berekeningen aan een swn TM 410 dieselmotor uitgerust met het Totex systeem / R.J.J. ter Rele. - Den Haag: TNO, Instituut voor Wegtransportmiddelen, nov. 1988. - 17 p. - (I.o.v. Stork-Werkspoor Diesel, Zwolle). - (TNO opdrachtnr. 73 186 0028)

p.60

BOOT, P.H. Simulatieberekening aan het Totex systeem / B.H. Boot. - [Z.pl.] Wärtsilä Diesel, afdeling research, mei 1990

p.62 Stork-

SPECIFIEK Specifiek brandstofgebruik en beïnvloedende factoren / s.n. In: Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (91 0039/361 42) ; hoofdstuk 6 / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk: NEA, okt. 1991. - (I.o.v. het Ministerie van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, afd. Verkeer)

p.63

ROWLAND, D.P. Application of advanced Diesel technology to towboats : variable timing electronic fuel injection / D.P. Rowland ; Detroit Diesel Corporation. Springfield, Virgo : National Technical Information Service, March 1989. 98 p. - PB89-l77943)

p.65

PRIEBE, R.J. Application of advanced Diesel technology to towboats : three wheel turbocharger system. Final report / R.J. Priebe, D.P. Rowland ; Detroit Diesel Corporation. -Springfield, Virgo : Nationa1 Technical Information Service, March 1991. - 64 p. - (PB91-191841)

p.67

iv

V ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, REGISTRATIE EN COMMUNICATIESYSTEMEN

p. 77

ONDERZOEK p. 78 Onderzoek naar de feasibility en technische en organisatorische zin van een communicatiesysteem ter bevordering van een meer effectieve confrontatie van vraag en aanbod in de binnenscheepvaart / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. - Rijswijk : EBW, april 1984. - (Ondersteund door het Project bureau Energieonderzoek van TNO in het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek PBE. Projectnr. 9/210.100) BEYEN, H. p. 80 Bordcomputer für Binnenschiffe-Anforderungen und Möglichkeiten / H. Beyen, G. Grossmann ~: SRG-Jahrbuch 1988. - (1989) ; S. 148-155 JOURNÉE, J .M.J. p.83 Enkele notities inzake de ontwikkeling van een energieklok / J.M.J. Journée. - Rotterdam: Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, CMO, 19 mei 1981. (Onderdeel van het door de Minister van Economische Zaken aan het CMO gegeven opdracht: "Energie besparing door een betere informatieverwerking, schol ing, voorlichting en bedrijfsvoering voor de energie-huishouding van de machine installatie" (EBSS 1.01) TWEEDE Tweede rapport over de ontwikkeling van een scheepssnelheidsmeter ten opzichte van de bodem / uitgevoerd bij Radio Zeeland b.v. - Terneuzen : Radio Zeeland b.v., z.j.

VI ENERGIEBESPARING IN DE BINNENVAART, ROMPWEERSTAND-VERMINDERING

p.84

p.85

GORBACHEV, Y. p.86 Decrease of ship's fuel-consumption by means of air layer under its bottom / Yuri N. Gorbachev. - (S.l., s.d.). - (14. Duisburger Kolloquium Schiffstechnik/ Meerestechnik, 14./15. Mai 1993 CALM p.88 Calm water tests for a low energy inland vessel : a feasibility programme / Maritime Research Institute Netherlands, MARIN. - (Wageningen) : MARIN, July 1993. - (Report no.011967-1-DT). - (Ordered by Tille Shipyards, Koostertille)

VII ALTERNATIEVE ENERGIEBRONNEN

ZONNECELLEN Zonnecellen op binnenvaart- en woonschepen : informatiedag en beurs, gehouden op woensdag 1 april 1992 in het Binnenvaartcentrum de "Zwarte Zwaan" te Rotterdam / Ecofys advies en onderzoek op de terreinen energie, milieu en arbeidsomstandigheden. - Utrecht : Ecofys, 1992. - (I.o.v. de NOVEM)

p. 90

p.91

v

VIII ENERGIEBESPARING BIJ VISSERIJ) KUSTSCHEEPVAART ) VEERBOTEN

p.93

MOLIJN, A. Kostenbesparing en onderhoudsstrategie met betrekking tot machinekamerinstallaties van vissersvaartuigen / A. Molijn. - [Z.pl.) RIVO, 1977]. (Project 7-7160; rapport 77-03)

p.94

MOLIJN, A. Het gebruik van een verbrandingskatalysator in de Nederlandse visserij / A. Molijn. - IJmuiden: Rijksinstituut voor visserij onderzoek, september 1988. - (Rapport TO 88-702)

p.95

GOETMALM, OE.A. Katalysatoren für Schiffsdieselmotoren / Oe. A. Götmalm und E.W. Haltiner In: ABB Technik. - H. 5 (1992) ; S. 25-30

p.96

FUEL-SAVING p.97 Fuel-saving steps now taken for cargoships, tankers serving Japanese coastal waters / [S.n.) In: JSMEZ news. - nr. 32 (1987) ; p. 1-3

IX ENEGIEBESPARING IN DE ZEESCHEEPVAART

p.100

RATIONEEL p.101 Rationeel energiegebruik in de scheepvaart : samenvattend eindrapport / eindredactie verz. door J. Isings. - [Zo pl.) : Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, 1982. - (I.o.v. het Ministerie van Economische Zaken, DGE) ENERGIEMANAGEMENT Energiemanagement aan boord van schepen / R.S. de Haas, M. Dekkers, M.C.W.M. Janssen, M.G. Smit. - [Z.pl.) : Croon Elektrotechniek b.v., 1984. - (No. 83/5772/6.3.4 i.o.v. de Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek)

p.103

ISINGS, J. Raamwerk voor maatregelen gericht op rationeel energiegebruik in de zeescheepvaart / J. Isings en J.A. Knobbout ; TNO, hoofdgroep maatschappelijke technologie. - 's-Gravenhage : TNO, 1987

p.105

VERSTAPPEN, L. Energiebesparing en inzet alternatieve energiebronnen (SV-2). In: Projectvoorstellen milieu-onderzoek scheepvaart en scheepsbouw / L. Verstappen en F. van Woerden. - Den Haag : Tebodin, Advies- en Consultbureau b.v., nov. 1990. - (I.o.v. Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, opdracht nr. 90/2554/7.3 ; rapportnr. 330634)

p.110

TREFWOORDENLIJST

p.lll

LITERATUURLIJST

p.12l

vi SAMENVATTING

De energie- en milieubesparingen in de vervoersector krijgen op nationaal en internationaal niveau grote aandacht van overheden. Het Tweede Structuurschema Verkeer en Vervoer wijst er op dat ontwikkelingen in Europa van Nederland een herwaardering vergt van zijn opstelling in het communautaire transportbeleid. Tevens is daarin sprake van problemen betreffende het milieu en brandstofgebruik. Reeds in een resolutie van 15 oktober 1981 van het Europees Parlement, werd de EG-Commissie verzocht om geleidelijk gemeenschappelijke initiatieven te ontwikkelen om een beter gebruik van de energie in het vervoer te bewerkstelligen. Het verzoek betrof evenzeer de binnenvaart en verscheidene studies werden daaromtrent verricht. Om een overzicht te verkrijgen van de studieresultaten met betrekking tot de binnenvaart, werd literatuuronderzoek verricht naar betreffende bronnen (vnl.

1980-'92), die beschikbaar kwamen door inbreng vanuit bibliothecaire diensten van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat, V&W-LIS, en andere instanties.

In de EG-binnenvaart wordt ca. 1.535.000 t gasolie gebruikt (1982). Door Nederlandse en buitenlandse binnenschepen op Nederlandse binnenwateren werd in 1990, volgens berekeningen van het Centraal Bureau van de Statistiek, CBS (Haandstatis-

tiek verkeer en vervoer, juni 1993), in totaal 526 mln kg gasolie of 22,5 PJ (petajoule _ 10 15 joule) verbruikt. Dit betekent een stijging van 8,7% ten opzichte van 1986. De grootste stijging in het totale gebruik, te weten 28%, werd gemeten bij sleep-, duw- en duwsleep-boten. Als verklaring wordt toenemende bedrijvigheid van deze schepen genoemd en verschuiving in de samenstelling van deze vloot. Voor motorvrachtschepen op de Nederlandse binnenwateren is in de

periode 1986-1990 de vervoersprestatie met 9% toegenomen bij gelijkblijvend energieverbruik. Grafieken op bladzijde ix geven enige ontwikkelingen bij Neder-

landse motorvrachtschepen over de periode 1986-1990 weer. Brandstof is voor de ondernemers een hoge kostenpost, namelijk 25 tot 30% van de totale exploitatiekosten. Het terugbrengen van deze kosten door energiebesparingen is van belang om de positie van de vervoerswijze te handhaven. Als aanbevelingen voor energiebesparing komen uit de literatuur voornamelijk de punten naar voren: 1) samenwerkingsverbanden in logistieke zin

2) technologische ontwikkeling en innovatie, waarbij onderscheid gemaakt wordt tussen oude en nieuwe schepen

3) eigen initiatief tot gedragsverandering binnen de sector 4) infrastructuur, suprastructuur, standaarden, normen.

De bovengenoemde gunstige ontwikkeling bij nieuwe (en grotere) motorvrachtschepen wordt door het CBS inderdaad verklaard door verbeteringen van de scheepsvonm en constructies voor een hoger voortstuwingsrendement (aan- en afstroming van de

schroef, schroefverwerking). Als aanvullende verklaring wijst het CBS op de invloed van de waterstand en het vaarmanagement, waaronder het optimaliseren van

de vaarsnelheid en de beperking van de leegvaart. Ad 1) Bij leegvaart gaat veel energie verloren. Voor de totale binnenvaart binnen

Nederland in 1979 betrof 30% van de vervoersprestatie de leegvaart. Om hieraan tegemoet te komen wordt betere communicatie aanbevolen.

Samenwerkingsverbanden binnen de binnenvaart en met andere modaliteiten zijn nog onvoldoende uitgediept. Bij ontwikkelingen van informatiesystemen met behulp van telematica moet hier terdege rekening mee worden gehouden. Een andere logistieke benadering waarvan de onderzoeken de haalbaarheid aantonen, is die van geheel of

vii gedeeltelijke vervanging van meer energievragende sectoren door de milieuvriendelijkere binnenvaart, of door gecombineerd vervoer en roll-on/roll-off systemen.

Ad 2) Voor de technische aspecten wordt onderscheid gemaakt tussen bestaande schepen en nieuwe schepen. Soms is een aanpassing economisch niet zinvol en is het stellen van normen niet eenvoudig. Men mag echter gaan verwachten dat op

nieuwe schepen altijd nieuwe voorzieningen worden aangebracht. Veranderingen bij binnenvaartschepen worden veel trager doorgevoerd dan bij het wegtransport,

omdat de gebruiksduur van de schepen veel langer is. Aandachtspunten voor technische aspecten betreffen o.a.:

- stimuleren van onderzoek (know-how), hierbij wordt ook gedacht aan know-how verkregen in de kustvaart, bij de visserij en scheepvaart (maar ook: bij het wegvervoer) vormgeving van de schepen rendement, belasting, voortstuwing van de hoofdmotor; hergebruik van warmte w.o. compounding; schroefj straalbuisj overbrenging; katalysator e.a.; regi-

stratie-apparatuur (zoals een energieklok); gebruik van grotere duweenheden; brandstof(mix); alternatieve energiebronnen; telematica en boordcomputer.

Ad 3) De sector kan bijdragen tot energie- en milieuvriendelijker varen, bijvoorbeeld, door aanhouden van optimale snelheden, onderhoud van motor en casco.

Verlaging van de waterweerstand kan het branstofverbruik van de hoofdmotor met circa 30% doen afnemen (blz. 87, 88). Bewust hanteren van de vaarsnelheid kan leiden tot 5-15% energiebesparing, afhankelijk van de omstandigheden. Ook hier speelt voorlichting een rol. Ad 4) Ten aanzien van de infrastructuur, suprastructuur en gecombineerd vervoer, is van belang het voorzien in efficiënte opslag- en overslagpunten: inland terminals. Ten aanzien van standaarden en normen, bijvoorbeeld op het gebied van overlaadtechniek en en mogelijkheden, zal meer technisch onderzoek moeten plaatsvinden.

Geraadpleegde bronnen geven aan: - dat beter zal moeten worden ingespeeld op technologische innovatie door bij verbouw of nieuwbouw een groter belang toe te kennen aan berekende investeteringen en mogelijke besparingen - dat een verschuiving in de modal-split van ca. 600 miljoen tonkilometer (of ca. 1% van de vervoersprestatie binnen Nederland) van vrachtauto naar binnenschip een grotere besparing oplevert.

In opdracht van de Nederlandse maatschappij voor energie en milieu b.v., NOVEM, werd onderzoek uitgevoerd door het Nederlands centrum voor onderzoek, advisering en onderwijs op het gebied van verkeer en vervoer, NEA, naar de energiebespa-

ringspotentie in de binnenvaart (jan. 1990). Een grafiek (zie volgende blz.) geeft de

'break even'

investering voor aanbevolen technieken weer, voor een

afschrijvingsduur van 10 en voor 20 jaar, voor enkele deelmarkten en scheepstypen, als functie van het besparingspercentage.

viii

Figuur I Maximale ('break even') investering als functie van het besparingspercentage (voor enkele deelmarkten en scheepsgrootten, bij een situatie zonder extra onderhoud ten gevolge van de investering) "break even" investering

afschrijvingsduur:

1

10 jaar

20 jaar

200.000

150.000

, \

,

\ \

/

\

100.000

" "-

"

""

50.000

"",s

soO

t.on

Binnenlands

I

o

5\

10\

enerçiebesparing in \ I)

20\

•

Voorbeeld. zie tekst

IIl'VS • motorvrachtschip mts - motortankschip

(Bron: Energiebesparingspotentie in de binnenvaart I HEA. Rijswijk, jan. 1990. - Blz. 51)

viii

Figuur I Maximale ('break even') investering als functie van het besparingspercentage (voor enkele deelmarkten en scheepsgrootten, bij een situatie zonder extra onderhoud ten gevolge van de investering) "break even"

investering afschriJv~n9sduur:

1

10 jaar

20 jaar

200.000

150.0GO \

\,

\

100.000

,

",

'" , , '"

50.000

o

10\ energiebesparing in \

20\ •

') Voorbeeld. zie tekst

mvs • m~s

mo~orvr.chtschip

• motortankschip

(Bron: Energiebesparingspotentie in de binnenvaart / NEA. Rijswijk, jan. 1990. - Blz. 51)

-

ix Figuur 11

Ontwikkeling actieve binnenvloot vrachtschepen per laadvermogenklasse

(1986-100) 180 .--------------------~

160

,/ 140

,/

,/ ,/ 120

100

.. -

- --

------...+--::-~"':".~~.7!!•.~.-~-=-==-=-=-=-=-=-====:=:===î ...... ... .. . . . . .. .. .. . .. .. . . . .. .. .. .. .. .. .. . .. . . .. .. . . ..

80 l..,-----~ .---~----r------,-J 1986 1987 1988 1989 1990 _ >1 500 ton

tot 650 ton • _ . 650 tot 1 500 ton

Figuur III xmln 360

_

totale vloot

Ladingtonkilometerprestatie en gasolieverbruik van Nederlandse motorvrachtschepen

1

-----

340

320

300

.

- - - ---

280

260

240

O....,------,------,------,------r' 1987 1988 1989 1990 1986

Itkm (x1oo)

• - - -

gasolie (kg)

(Bron: Energiegebruik door binnenschepen, 1986-1990 : speciale gegevens ICBS In: Haandstatistiek verkeer en vervoer. - Jrg. 56 (juni 1993) ; p. 7)

ix

Figuur II

On.wikkeling ac.ieve binnenvloo. vrachtschepen per laadvermogenklasse (1986-100)

180 . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,

160 -

./ 140

./ ./ ./

120 -

--

----------100 +--::::-;;.'!""oo~.~o~ ..=:=-~-=-:;-=-:;;;-=-=========1 ...... . . . . .. . . .. .. . .. .. ..

80

. .. .. . .. ..

J.,....------,------..,.----.------.,... 1986

1987

1988

_

_

0

650 tot 1 500 ton

1989

1990

_ >1 SOOton

lot 650 ton

Figuur III

.

.. .. . . . . .. . .. .. . . ..

_

totakl YIoot

Ladingtonkilometerprestatie en gasolieverbruik van Nederlandse motorvrachtschepen

x mln 360

--

340

---- ---

320

300

---- - -

280

260

240

o 1986

1987 Ilkm (X100)

1988 • - - -

1989

1990

gasolie (kg)

(Bron: Energiegebruik door binnenschepen, 1986-1990 : speciale gegevens /CBS In: Maandstatistiek verkeer en vervOer. - Jrg. 56 (juni 1993) ; p. 7)

x

BRANDSTOFBESPARING BestMu~ükä moge I) e en

T ech:1iïk~he moge I) eoen

.L

Ver~eteren feUdfiment mac me-ms a a Ie

Verbr:tpren rendement voor stuwmg

sc eepsweerstand

1

-

•

1

~frWd~foPfen re~enmg

J.

1

Vefbeteren on werp

Ver~eteren

cOR roe Itlr sc

1

J.

~ermdnderinQ

,

1

Hootdmes mac

~u~wfrkUI en sy emen

~ire~t omeer are

R&l~

~er-

mg

1

VBrbeteren ultvoermg o~we'f sc roe

Verlagen toe~~voe we sland

1

ana~am

Wr~e e

..L

J.

.L

As~tne toren

Dip.se ~enea 0ren

Ecgn.

Glad

~e r.

~~en

~lliJoon

LranJe

ä,~-

se

.J. Verbetertn0d1a~i!hatie stuurrnet Ie

V~minderen

1

1

1

Vetlagen wl vm swe rstand

Verbeteren sturen

Verb3tebenJOWimaiiseren van een svoenng

1 1

1

1

VayBn met

Ilermlnde-

voen 9

at~staeflllfn

Cg W~s~

oO~Jimral er oud

\~~~ a~-

• ~CJ}Ws'_e

voen 9

J.

1 ~oJlistieke I s ver·

enmg

•

Schr~5f"UIS straa

~timale

O&timaal s ren

.L

, r J,

Jo.

.J.

1

La~e toe· re !!f0teer d me·

ragrUiS\OT ver

•

.L

J.

1

10

I

p nnmg

1

J.

1

1

1

Tan%wieloller rengmg

Verbete· re~ sc eepsvorm

Verbeterln 1fe.

Varen . g}e,mwn.

frl1ti~a'e aWast

1

1

.L

J.

Melum a~~e d seT

dle~Jr

"T . "

I V~m

ek sc lp ~c

Voor de relatie met de tekst van het rapport: zie trefwoordenlijst pag. 111-120

~u~~

1

1 Vorm vORrlp sc

1

•

J.

Ver· mmeren

~~fêren

~J!r au~om.

H~lr

f

r~~spa mng

.10

VoorlichfratlonBt fine\l!lIi an mge-

Voorlichtrationer; fine~fr an mge-

s0d1eration~e menwer mg

, ~oorlicN'

c0Jhestle ceptene

-

Telematlca

10

1

i~hänemg

laveste-

reis

p

~Po'j[gie

, ~ro'j[gie

• d~toP ener· erspl ers' 1

r

10

Cur~sen

voo k· ~c. een.

E-mail

1

1 ENERGIEVERBRUIK IN VERKEER EN VERVOER, ALGEMEEN

2

FREIGHT Freight transport and the environment / European Conference of Ministers of Transport; Chairman K.M. GWilliam. - Paris : ECMT, 1991

Onderwerp:

Goederenvervoer in de CEMT-landen.

Doelstelling van het CEMT-seminar: Op intergouvernementeel en interministerieëel niveau een aktieprogramma opzetten om te komen tot het meest optimale evenwicht tussen economische en milieu-karakteristieken van het goederenvervoer. Groei van het goederenvervoer: De laatste twee decennia betrof de groei van het goederenvervoer voornamelijk het wegvervoer. Het is dan ook deze tak die voornamelijk de aandacht van het seminar kreeg. 75% van de groei werd veroorzaakt door toegenomen reisafstanden en slechts 25% door toegenomen tonnages. Nederlandse inbreng: Van Nederlandse zijde wijst P.T. Tanja (TNO) op ontwikkelingen in de logistiek, waarbij rekening wordt gehouden met het optimaliseren van de milieu-implicaties. P. Blok (NEl) vermeldt dat de kwaliteit van de diensten nog steeds prevaleert boven de kosten. Volgens hem zou de brandstofprijs met 150% moeten stijgen, wil deze enigermate van invloed zijn op de modal-split van het goederenvervoer. Wijzend op een "onderzoek van de Nederlandse overheid" (wsch.: Vervoerwij zekeuze in het goederenvervoer, herz. versie : een inventarisatie van keuzefactoren en potentiële verschuivingen in de modal-split / NEA, NEl. - 1990) zegt hij dat, gezien enerzijds de brandstof -prijs en anderzijds het gedrag van de verladers, er nauwelijks verschuivingen zullen optreden in de traditionele vervoerwijze. Toch zullen er aanzienlijke verschuivingen te verwachten zijn in het gestandaardiseerd vervoer (gecombineerd vervoer) mits - en alleen mits - de marketing benadering, de organisatorische structuur en de technologische innovatie bij de spoorwegen en de binnenvaart tot een veel hoger plan, dan heden ten dage gebruikelijk, wordt gebracht. Voorlopige schattingen geven aan dat, zonder extra overheidsmaatregelen (prijzen, beperkende maatregelen e.d.), de verschuiving van het wegvervoer naar andere vormen van vervoer ongeveer 1% zal zijn voor het Nederlandse binnenlandse vervoer en 5% van het grensoverschrijdend goederenvervoer over de weg naar een andere vorm van vervoer; dit betreft in totaal ongeveer 15-20 miljoen ton in 2010. Ter vergelijking: het totale volume goederenvervoer over de weg in Nederland zal - naar verwachting - toenemen van ongeveer 500 miljoen ton (400 binnenl. + 100 grensoverschr.) in 1990 naar 800 miljoen ton (600 binnenl. + 200 grensoverschr.) in 2010. Aanbevelingen van de CEMT: Het is nog onduidelijk hoe de internationale gemeenschap verbeteringen van de milieu-aspecten kan garanderen. Gezien de locale en sociale invloeden tendeert men ernaar aan te nemen dat de nodige maatregelen dan ook op dat niveau genomen moeten worden. Ook volgens Schoemaker (NL) geldt zelfs voor een vervoerend land als Nederland, dat het merendeel van het goeder-

3

envervoer over de weg tot het locale verkeer hoort en dat derhalve de problematiek op nationaal niveau aangepakt moet worden. Vanuit dit CEMT-seminar komen er drie gebieden voor aktie in aanmerking en worden de volgende aanbevelingen gedaan: le aanbeveling voor maatregelen tegen overmatige geluid- en gasemissies, in gevoelige gebieden als het Alpengebiedj 2e aanbeveling van maatregelen tegen hoge snelheden (w.o. bijv. snelheidsbegrenzer)j 3e aanbeveling van maatregelen tegen extreme reisafstanden door geleidelijke progressieve invoering van een regime van hogere prijzen voor het wegvervoer (ook voor personenauto's).

4

ENERGIEBESPARING Energiebesparing in verkeer en vervoer : advies uitgebracht aan de Minister van Economische Zaken op 20 december 1982 / Algemene Energieraad. - 's-Gravenhage : Staatsuitg., 1983 Voor goederenvervoerbeleid deed de Raad anno 1982 reeds de volgende aanbevelingen, mede op basis van studies van TNO, het Nederlands Vervoerswetenschappelijk Instituut en van het advies van de Programmavoorbereidingscommissie Rationeel Energiegebruik in de Vervoerssektor : Verhoging energie-efficiency van vervoermiddelen - De Raad acht het wenselijk dat de WIR-subsidieregeling wordt uitgebreid tot energiezuinige bedrijfsvoertuigen. - Kleine verbeteringen aan vervoermiddelen kunnen worden gestimuleerd door een verlaging van de drempel in de WIR-ET. Brandstofdiversificatie Brandstofdiversificatie in het goederenvervoer behoeft, gelet op de geringe mogelijkheden die daartoe bestaan, niet te worden nagestreefd. Verbetering rij- en vaargedrag - De Raad beveelt gerichte voorlichtingsacties aan voor een verbetering van het rij- en vaargedrag. - Voor de binnenvaart beveelt de Raad de ontwikkeling van een energieklok aan. Technisch-economische organisatie - Enige besparing acht de Raad mogelijk door een verbetering van de technisch-economische organisatie van het goederenvervoer. Studie naar de mogelijkheden om de bestaande samenwerkingsverbanden uit te breiden acht de Raad wenselijk. Vervanging van wegvervoer door binnenvaart of railvervoer - Vervanging van wegvervoer door binnenvaart of railvervoer zal bij de huidige (1982!) prijsverhoudingen nauwelijks optreden en behoeft derhalve niet te worden nagestreefd.* Maten en gewichten - Het aanpassen van maten en gewichten in het goederenvervoer over de weg kan bijdragen aan efficiënter gebruik van brandstof.** Opmerkingen bij het literatuuronderzoek: *: Opmerkelijk dat de Algemene Energieraad anno 1982 adviseert zich geen inspanningen te getroosten om substitutie van vervoerswijzen na te streven, gezien de toenmalige prijsverhoudingen. Zijn de prijsverhoudingen inmiddels gewijzigd? **: Waarom zou het aanpassen van maten en gewichten niet ook in de binnenvaart/ gecombineerd vervoer brandstofbesparend zijn? Een bericht in de V&W-knipselkrant van 21 juli 1992 meldt een toekomstverkennend onderzoek van het Centraal Planbureau van het Nederlandse goederenvervoer en de distributie. Daarin staat dat, in tegenstelling tot het personenvervoer, het goederenvervoer nauwelijks gevoelig is voor prijsveranderingen. Wel voor veranderingen in prijsverhoudingen?

5

ENERGIEBESPARINGSPOTENTIELEN Energiebesparingspotentielen in het verkeer en vervoer tot 2015 / A.A.W.G. Mulders, P.T. Tanja ; m.m.v. R.C. Rijkeboer, R. ter Brugge. - Delft : Instituut Ruimtelijke Organisatie TNO (INRO), april 1990. - TNO-Beleidsstudies 90/nl/047) Verwijzingen naar oudere bronnen: (1) Voor ontwikkelingen 1986-2015 in de techniek en energiegebruik, wordt, wat betreft het goederenvervoer in de binnenvaart, teruggegrepen op het NEA-rapport "Energiebesparingspotentie in de binnenvaart" dd. 1990 (zie aldaar). De daarin genoemde ontwikkelingen waarnaar wordt gerefereerd zijn: - door middel van compounding kan energie teruggewonnen worden uit de warmte en snelheid van uitlaatgassen; - varen met de juiste snelheid; - verhoging van het voordstuwingsrendement door een verbetering van de schroefwerking. Voor de vloot als geheel schat NEA dat het totale energiebesparingspotentieel tussen de 10% (laag scenario) en 15% (stringent scenario) ligt. (2) Uit een studie van INRO-TNO (Berekeningsmethoden voor de SVV-Evaluatiefactoren Energie en Lucht, Verkeer- en Vervoersgroep INRO-TNO / P.T. Tanja en R.C. Rijkeboer. - Delft : INRO-TNO, 1986) worden de gegevens voor energiegebruik en binnenvaartschepen in zowel beladen als onbeladen toestand afgeleid. Tabel 1 "Energiegebruik van de transportsector in 1986" geeft voor het goederenvervoer binnenvaart: vtgkm mln binnenland: beladen leeg internat.:

beladen leeg

1986

energiegebruik (PJ) best plant abs.min.

12

1,9 1,3

1,8 1,2

1,7 1,2

25 12

5,3 1,9

5,1 1,8

4,8 1,7

13

Tabel 2 "Energiegebruik van de transportsector in 2015" geeft voor het goederenvervoer binnenvaart, volgens verschillende scenario's:

LAAG

energiegebruik (PJ) MIDDEN M+STRINGENT

binnenland: beladen leeg

1,7 0,8

2,2 1,1

2,1 1,0

internat. :

4,7 1,6

6,2 2,0

5,8 1,9

beladen leeg

6

ENERGIEGEBRUIK Energiegebruik in verkeer en vervoer in cijfers / Bureau Goudappel Coffeng. Deventer: BGC, dec. 1991. - (In opdracht van de Nederlandse Maatschappij voor Energie en Milieu, NOVEM, uitg. in het kader van het Programma Rationeel gebruik van energie in Verkeer en Vervoer, REV) (NOV/153/18/SI) Onderwerp:

Hele verkeer- en vervoersector. Besparingsmogelijkheden in de binnenvaart betreffen: - vaargedrag, - veranderingen aan bestaande schepen en - dezelfde voorzieningen aan nieuwe schepen.

Methodiek:

W.o. berekeningen, literatuuronderzoek.

Vergelijking van de vervoerswijzen: Goederenvervoer over de weg is energetisch het minst zU1n1g. Vervoer per rail of binnenvaart is veel zuiniger. Vaak wordt als oorzaak van te weinig gebruik van deze vervoerswijzen gewezen op het negatieve imago, of onbekendheid met een andere vorm van vervoer dan over de weg. Er bestaat geen duidelijk inzicht in de vervoerstromen die wel per trein of binnenvaart kunnen lopen, maar over de weg gaan, en de redenen daartoe. Van belang is ook om het internationale vervoer bij de overwegingen te betrekken. Als het voor- en natransport per vrachtauto moet gebeuren is het gecombineerd vervoer van belang. Ontwikkelingen in de binnenvaart: Personenvervoer: Het aantal reizigers over water in Nederland zelf is niet bekend, evenmin als de vervoerprestatie en het energiegebruik. Goederenvervoer: Ten aanzien van energieverbruik per tonkilometer wordt verwezen naar NVI-gegevens (1982) van 0,392 MJ/tonkm voor de binnenlandse binnenvaart en 0,351 MJ/tonkm voor het grensoverschrijdend goederenvervoer per binnenvaart. Op basis van de vervoerprestatie wordt berkend dat het totale gebruik neerkomt op: jaar 1984 1987 1989

binnenland 2.607 TJ 2.899 TJ 2.856 TJ

grensoverschrijdend 28.418 IJ 22.478 IJ 24.896 IJ

Een onderverdeling naar gebruikerssectoren was niet te maken. De sector industrie krijgt wel het grootste aandeel; land- en tuinbouw ongeveer 3% en de overige sectoren vrijwel niets. Onderzoek naar energiebesparende maatregelen bij de binnenvaart is nog nauwelijks op gang gekomen. Het MARIN heeft wel de effecten van scheepsvormen en schroefvormen, met de configuratie van tunnels, vinnen, statoren en straalbuizen onderzocht. Een analoge aanpak voor de binnenvaartschepen is mogelijk. lW-TNO heeft (in 1987-'88), i.o.v. FEO (nu NOVEM) de aandrijf-

7

lijn van binnenvaartschepen onderzocht en heeft haalbare energiebesparing hiervan beschreven (zie aldaar). Veranderingen bij binnenvaartschepen worden veel trager doorgevoerd dan bijv. het wegtransport, omdat de gebruiksduur van de schepen veel langer is. O. a. probeert de SVEN met voorlichting besparingen te bereiken met de huidige schepen (zie: Energiebesparing in de binnenvaart / SVEN. - Apeldoorn, 1982): Mogelijkheden voor voorlichting m.b.t. besparing met de huidige schepen z~Jn: - hoofdmotor niet bij volle belasting, maar onder 75-85% van de vollast gebruiken; besparing 3% - hoofdmotor afzetten bij stilleggen - toerental aanpassen aan vaaromstandigheden; 4% lager toerental geeft 10% minder brandstofverbruik - toerental hoofdmotor verlagen indien hekgolf waarneembaar wordt; in deze situatie ontstaan nauwelijks snelheidsverlies - ankers en dergelijke boven water laten hangen, scheepshuid schoonhouden - in kanalen vooral bij leeg schip, met zo laag mogelijke snelheid varen - bij leeg schip, zo mogelijk, zodanig trimmen dat de schroef onder water komt - zo min mogelijk roercorrecties - laag toerental bij het varen met de stroom mee - bij laag water niet te diep laden: hoe minder water onder het schip, des te groter is de weerstand - onnodige wachttijden voorkomen bij bruggen, sluizen en losplaatsen - het installeren van een brandstofverbruiksmeter - beperken kleine olielekkages. Mogelijke veranderingen aan bestaande schepen, die mogelijk investeringen kosten, maar interessante besparingen kunnen opleveren (volgens SVEN): - verbetering scheepsvorm, straalbuis en schroef en verlengen casco; besparing 10% benutting koelwaterwarmte voor, bijvoorbeeld, CV-installatie; besparing 2% benutting uitlaatwarmte voor, bijvoorbeeld, verwarming ladingstanks van tankschepen; besparing tot 20% inbouw nieuwe, zuiniger motor; besparing tot 10% reductie met enkelvoudige overbrenging; besparing tot 3% verbetering van het schroefrendement door optimale bladvorm en/of toepassing van beter materiaal; besparing tot 10% inbouw stuurautomaat; besparing tot 2%. Nieuwe schepen:

van nieuwe schepen wordt verwacht dat dit soort voorzieningen altijd worden aangebracht.

Niet alle besparingsmogelijkheden zullen steeds gehaald worden. Een hogere snelheid kan, om diverse redenen, nodig zijn. Energieprijzen zullen het gedrag hoe te varen beïnvloeden. BGC berekent dat de maximaal haalbare besparing in 2000 theoretisch ligt op ongeveer 35%. In de praktijk zal, mede gelet op de traagheid van vervanging, een besparing van ongeveer 20% mogelijk zijn.

8

Besparingsopties In de lijst van besparingsopties worden in het algemeen (m.n. in het wegvervoer) maatregelen genoemd betreffende: a) voertuigen, onder meer: - weerstanden (rol-/lucht) - gewicht - verbrandingsrendement - verbeterd motorrendement d.m.v. elektronica - interne wrijvingsverliezen b) verkeers- en vervoerssystemen - informatiesystemen (route/vracht) - beheersingsystemen van het verkeer - bevorderen van energiezuinige vervoerswijzen c) binnenvaart - verminderen waterweerstand - gebruik van grotere duweenheden - verminderen roerbewegingen - verhogen schroefrendement - informatie aan schippers d) combinatie-vervoer - gecombineerd vervoer weg/rail - gecombineerd vervoer weg/binnenvaart e) brandstof. Invloed van goederencentra Uit het onderzoek "Energiebesparing in transport door ontwikkeling van goederencentra en informatiesystemen / BRO, Heidemij en en NVI. - Arnhem: Heidemij Adviesbureau, 1985" blijkt dat de besparingen liggen tussen de 1% en 5%, afhankelijk van de mate waarin vervoer per rail en binnenvaart tussen de centra wordt toegepast. Voor verschillende goederenstromen is de besparing veel groter, andere stromen lenen zich in het geheel niet voor deze opzet. Ongeveer 7% van het totaal vormt een potentiële containerstroom die in aanmerking komt voor substitutie via een netwerk van containerterminals. Wordt alleen gekeken naar de goederenstromen die goed via centra kunnen lopen, dan zijn de energiebesparingen vrij groot. Dit betekent dat voor het vervoer van deze goederen de haalbaarheid van de invoering van goederencentra ook groot is: bij het eigen vervoer is een besparing voor het vervoer van deze goederen van 33% mogelijk. Dit percentage ligt zelfs op 55% als alleen naar de goederen van hoofdstuk 9 de "Nomenclature uniforme des marchandises pour les Statistiques de Transport Revisé", NSTR, wordt gekeken; dit is het hoofdstuk betreffende "voertuigen, machines en overige goederen (w.o. stukgoederen)". Gecombineerd vervoer weg/binnenvaart Bij gecombineerd vervoer met de binnenvaart gaat het vooral om containers. Het ombouwen van bestaande binnenvaartschepen voor het vervoer van containers is goed mogelijk. Het vervoer van m.n. Rotterdam naar West-Duitsland heeft al een duidelijke omvang, mede door de aanwezigheid van diverse containerterminals langs de Rijn tussen Emmerich en Basel. De opkomst van round-the-world containerdiensten met Rotterdam als enige aanloophaven in West-Europa

9

zal dit verder versterken. De toename van het gebruik van containers zal er toe leiden dat de containerterminals in eigen land rendabel kunnen worden. De mogelijkheden worden vooralsnog voornamelijk bepaald door andere factoren dan de energie. Toch is het goed initiatieven te steunen die zich richten op het aanleggen van containerterminals in Nederland. In Hengelo is er al een, andere plaatsen die worden genoemd zijn Tiel, Eemshaven, Groningen, Leeuwarden en Meppel (zie: "Energiebesparing in transport door ontwikkeling van goederencentra en informatiesystemen / BRO, Heidemij en en NVI. - Arnhem: Heidemij Adviesbureau, 1985"). In Nijmegen zijn er eveneens vergevorderde plannen. Een tweede mogelijkheid is het vervoer van opleggers op binnenvaartschepen. Uit het onderzoek "Haalbaarheid uitbreiding gecombineerd weg/roro-vervoer met een dienst tussen Utrecht en Mannheim / EBW. - Rijswijk: EBW 1987"" blijkt dat dit energiebesparing kan opleveren mits een nieuw type schip wordt toegepast, dat geheel hiervoor is geoptimaliseerd. Een bijzonder probleem bij ontwikkelingen in het gecombineerd vervoer is de concurrentie tussen binnenvaart en railvervoer. De positieve kant hiervan is een mogelijk versnelde ontwikkeling naar optimale systemen, de negatieve kant is dat bepaalde terminals niet van de grond komen als te dicht in de buurt al een terminal bestaat van de concurrerende soort .

10

KOOPMAN, G.J. Onderzoeksmemorandum no. 97 : Nederland distributieland / G.J. Koopman. - Den Haag : Centraal Planbureau, juli 1992 Onderwerp:

Toekomstperspectieven; algemeen (breder kader).

Doel:

Het schetsen van mogelijke toekomstperspectieven voor vervoer en distributie in Nederland, in het kader van de Lange Termijn studie 1990-2015 van het Centraal Planbureau.

Concurrentie tussen vervoerswijzen: Vanuit het standpunt van de verlader worden de verschillende vervoerswijzen beoordeeld op een aantal voor hem relevante kenmerken, waarvan de belangrijkste zijn: prijzen, snelheid, bereikbaarheid, frequentie, kans op beschadiging, variabiliteit (kans op vertragingen) en bruikbaarheid. Wijzigingen in de prijzen (bijvoorbeeld energie) kunnen invloed uitoefenen op de (relatieve) prijzen van vervoersdiensten. Als het volledige traject met het binnenschip kan worden afgelegd, valt de vergelijking uit in het voordeel van deze vervoerswijze. Maar meestal zal voor het voor- en/of natransport van het wegvervoer gebruik gemaakt moeten worden, waarbij de verlader geconfronteerd wordt met (zeer) hoge overlaadkosten (terminalkosten) die bij relatief korte afstanden het voordeel van de relatief lage variabele kosten overtreffen. Dit betekent dat binnenvaart en spoor pas aantrekkelijk worden bij langere vervoersafstanden (die in het binnenlandse vervoer relatief weinig voorkomen). Empirisch blijkt dat, bij de huidige kostenstructuur, slechts in enkele gevallen voor binnenvaart en spoor wordt gekozen en dat in de overige gevallen het kostenverschil vaak zeer groot is. Dit - in combinatie met de vele zendingen waar door gebrekkige bereikbaarheid spoor en binnenvaart in het geheel niet in aanmerking komen - zorgt ervoor dat landelijk gemiddeld het wegvervoer voor een groot deel "losstaat" van de binnenvaart. Uit modelsimulaties (NV!, 1986) blijkt dat de eigen prijselasticiteit van het wegvervoer circa -0,05 is, terwijl de kruiselasticiteit t.o.V. de binnenvaart +0,04 is. In onderstaande tabel wordt voor het inland transport de vervoerswijzen beoordeeld op diverse criteria.

11

Rangschikking vervoerswijzen per criterium in het inland transport

Bruikbaarheid

Bereikbaarheid

Prij s*

Binnenvaart

redelijk

matig

3-5 slecht (seizoensinvloed)

Weg

redelijk zeer (bulk matig) goed

Spoor Pijpleiding

goed slecht

matig slecht

Variabiliteit

10-15 redelijk (maar congestie) 8 1

redelijk zeer goed

Frequentie

Snelheid

redelijk

laag

hoog

hoog

slecht zeer goed

redel [lB zeer laag

De prijzen zijn ruwe gemiddelden in centen per tonkilometer voor het Nederlandse internationale transport in 1987. De gemiddelde opbrengsten in het binnenlandse vervoer liggen aanzienlijk hoger (vooral i.v.m. terminalkosten). Het criterium 'kans op beschadiging' is niet verder uitgewerkt.

T.a.v. de binnenvaart wordt geconstateerd dat voor het inland vervoer deze vorm van vervoer en de spoorwegen vooral geschikt zijn voor bulkvervoer op vaste lange trajecten - indien de beschikbare infrastructuur/suprastructuur voor ontsluiting zorgt - waarbij een hoge snelheid en frequentie van ondergeschikt belang zijn. Lage kosten maken deze vervoerswijzen aantrekkelijk. Goederenpakket:

Het grootste deel van de door de binnenvaart vervoerde goederen heeft een laagwaardig karakter (massagoederen als bouwmaterialen, ertsen, kolen, olie enz.) Hoewel het vervoer van hoogwaardige goederen (bijvoorbeeld verpakt in containers) per binnenschip snel toeneemt is het niveau daarvoor nog zeer laag. De achterblijvende groei van de productie van en handel in laagwaardige goederen is één van de factoren die het afnemend aandeel van de binnenvaart in het Europese inland transport verklaart. Daarnaast spelen echter de geringe bereikbaarheid van economische centra en lage snelheden in vergelijking met het wegtransport een rol.

Milieu en gecombineerd vervoer: Paradoxaal is dat het beleid gericht op het beperken van de milieubelasting in veel gevallen nadelig zal uitwerken voor de milieuvriendelijke binnenvaart. Het duurder maken van energie (door bijvoorbeeld een C02 tax) verbetert weliswaar de prijsconcurrentiepositie van de tak maar leidt in de goederensector tot een energiezuiniger gedrag en tot een toeneming van de hoogwaardigheid. Daarmee neemt de vraag naar bulkvervoer relatief af. Het nadeel dat de binnenvaart hiervan ondervindt overtreft verre het voordeel van de verbeterde prijsconcurrentiepositie. Het bevorderen van de binnenvaart via het prijsmechanisme is niet erg effectief. Van groter belang bij het bevorderen van het gecombineerde vervoer is het voorzien in efficiänte opslag- en overslagpunten: inland terminals. Zeker voor de containerbinnenvaart op de Rijn, die een veelbelovendecandidaat is voor gecombineerd vervoer, is het belang van deze pun-

12 ten zeer groot. Voor het totstandkomen van "open" terminals, waar verschillende ondernemingen gebruik van kunnen maken, is overheidsoptreden van belang. Aangenomen moet worden dat de markt tekort zal schieten in de voorziening van deze openbare infrastructuurjsuprastructuur. Toch moet het potentieel van het gecombineerde vervoer niet overschat worden: de beperkte infrastructuurjsuprastructuur en het feit dat deze vervoersvorm pas op langere afstanden aantrekkelijk is, leiden tot een ruw geschatte bovengrens van 10% in het totale vervoer. Overheidsoptreden is eveneens van belang t.a.v. standaards, normen en onderzoek op het gebied van overlaadtechnieken en mogelijkheden. Daarnaast zijn overheden verantwoordelijk voor het onderhouden van waterwegen en het uitbreiden ervan: vergroting van het achterland van de binnenvaart in oostelijke richting. Als aan deze voorwaarden wordt voldaan en de grote en moderne rederijen van de toekomst in staat zijn om te investeren in inland transport dan kan de binnenvaart als schakel in een logistiek keten een belangrijke rol blijven spelen in het vervoer van de 21ste eeuw. Positie Nederlandse binnenschippers in de toekomst: De positie van de Nederlandse binnenschippers lijkt erg sterk: het competitieve vermogen, de ligging aan de Rijn, de omvangrijke vervoersstromen door Rotterdam en de opgebouwde ervaring zijn van groot belang. Echter, 1n scenario's waar de liberalisering zich ook uitstrekt tot Oo.~­ Europese landen lijkt, zeker na het gereedkomen van het RljnMain-Donaukanaal en het Mittellandkanaal, is de mogelijkheid aanwezig dat goedkope vervoerders op een deel van de laagwaardige bulkmarkten geduchte concurrenten worden. Bovendien zal bij liberalisering - de concentratie-tendens belangrijke sociale aanpassingen vergen in deze nog enigszins traditionele sector.

13 RATIONEEL Rationeel energieverbruik in verkeer en vervoer (REV) : meerjarenprogramma 1991-1995 / Nederlandsche maatschappij voor energie en milieu, NOVEM. [Utrecht] : NOVEM, [januari 1991] Doel:

De algemene doelstelling van het MJP REV 1991-1995 is: "Het leveren van een bijdrage aan het energiebesparingsbeleid van de overheid in de sector Verkeer en Vervoer daar waar het gaat om technologische ontwikkeling, innovatie en gedragsverandering". Het REV heeft de volgende hoofdlijnen: 1) zuinige en schone transportmiddelen 2) efficiënter gebruik van transportmiddelen en -systemen 3) vervangende energiedragers 4) programma-ondersteuning en kennisoverdracht. Het REV gaat voornamelijk in op het wegvervoer en zegt relatief weinig over de binnenvaart.

Vergelijking energiegebruik tussen verschillende vervoerswijzen: Uit bijlage 1: Energiegebruik 1989 (excl. off the road) mln.tonkm vrachtvervoer - wegvervoer railvervoer* - watervervoer (bi) - watervervoer (bu) totaal vracht

verbruik in PJ benzine diesel lpg

22.112 3.108 7.285 70.929

7,2

103.434

7,2

111,7 0,5 2,8 24,9

1, 0

145,7

1,0

elektr

0,5

0,5

totaal toegel.

totaal primair

125,7 1,0 2,8 24,9

133,2 1,9 2,9 26,4

154,4

164,4**

* railverkeer (incl. postrijtuigen bij goederenvervoer) ** gecorrigeerd Begeleidingscommissie: Novem stelde een Begeleidingscommissie, de Begeleidingscommissie Herprogrammering REV 1990-1994, BHREV, in met als opdracht: "Herbezinning op het Meerj arenprogramma REV 1990-1994 in het I icht van de (in het voorgaande) aangeduide ontwikke I ingen" • Uit het in maart 1990 uitgebrachte advies van de Commissie (bijl. 3) worden onderstaande punten gelicht, die niet expliciet gaan over andere vormen van vervoer (i.c. auto's): Technologische ontwikkeling, innovatie Prioriteit voor het technologische en technische spoor: zoeken naar motoren en/of brandstofsoorten die tegelijkertijd schoner en zuiniger verkeer en vervoer mogelijk maken. Aandacht voor dieselmotoren met een vermogen van 150 kW of meer: hier moet waarschijnlijk nog het meest gebeuren en kan de Nederlandse industrie op meerdere terreinen een belangrijke rol vervullen.

14 Onderzoek naar een milieuhygiënisch optimalere brandstofmix voor de verkeers- en vervoerssector. Samenvattend zegt de BHREV o.a.: "Door de dieselmotoren in: vrachtauto's, autobussen, dieselspoorwegmaterieel, binnenvaartschepen, hijskranen en in de zogenaamde off-the-road voertuigen, wordt ongeveer 65% gebruikt van de energie die in dezelfde tijdseenheid, bijvoorbeeld per jaar, in de personenauto's wordt gebruikt met als brandstoffen: benzine, dieselolie en LPG. Alle reden om ook aan de vermindering van de uitlaatgasemissie van de dieselmotoren in deze toepassingsgebieden veel aandacht te besteden. Hierbij zal de oplossing bij dieselmotoren met een vermogen kleiner dan 150 kW waarschijnlijk een andere zijn dan voor de motoren met een vermogen groter dan 150 kW." Gedragsverandering. De BHREV adviseert: - "Het is van groot belang, dat door eenvoudige, duidelijke en gemakkelijk te begrijpen informatie over brandstofverbruik en milieubelasting op het gebied van verkeer en vervoer door gerichte acties naar groepen betrokkenen een gedragsverandering wordt bereikt bij de keuze van de vervoerswijze. Dit geldt zowel voor de verplaatsing van personen, ( ... ) als voor het verplaatsen van goederen. Bij het goederenvervoer betekent dit het meer gebruik maken van elkaars diensten-door routeplanning en door minder leeg terugrijden, het inschakelen van logistieke technieken over de eigen bedrijfsgrens heen, en/of het gebruikmaken van het Gecombineerde Vervoer Weg/Rail/Water." Daarbij wordt de kanttekening gemaakt: "het bereiken van een blijvende gedragsverandering gaat wel enige stappen verder dan het trachten te bevorderen van een gedragsbeïnvloeding." NOVEM neemt dit advies ter harte (blz. 24): "De mogelijkheden van substitutie van wegvervoer door railen/of watervervoer worden verder onderzocht. ( ... ) In de periode 1991/'92 zal een aantal acties worden gestart om gecombineerd rail/weg- en weg/watervervoer uit te breiden."

Opvallend is dat in 1982 de Algemene Energieraad nog geen reden zag - vanwege de toenmalige prijsverhoudingen - om vervanging van wegvervoer door binnenvaart (of railvervoer) na te streven. Vraag: zijn die prijsverhoudingen zo veranderd? Een bericht in de V&W-knipselkrant van 21 juli 1992 meldt een toekomstverkennend onderzoek van het Centraal Planbureau van het Nederlandse goederenvervoer en de distributie. Daarin staat dat, in tegenstelling tot het personenvervoer, het goederenvervoer nauwelijks gevoelig is voor prijsveranderingen. Wel voor veranderingen in prijsverhoudingen?

15 VLIST, M.J.M. VAN DER Trendbreukscenario goederenvervoer: het groene techniek scenario / M.J.M. van der Vlist, M. van den Heuvel. - Delft: TNO (INRO), januari 1993. - (TNOBeleidsstudies, Sector Verkeer en Vervoer, 93/NV/OI0, INR007) Onderwerp:

Energie- en milieuvriendelijke vervoermiddelen (weg, binnenvaart en rail); rij- en vaargedrag

Doel van het onderzoek naar Groene Techniek: Aangeven welke mogelijkheden er in de toekomst (streef jaar 2105) zullen bestaan voor het energieen milieuvriendelijk transporteren van goederen door het inzetten van energie- en milieuvriendelijke vervoermiddelen en door een energie- en milieuvriendelijk rij- en vaargedrag. Methodiek:

1) Literatuurstudie. Voor de binnenvaart vooral: - "Energiebesparingsmogelijkheden in het verkeer en vervoer tot 2015 / Mulders e.a., 1990" - "Energiebesparingspotentiëlen in de binnenvaart / NEA,1990" 2) Raadpleging van o.a. deelnemers aan het Trendbreukscenario (vnl. om resultaten te controleren/aan te vullen). Bij het onderzoek naar Groene Techniek wordt aangesloten bij de wijze waarop het POINT-model, Pollution Indicators of Transport, werkt.

Mogelijkheden voor de binnenvaart: Energiebesparing: Bij de binnenvaart gaat het bij Groene Techniek om de toepassing van de volgende aanpassingsmogelijkheden: - Compounding: bij een Diesel Compound motor wordt getracht energie terug te winnen uit de warmte en de snelheid van de uitlaatgassen en deze energiewinst aan de uitgaande as van de motor toe te voegen. De literatuur (geen bronvermelding) kent twee varianten (Turbo Compound en Rankine Compound), waarbij een besparing van 2 resp. 4% zou worden genoemd. - Schroefwerking: een verhoging van het voortstuwings element, d.w.z. een verbetering van de schroefwerking, kan door een kortstraalbuis worden gerealiseerd. Een besparing van 20% is mogelijk. Toepassing bij bestaande schepen levert 12-15% besparing van energie op. Vormgeving: de achtersteven is in hoge mate bepalend voor de kwaliteit van de aanstroming van de schroef. De aanpassing van het achterschip zal echter zodanig moeten zijn dat er een geïntegreerde schroeftunnel ontstaat. Toepassing hiervan kan een besparing opleveren in de orde van 15%. - Schroef tunnel: de voorbuis betreft een systeem waarbij profielen kort voor de schroef in de tunnel worden geplaatst. Dit verbetert de kwaliteit van de schroefaanstroming en daarmee het schroefrendement, hetgeen kan leiden tot een energiebesparing van 5-10%.

16 - Efficiency motor: analoog aan verbeteringsmogelijkheden bij vrachtwagenmotoren kunnen ook scheepsmotoren worden verbeterd. Ook hier zijn besparingen tot 10% mogelijk. Toepassing van alle maatregelen van Groene Techniek kan, rekening houdend met interactie tussen de maatregelen, leiden tot een geschat energiebesparingspotentieel van 22,5%. Ook efficiënter varen kan - volgens NEA - een besparing opleveren, van ongeveer 10%. Kosten:

De hierboven (in de literatuur) genoemde energiebesparingsmogelijkeheden, kunnen leiden tot kostenbesparingen die over het algemeen afhankelijk zijn van de grootte van het binnenschip (groter schip: groter vermogen en grotere investeringen). Hieronder wordt uitgegaan van een gemiddeld schip en gemiddelde investeringen.

Investeringen:

Er wordt uitgegaan van de volgende investeringen: 100.000 gulden - Compounding: 50.000 gulden Schroefwerking: Vormgeving: 90.000 gulden Schroef tunnel: 15.000 gulden Efficiency motor: 20.000 gulden +

Totaal: 175.000 gulden Voor de binnenvaart betekent dit per tonkm, uitgaande van de aannames: Levensduur: 50 jaar - Rente 10% - Jaarkilometrage: 30.000 (waarvan 70% beladen met 850 ton, oftewel 18 miljoen tonkm) de volgende kosten per jaar: - Kosten van kapitaalbeslag: 13. 750 gulden - Afschrijvingskosten: 5.500 gulden dus de volgende extra kosten per tonkilometer: - veel minder dan 1 cent (0,1) Besparingen:

en de volgende energiebesparing (Groene Techniek levert 22,5% energiebesparing op) per kilometer: - 1,60 gulden (uitgaande van een verbruik van 6 liter per km en een brandstofprijs van 1,20 gulden). Dit levert op jaarbasis een besparing van 48.000 gulden en de volgende besparing per tonkm: - veel minder dan 1 cent (0,3) (d.w.z. 3x zoveel als de kosten). Totaal komen daarmee de besparingen per tonkm op: - 0,2 cent. Een gemiddelde lading van 850 ton over een gemiddelde afstand van 120 kilometer wordt dan 270 gulden goedkoper.

17 Uitstoot:

Naast de technische maatregelen die z~Jn aangewend om het energieverbruik te verminderen, is ter vermindering van de uitstoot van NO x in Groene Techniek uitgegaan van de toepassing van de SCR (Selective Catalytic Reduction). Voor een gemiddeld binnenvaartschip kost deze 200.000 gulden. Per tonkm betekent dat: uitgaande van de aannames: - Levensduur SeR: 20 jaar - Rente 10% - Jaarkilometrage: 30.000 (waarvan 70% beladen met 850 ton, oftewel 18 miljoen tonkm)

Kosten:

de volgende kosten per jaar: - Kosten van kapitaalbeslag: 10.000 gulden - Afschrijvingskosten: 10.000 gulden en dus de volgende extra kosten per tonkilometer: - veel minder dan 1 cent (0,1).

Eindconclusie:

Als men zowel de energiebesparende als de milieuvriendelijke technieken gaat toepassen, leidt dat voor een gemiddeld binnenschip met een lading van 850 ton, na aftrek van de gemaakte kosten voor de technologie, in totaal tot een totale kostenbesparing van 0,1 cent per tonkm. D.w.z. men verdient de kosten twee keer terug.

18

II ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART. ALGEMEEN

19 POSSIBILITÉS Possibilités d'économiser l'énergie dans les transports par voie navigable : Étude effectuée à la demande de la Commission des Communautés européennes / par l'Union internationale de la navigation fluviale, l'Arbeitsgemeinschaft der Rheinschiffahrt, et l'Organisation européenne des bateliers. - (Z.pl. : z. uitg., oct. 1983. - (VII/455/83-Fr) Inleiding:

In een resolutie van 15 oktober 1981 van het Europees Parlement, (Rapport fait au nom de la Commission des transports sur les possibilités de réaliser des économies d'énergie dans Ie domaine des transports - Document 1-249-81 (J.O. no. C du 9.11.1981» werd de EG-Commissie verzocht om geleidelijk gemeenschappelijke initiatieven te ontwikkelen om een beter gebruik van de energie te bewerkstelligen, in het bijzonder een vermindering van het gerbuik van koolwaterstofverbindingen in het vervoer. Wat betreft de binnenvaart werd onderhavig rapport bijgevoegd. Dit werd opgesteld op basis van een studie uitgevoerd door een groep onafhankelijke deskundigen. ingesteld door de EG-Commissie en waarin zitting hadden: de Heren Mullenbach (verslaggever), Wulf. Durgeloh, Keuchenius. Woestenborghs. Leonardi (secretaris). Het technisch onderdeel van het rapport werd nagezien door Prof. Heuser (Duisburg) en Ir. J. Becquet (Parijs).

Energiegebruik in de binnenvaart: Exacte gegevens over het energie-gebruik in de EG-landen ontbreken. Op basis van vervoersprestaties en to/km kunnen indicaties worden berekend (Heuser. 1979). Voor 1978 kwam men aldus op een gemiddelde van 17.3 g/tkm dieselolie. Bekijkt men meerdere jaren (tabellen betreffen 1973/1982) dan komt men op een gemiddelde van 16 g/tkm voor de gehele vloot, hetgeen overeenkomt met praktijk-ervaring van schippers. Proeven op de Beneden-Rijn met bepaalde nieuwe schepen of duweenheden zouden hebben aangetoond dat met moderne uitvoeringen (optimalisering van vormgeving. machines en vooral de schroef), het energiegebruik kan dalen tot 6-10 g/tkm. Men verwacht slechts op lange termijn invloed van deze modernisering. aangezien de structuur van de vloot slechts langzaam wordt gewijzigd. Het gebruik van energie in de binnenvaart. dat alleen bestaat uit dieselolie. is slechts van geringe betekenis in vergelijking met het totale energiegebruik in de EG-landen op het gebied van olieprodukten. Het aandeel van de 1.535.000 t (1982) in de EGbinnenvaart is slechts 0.39%. Maar voor de ondernemers is dit wel de hoogste post. De laatste jaren (zie datum publicatie). vormen de kosten van de brandstof 25 tot 30% van de totale exploitatiekosten. Het terugbrengen van deze exploitatiekosten door energiebesparingen is van belang om de concurrentiepositie van de vervoerwijze te handhaven. Middelen:

Middelen om te besparen op het energiegebruik in de binnenvaart worden in het (bijlage-)rapport op verschillende gebieden onderkend:

20

Ie op organisatorisch gebied: - betere kennis van de markt (informatie door gebruikmaking van telematica en computerterminals aan wal en aan boord) - maximaal gebruik van de capaciteit van de schepen (soms is de leegvaart 50% en vormt de grootste factor in de energieverspilling in de binnenvaart) 2e op technisch gebied: Op het gebied van het energetisch rendement van de schepen worden een aantal voorstellen gedaan die voornamelijk betrekking hebben op: - vaarsnelheid van de schepen (toename van snelheid veroorzaakt vereist van de stuwkracht een niet evenredige toename, maar een toename met een exponent liggend tussen de 2 en 7, gemiddeld 5. Omgekeerd betekent dit dat een lagere snelheid een enorme energiebesparing oplevert. Een schipper kan op een zuinige manier gaan varen. Machines kunnen optimaal worden afgesteld. Micro-processors kunnen worden aangewend voor het leveren van informatie over brandstofgebruik en de parameters die daar invloed op hebben. - minder weerstand bij het varen (geldt voor een afzonderlijk schip maar ook voor duweenheden als geheel, waarbij de afzonderlijke vormen van de eenheden geïntegreerd moeten worden t.b.v. minimale weerstand. De diepte van het water onder de bodem van het schip bepaalt ook de weerstand. Per lading kan men het schip kiezen dat voor de gekozen vaarweg het meest geschikt is). beter rendement van de schroef formeren van duweenheden (Het belangrijkste argument in de jaren '50 ten bate van de duwvaart was niet zozeer brandstofbesparing per t/km maar de besparing op het personeel in vergelijking met de trekvaart. Bovendien zijn de investeringskosten per ton ladingscapaciteit relatief laag. Daar staat tegenover dat de stroomlijning en de vaarweerstand verre van optimaal is, waardoor voor een 4-bakseenheid een 20 tot 30% sterkere voortstuwing nodig is dan voor vergelijkbare trekvaart. Bij 2 bakken achter elkaar komen duw- en trekvaart ongeveer overeen en is de duweenheid zelfs iets gunstiger) alternatieve brandstoffen 3e op het gebied van de infrastructuur!suprastructuur: Hierbij valt onderscheid te maken tussen vaarwegen vallend onder nationaal en internationaal recht. Wat de Rijn betreft geeft het rapport aan dat het onderhoud van deze rivier geschied onder bevredigende voorwaarden, maar dat het energetisch rendement verbeterd kan worden door middel van adequate ingrepen, zoals de werkzaamheden aan de Boven-Rijn, de bovenloop van de Iffezheimsluis en de uitdieping vanaf de benedenloop vóór Koblenz tot aan de zee. Aangezien de diepte van het water onder het schip van grote invloed is op het vermogen - en dus het brandstof gebruik - heeft het uitdiepen van vaarwegen betekenis voor de energieconsumptie.

21

KAA

Inland vervoer te water en energie / E.J. van de Kaa. - Dordrecht: Dienst Verkeerskunde, Hoofdafdeling Scheepvaart, 1982. - (Kursus: Inland Vervoer en Energie) Onderwerp:

Energiebalans, met betrekking tot 'voorraad-energie' (brandstoffen en elektriciteit; geen mankracht of stromingsenergie), opgesteld voor het totale vaarwegennet binnen Nederland en de daarop door de binnenvaart geleverde totale vervoersprestatie omstreeks 1987-1980, samen met de daarvoor benodigde vloot van binnenschepen.

Uit de evaluatie: ENERGIEBESPARENDE MAATREGELEN VAN TECHNISCHE AARD, die in absolute zin de grootste brandstofbesparing lijken op te kunnen leveren (in ca. 25 jaar technisch haalbaar geachte besparingen in procenten van het gebruik voor de voortstuwing anno 1979) zijn: - Stimuleren verdere schaalvergroting binnenvaart (b.v. door sloopregelingen), rekening houdend met de energie-investering in de bouw (3-6%); - 'Energetische' optimalisatie ontwerp motor, voortstuwer (straalbuis en/of schroef) en vorm achterschip van nieuw te bouwen schepen (ca. 5%); - Vergroten bevaarbaarheidsklasse van een aantal vaarwegen, w.o. vergroten van het vaargebied van 2-baks duwvaart en het verdiepen van ondiepe vaarwegen (3-5%); - Introductie van 6-baksduwvaart (lange formatie) (ca. 2%); - Verlengen van bestaande schepen (1-4%); - Verbetering van de voortstuwing en het rendement van de overbrenging motor/schroef bij bestaande (niet te slopen) schepen (ca. 5%); - Verder verlagen van de vaarsnelheid (o.a. door betere voorlichting, afstelling van motoren op een lager vermogen) (5-10%) ; - Stimuleren van het gebruik van een stuurautomaat (ca. 1%). Betreffende de besparingspercentages maakt de auteur de opmerking dat deze afwijken van resultaten uit eerdere literatuur, waarin belangrijk grotere besparingsmogelijkheden worden genoemd. Daarbij ging het echter meestal om individuele schepen/vervoersrelaties en niet om de gehele vloot. Bepaalde combinaties sluiten elkaar namelijk uit. De boven gegeven percentages hebben betrekking op de binnenvloot op het Nederlandse vaarwegennet. In totaal zou met deze maatregelen samen een besparing van ca. 30% op de voor de voortstuwing vereiste brandstofgebruik binnen Nederland mogelijk zijn. Door eventuele negatieve 'bijwerkingen' (verkeersveiligheid), ingrepen in de infrastructuur/suprastructuur en de binnenvloot, wordt echter op die termijn geen besparing van meer dan 10-15% verwacht. Een verschuiving in de modal-split van ca. 600 miljoen tkm (of ca. 1% van de vervoersprestatie binnen Nederland) van vrachtauto naar binnenschip levert een grotere besparing op!

22

Verdere mogelijke energiebezuinigingen: - voor verwarming, elektriciteitopwekking enz. (voor pr~vedoeleinden van het schippersgezin en voor bedrijfsdoeleinden) - verstandig gebruik van aggregaten - benutting van de 'afval-energie' van de hoofdmotor - isolatie van bedrijfs- en woonruimte Wat betreft onderhoud en reparatie van schepen waren onvoldoende gegevens beschikbaar om inzicht over te verkrijgen. ENERGIEGEBRUIK VOOR HET VAARWEGENNET: Oeververbindingen Voor bijna de helft komt dit op rekening van de oeververdedigingen. Hier blijken aanzienlijke energie- en financiële besparingen mogelijk. Kunstwerken Over energie-investeringen in kunstwerken (vnl. schutsluizen) zijn te weinig berekeningen bekend om een goed inzicht te krijgen. Deze besparingen zullen echter aanzienlijk minder groot zijn dan bij aanleg en onderhoud van oeververbindingen mogelijk is. Besparingen op verwarming van bedrijfsruimten e.d. lijken eenvoudiger te bereiken. De stuwen in een tweetal vaarwegen zouden verder een niet onaanzienlijke hoeveelheid waterkracht kunnen leveren. Exploitatie van dienstvaarwegen Hierbij zijn wat bezuinigingen mogelijk door energiebewuster vaargedrag en/of betere afstemming van het werk van de verschillende diensten. ENERGIEGEBRUIK PER TONKM Op basis van gehanteerde energie-cijfers werd het gemiddelde energiegebruik per tonkm (vervoerd gewicht) berekend. Voor de totale binnenvaart binnen Nederland (vervoersprestatie in 1979 33,39 x 10 tot de negende lading tonkm, waarvan ca. 30% leegvaart) werd een waarde van 0,45 MJ/tkm gevonden (excl. vaarwegennet). Voor de geladen vaart binnen Nederland is het energiegebruik ca. 0,32 MJ/tkm. Deze cijfers wijken af van eerder onderzoek, waarbij vaak minder energievragende uitgangspunten werden gehanteerd.

23 KUNZELMANN, H.

Zu den energetischen Aufgaben der Binnenschiffahrt / Horst Kunzelmann In: Seewirtschaft. - Jg. 18, H. 4 (1986) ; S. 167-171 In verband met energieverbruik worden onderstaande aandachtsgebieden in de binnenvaart aangegeven. 1 Gebreken van het aandrijvingsmechanisme: Aanbevolen wordt om gebruik te maken van de ontwikkeling van registratiemiddelen om mogelijk energieverlies te diagnostiseren. Moeilijk te onderkennen schade en normafwijkingen van de schroefinstallatie kunnen leiden tot 25% meer brandstofgebruik. Door regelmatige controles kon, bijvoorbeeld, in de voormalige Socialistische Republiek Tjechoslowakije, CSSR, het totale verbruik met 2% worden teruggebracht. Als ronddrijvende vreemde voorwerpen de oorzaak zijn (drijfhout, autobanden, enz.) heeft de diagnose niet alleen energetische betekenis, maar is ook van groot belang voor de vermindering van materiële schade en van de prestatie van de aandrijvingsmechanisme. Het is zinvol om een dergelijke diagnose, die aan boord wordt verkregen, door te seinen naar een vast registratiepunt aan wal. Registratie van brandstofverbruik maakt het ook mogelijk om afwijkingen van de norm te onderkennen. 2 Weerstand van het schip verminderen Door hydrodynamische vormgeving kan de weerstand van het schip worden verminderd. 3 Normen voor het energieverbruik Het instellen van normen voor energieverbruik is niet eenvoudig, omdat het verbruik afhankelijk is van scheepstype, vaargedrag, lading, waterstand, snelheid en vaarweg. Voor controle kan gebruik gemaakt worden van het toerental van de motor (zoals in Polen, bijvoorbeeld, gebeurt). Verbruiksnormen werden in de CSSR uitgedrukt in t DK/Netto tkm; in de DDR werden ze uitgedrukt in t DK: Brutto tkm. Toepassing van energieverbruiksnormen hebben in de periode 1980-1985 geleid tot een vermindering van 15,2% energieverbruik. Problemen hebben te maken met enerzijds het kwalificeren van de normen en anderzijds de controle op de handhaving. 4 Meettechnieken en registratie De gevoelige interactie tussen schip en waterweg is slechts te realiseren door het toepassen van sensortechniek. De ontwikkeling van een boordcomputer voor het meten van brandstofgebruik en absolute snelheid kan worden gebruik voor: - het zich aan de norm houden - het verkrijgen van informatie over de marge, die men nog binnen de norm heeft. De monitor kan, bijvoorbeeld grafisch, weergeven: - t DK/Brutto tkm (Solljlst vergelijking) - km/u voor de absolute snelheid - kg DK/tijd voor een momentopname van het verbruik.

24

5 Optimaal vaargedrag, vanuit de energie-optiek Het zoeken naar energiezuinig vaargedrag heeft te maken met een compromis tussen energiekosten en prestatie. Berekeningen kunnen een bovengrens (norm) bepalen; een ondergrens wordt bepaald door, bijvoorbeeld, de motor en de laagste snelheid. Tussen onder- en bovengrens ligt een gebied waarin men het brandstofverbruik kan laten dalen, afhankelijk van de technische mogelijkheden. Het vaargedrag heeft een dubbel karakter: - het aanhouden van een norm t.a.v. het energieverbruik - binnen de marges onder de norm een waarde kiezen t.b.v. de energiebesparing. 6 Vaarwegen

Vaarwegen kosten energie. Het is nogal een verschil of men in een dal of in bergachtig gebied vaart. Hydrologische parameters om het te kwantificeren zijn daarbij: - het bepalen van de absolute snelheid d.w.z. het energiegebruik en de kosten in relatie tot de weg; het bepalen van de, vanuit energetisch standpunt, optimale snelheid, rekening houdend met een verbruiksminimum en een criterium dat afhangt van het energiegebruik en de snelheid of de weg; het bepalen van het nodige aandrijvingsvermogen, rekening houdend met: stroomsnelheid en speciale hydrologische parameters; een aan het minimum energieverbruik, d.w.z. energiel snelheid gerelateerde grootheid die kan worden geoptimaliseerd; een manoeuvreer-I-veiligheids- prestatiemarge; het bepalen van een optimale bakken-combinatie, rekenina houdend met de te geven prestaties; het bepalen van de optimale inzetrelaties voor binnenschepen en het testen van de grenzen ervan; het bepalen van basisgegevens voor energieverbruiksnormen voor diverse gebieden (berggebied, dalen).

25

ENERGIEBESPARINGSPOTENTIE Energiebesparingspotentie in de binnenvaart: inventarisatie en evaluatie van technische besparingsopties voor de bestaande vloot / Nederlands centrum voor onderzoek, advisering en onderwijs op het gebied van verkeer en vervoer (NEA). - Rijswijk: NEA, jan. 1990. - (90140/36129). - (Uitgebr. aan NOVEM) Onderwerp:

Inventarisatie van de hoofdlijnen van technische energiebesparingsopties voor de bestaande Nederlandse binnenvaartvloot. Daarbij wordt gebruik gemaakt van literatuuronderzoek.

Doelgebieden:

Er worden drie doelgebieden onderscheiden voor mogelijkheden tot energiebesparing bij de voortstuwing: - verlaging van de benodigde stuwkracht (weerstandverlaging)j - verhoging van het rendement waarmee de schroef de energie in de schroefas omzet in stuwkracht (het voortstuwingsrendement)j - verhoging van het rendement waarmee de motor de energie in de brandstof omzet in mechanische energie aan de schroefas (het motorrendement) In het onderzoek worden deze drie doelgebieden verdeeld over: - het motorbereik (beïnvloeding van het motorrendement) - het cascobereik (beïnvloeding van het voortstuwingsrendement en de benodigde stuwkracht). Aspecten van vaarmanagement (waaronder snelheidskeuze) en de technische mogelijkheden bij nieuwbouw worden zijdelings besproken. De geïnventariseerde technische mogelijkheden tot energiebesparing zijn op hun economische haalbaarheid getest, met behulp van een daartoe ontwikkeld evaluatiemodel.

Gehanteerde keuzen bij het evaluatiemodel: 'Economisch zinvol' worden maatregelen beschouwd, waarvan de jaarlijkse baten de jaarlijkse kosten evenaren of overtreffen. Tot de kosten werden gerekend de annuïteit voor rente (12%) en aflossing van de investering, alsmede extra onderhoudskosten. De gehanteerde brandstofprijs is fl 375,- per 100 liter (1989). Verbeteringen in het motorbereik bij bestaande motoren: Probleemstelling: Op verzoek van NOVEM werd de economische haalbaarheid van 'compounding' bij bestaande (Diesel)motoren onderzocht, d.w.z. van het terugwinnen van energie uit de warmte en snelheid van de uitlaatgassen en het toevoegen van deze energiewinst aan de uitgaande as van de motor. Onderzoek:

lW-TNO heeft m.b.v. een rekenmodel van een scheepsdieselmotor de mogelijke rendementswinst onderzocht en de kosten voor de toepassing van deze techniek geïnventariseerd. Twee varianten (Turbo compound en Rankine compound) werden onderzocht.

26 Samenvatting van de resultaten: lW-TNO noemt besparingen van maximaal 2% (Turbo compound) en maximaal 4% (Rankine compound). De kosten konden door de leveranciers, door gebrek aan ervaring met de technieken, slechts met ruime marge worden aangegeven. Indicaties van de investeringskosten voor een 600 kW+motor zlJn: ca. fl. 20.000,- (Turbo compoundsysteem) en ca. fl 100.000,(Rankine compoundsysteem). De door NEA uitgevoerde economische evaluatie toonde aan dat compounding bij bestaande motoren geen economisch perspectief biedende besparingsoptie is. Daarnaast bleek dat de bestaande motoren o.h.a. te oud zlJn om op energiebesparing gerichte investeringen van enige omvang te rechtvaardigen. Daarmee blijft, volgens NEA, voor de bestaande motoren in het licht van een rationeel energiegebruik primair de aandacht gericht op een goede motorconditie door goed onderhoud. In figuur I zijn de investeringskosten, inclusief montage, weergegeven als functie van het motorvermogen. Verbeteringen in het cascobereik bij bestaande schepen: Scheepsvorm:

Veranderingen (voor- of achterschip) kunnen de benodigde stuwkracht verlagen, maar zijn economisch niet zinvol. Er kan niet meer dan een deel van de kosten mee worden terugverdiend.

Snelheidskeuze:

Met een goede snelheidskeuze kan een rationeel energiegebruik worden bereikt. Besparingspotentie: van 5 tot 15%, afhankelijk van de omstandigheden.

Opties ter verhoging van het voortstuwingsrendement, verbetering van de schroefwerking: Kortstraalbuis:

Besparingen tot 20% mogelijk. Toepassingen bij bestaande schepen zullen doorgaans 12 tot 15% besparen, bij gelijkblijvende snelheid. Volgens NEA bestaan er goede gronden om bij enkele honderden schepen de toepassing van een straalbuis te overwegen. Bij scheepsnieuwbouw zullen er in de meeste gevallen zelfs geen goede argumenten bestaan om geen straalbuissysteem toe te passen (een systeem dat bij nieuwbouw geen extra investering vergt, doordat op het te installeren motorvermogen kan worden bespaard). De traditionele argumenten tegen toepassing van de straalbuis (meer schade en een slechtere stuwkracht 'achteruit') zijn door technologische verbeteringen in een ander daglicht geplaatst en dienen te worden heroverwogen.

Schroeftunnel:

Verbeteringen aan de schroef tunnel zullen bij diverse schepen economisch zinvol zijn en tegelijkertijd ca. 5% of meer kunnen besparen, al zijn daarover slechts meer algemene beschouwingen mogelijk.

27

Figuur 1

Investeringskosten. als functie van het motorvermogen

I

/

investeringskosten

t

/

300.000

bovengrens

250.000

/

/

I

200.000

/

150.000

/ Rank~

/

/

ondergrens

100.000 ~

.,,/

./'

50.000

..-/--

---

bovengrens Turbo___

....,---

------- --

/'

/ /

",...

compound

/"

500

1000

1500

motorvermogen in kW'

2000

-

Volgens lW-TNO kan de levensduur van de bij compound systemen gebruikte turbines op 15.000 tot 20.000 uren worden gesteld. (Bron: Energiebesparingspotentie in de binnenvaart / REA. Rijswijk, jan. 1990. - Blz. 51)

28

Aanstroomvereffeningsbuis, of voorbuis:

Voor de bestaande vloot biedt de zgn. aanstroomvereffeningsbuis of voorbuis veel perspectief. Bij dit (nog niet vaak toegepast) systeem worden profielen, die qua vorm op delen van een straalbuis lijken, kort vóór de schroef in de tunnel geplaatst. Hierdoor wordt de kwaliteit van de schroefaanstroming en daarmee het schroefrendement verbeterd. Besparingspotentie: 5-10%. Vooral bij relatief volle scheepsvormen met een kleine schroeftunnel blijken hoge besparingen mogelijk, tegen investeringskosten die op een kwart van het niveau bij de straalbuis liggen. Indien 5% besparing wordt gehaald, dan is de toepassing economisch zinvol vanaf ca 500 ton in de Rijnvaart en ca 800 ton in de binnenlandse vaart.

Afstroom-spoiler: De in Nederland ontwikkelde "afstroom-spoiler" vormt een kleine doch interessante optie. Daarmee worden draaiende wervelingen achter de schroef deels in de nuttige richting, recht naar achteren, afgebogen. Geschatte besparing: 2 tot 3%. Voor vele honderden schepen kan dit een economisch zinvolle optie zijn. Verbeteringen bij scheepsnieuwbouw: Nieuwe know-how: Voortdurende research-inspanningen hebben ertoe geleid dat het energiegebruik van nieuwe schepen kan 25% lager zijn dan in de jaren '50. Lang niet altijd wordt deze know-how in nieuwbouwprojecten toegepast. Proeven:

Weerstand- en voortstuwingsproeven met modellen in de 'sleeptank' van 'Wageningen' of 'Duisburg' is, volgens NEA, voor slechts één of enkele schepen veel te kostbaar. Maar een gecombineerd onderzoek met bijvoorbeeld een tiental casco's is, volgens NEA, zeker economisch zinvol.

Adviezen inwinnen: Ook zonder bovengenoemde uitgebreide proeven zouden deze laboratoria (Wageningen, Duisburg) op grond van de reeds vergaarde kennis vele nuttige adviezen kunnen geven, tegen een fractie van de kosten van modelproeven. Een meer dan tot nu toe gebruikelijke en vooral tijdige inschakeling van deskundigen is dringend gewenst, teneinde te te vermijden dat er nog langer nieuwe schepen worden gebouwd met een veel hoger energiegebruik dan bij de huidige stand der techniek noodzakelijk is. Geen nauwkeurige regels: Als gevolg van de grote verscheidenheid in de vloot kan door NEA geen nauwkeurige regels worden geformuleerd, die beschrijven welke technische opties voor welke schepen economisch zinvol zijn.

29 De meest perspectiefvolle opties zijn: (tussen haakjes een globale besparingsindicatie en investeringskostenindicatie)

*

*

< 600 ton schroef tunnelonderkant (ca 5%, 3.000) afstroomspoiler (5-10%, 5.000)

Besparingen:

* *

600-1200 ton voorbuis (5-10%,12.000) schroef tunnelonderkant (ca 5%, 5.000)

>

1200 ton

* straalbuis (12-15%, 50/70.000) voorbuis (5-10%, 13.000) * afstroomspoiler (5-10%, 6.000)

*

nieuwbouw

* deskundig advies

* *

*

goede scheepsvorm straalbuis (15-20%, nihil!) voorbuis (5-10%, 20.000)

In figuur 2 is voor enkele deelmarkten de besparing weergegeven die vanuit de technologische omgeving wordt aangereikt, in guldens per jaar, per procent energiebesparing, als functie van het laadvermogen. Bij vele maatregelen is sprake van een investering zonder extra onderhoud. Voor die situatie werd aan de hand van een evaluatiemodel uitgerekend hoe hoog het bedrag van de investering maximaal mag zijn, bij een gegeven besparingspercentage, wil de investering economisch zinvol zijn (de 'break even' investering) . Aanpassingen aan het casco kunnen doorgaans worden afgeschreven in de resterende levensduur van het casco; voor motoraanpassingen is dit doorgaans veel korter. In figuur 3 is de 'break even' investering weergegeven voor de situatie zonder extra onderhoud, voor zowel een afschrijvingsduur van 10 jaar en van 20 jaar, voor enkele deelmarkten en scheepstypen, als functie van het besparingspercentage. Ter toelichting wordt een voorbeeld gegeven (blz. 35 van het NEA-rapport) . Stel voor een motorvrachtschip van ca. 1500 ton in de Rijnvaart bestaat een technische mogelijkheid tot een besparing van gemiddeld 7%. Volgens figuur 2 levert dat per jaar 7 x ca. f 940,- = f 6.580,- op. Volgens figuur 3 is de economisch ver-antwoorde maximale investering voor deze besparing (zonder extra onderhoud) ca. f 42.000,- als in 20 jaar kan worden afgeschreven, zoals bij relatief jonge schepen. Indien in 10 jaar moet worden afgeschreven, kan op dezelfde hoogte in de grafiek worden afgelezen, dat de maximale investering ca. f 31.500,- bedraagt. In deze calculatie zijn alle kosten van de investering (rente en aflossing) gedekt. In de rentevoet is een risicotoeslag opgenomen ter dekking van, bijvoorbeeld, een rentestijging, een daling van de brandstofprijs, binnen redelijke grenzen, of en verkorte levensduur. Dergelijke onzekerheden, noemt het NEA-rapport dan ook geen goede argumenten om de investeringen tot aan de hier berekende 'break even' niveaus af te wijzen.

30

Figuur 2 besparing

Besparing in guldens per jaar per procent energie-

opbrengst in hfl./jaar per procent energiebesparing

I 2000

1000

laadvermogen in ton

~

(Bron: Energiebesparingspotentie in de binnenvaart / NEA. _ Rijswijk, jan. 1990. - Blz. 34)

31 Figuur 3 Maximale ('break even') investering als functie van het besparingspercentage (voor enkele deelmarkten en scheepsgrootten, bij een situatie zonder extra onderhoud ten gevolge van de investering)

t I

"break even" investering afschriJv~n9sduur:

10 jaar

I

20 Jaar

1

150.000

200.000

:

i" I "

Î I

l

I

I

\

"1

1

I

\

,

Bi.nnenlandS

mVs 500 t.on

o

5\

10\ energiebesparing in ,

20\ ..

'1 Voorbeeld. zie tekst mvs mts

lllOtorvrachtschip

= motor tankschip

(Bron: Energiebesparingspotentie in de binnenvaart / NEA. Rijswijk, jan. 1990. - Blz. 51)

32

Aanbevelingen voor energiebesparing bevorderende acties Voorwaarden voor een optimale energie-efficiency van de vloot Ie voorwaarde: aanwezigheid van voldoende kennis en inzicht - op technisch gebied - t.a.v. de relaties tussen economische en technische aspecten 2e voorwaarde:

beschikbare technische mogelijkheden moeten hun weg vinden in concrete toepassingen (N.b. kleine ondernemingen in de binnenvaart beschikken niet over een 'technische staf', die relevante mogelijkheden kan opsporen. De sector laat aantoonbaar kansen liggen. NEA zegt: "Acties ter bevordering van energiebesparing dienen hiermee rekening te houden en naast aandacht voor vergroting van knowhow ook aandacht te geven aan de wijze waarop toepassingen kunnen worden bevorderd.)

Behoefte aan kennis vergrotende acties is aangetroffen ten aanzien van: Romp-schroef-roersysteem: een verdieping van het inzicht in de wisselwerking tussen de componenten geeft mogelijkheden voor een meer optimale onderlinge afstemming. Aanstroomvereffeningsbuis (voorbuis): meer inzicht is gewenst met het oog op de vraag wanneer en in welke vorm toepassing gewenst is. Optimale snelheidskeuze: een werkbaar kader dient te worden ontwikkeld, waarin technische indicatoren en economische randvoorwaarden en gegevens kunnen worden samengebracht ter ondersteuning van de snelheidskeuze. Economische evaluatie: de scheepsbouwindustrie heeft behoefte aan een instrument om de economische betekenis van technische alternatieven zichtbaar te maken. Daarnaast zijn acties gericht op kennisoverdracht nodig. Bij kennis gericht op vergroting van know-how dienen de resultaten, waar mogelijk, te worden vertaald in economische termen, die aansluiten bij variabelen in de besluitvormingsomgeving van het binnenvaart-bedrijfsleven. Het vergroten van de alertheid van de sector voor energiebesparingsmogelijkheden kan worden bereikt met generieke voorlichting. Er wordt aanbevolen de mogelijkheden te onderzoeken voor individuele advisering van scheepseigenaren. Er is meer inzicht nodig in de achtergronden van het feit, dat veel kennis onvoldoende uitmondt in toepassingen. - Voor zover de drempel daarbij bestaat uit onzekerheden over de uitwerking van de technische maatregelen, zouden vormen van risicobeheersing en -participatie kunnen worden ontwikkeld.

33

- Voor zover een gebrek aan kennisverspreiding de oorzaak is, kunnen demonstratieprojecten d.m.v. objectieve effectmeting de practische mogelijkheden verduidelijken en in de publiciteit brengen. Besluit:

De mogelijkheden om voor afzonderlijke schepen economisch zinvol het energiegebruik te verlagen lopen uiteen van 0 tot ca 30%. In de meeste gevallen zullen reducties met 10 tot 20% reëel zYn. Voor de vloot als geheel wordt de totale energiebesparingpotentie op 10 tot 15% geschat, als gevolg van technische maatregelen, aangevuld met een optimale scheepsinzet. Exacte voorspellingen over het effect van maatregelen is niet altijd mogelijk. Investering in verhoging van de energieefficiency is evenzeer een economische activiteit als investeren in de schepen zelf. Daarvoor bestaan evenmin exacte voorspellingen. Bovendien bestaat er in de meeste gevallen de know-how om met voor de besluitvorming voldoende betrouwbaarheid de effecten aan te duiden en alternatieven aan te reiken. De sector zou die know-how, meer dan nu gebruikelijk is, in kunnen schakelen. Daarnaast behoeven enkele inzichten in technische aspecten en technisch/economische relaties enige uitbreiding. Tenslotte zal extra aandacht voor kennisoverdracht een effectief instrument kunnen zijn bij een verdere verhoging van de energie-efficiency van de binnenscheepvaart.

34 EMISSIE Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (910039/36142) / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk: NEA, oktober 1991. - (Uitgebr. aan: Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, Afdeling Verkeer) (Zie ook p. 59 e.v. voor het onderwerp: motoren) Onderzoek naar:

de omvang van de emissie via uitlaatgassen, afkomstig van scheepvaartbewegingen op de Nederlandse binnenwateren.

Doel:

het bepalen van de totale emissie de betreffende stoffen per provincie in de jaren 1983 resp. 2000. In 1. 2. 3.

Samenwerking:

Resultaten Emissie:

het onderzoek worden de volgende modules onderscheiden: emissie-kenmerken van dieselmotoren in de binnenvaart geïnstalleerde motoren in de binnenvaart berekening van de emissiewaarden per vaarwegvak en provincie.

- NEA - de Stichting Maritiem Technologisch- en Strategisch Onderzoek (MATSO), verbonden aan de Technische Universiteit Delft - CBS statistieken In samenwerking met MATSO is de relatie gelegd tussen emissiekenmerken, brandstofverbruik en enkele aspecten van scheepsmotoren. De resultaten zijn weergegeven in onderstaande tabel, waarbij de emissiefactoren zijn uitgezet tegen de belastinggraad van de motor, uitgedrukt in % MCR (Maximum Continuous Rating) voor diverse belastinggraden (15%, 25%, 40%, 50%, 60%, 75%, 85% en 100% MCR). Omvang van de emissie per component in gram per kg brandstof

P (% MCR) NO NO x CO C02 S02 HC part ic les

(g/kg) (g/kg) (g/kg) (g/kg) (g/kg) (g/kg) (g/kg)

15

25

40

50

60

75

85

57. 2 62.2 10.1 3678 3.90 4.95 2.13

50.6 44.4 7.4 3678 3.90 3.85 1. 39

47.1 50.1 6.6 3674 4.13 3.27 0.94

44.7 47.1 7.3 3676 4.29 2.90 0.79

42.3 44.3 7.7 3675 4.60 2.68 1. 01

39.4 41. 0 9.5 3679 4.90 2.44 1.14

36.3 37.8 11.5 3685 5.08 2.35 0.99

100 24.8 36.3 12 3685 5.22 2.3 0.82

Specifiek brandstofgebruik en beïnvloedende factoren: Het specifiek brandstofverbruik (SFC), wordt uitgedrukt in g/kWh, en is afhankelijk van de motor en het geleverde vermogen. Onderzochte motortypen zijn: Lloyd's allen 4-takt middelsnellopende diesels typen en merk onbekend in verband met neutraliteit van het onderzoek

35 DAF 4-takt met directe insluiting zowel turbocharged aks natuurlijk ademend (typen: DK 1160M, DKVD 1160M, DKD 1160M, DKX 1160M) CAT 3400 4-takt met directe insluiting turbocharged en enkele met aftercooler (typen: 3406B DITA, 3408B DITA, 3412 DIT, 3412 DITA) CAT 3500 4-takt met directe insluiting turbocharged en aftercooler (typen: 3508 DITA en 3512 DITA) GM 2-takt met directe insluiting turbocharged (typen: 6V-92TA, 8V-92TA, 12V-71TA, 12V-92TA, 16V-9TA) Alle snellopende diesels (Nmax ~ 2000 1/min) en van het type trunkzuiger. Resultaten en conclusies: Bij de berekening van het gemiddelde SFC is gebruik gemaakt van zowel laboratorium opstellingen als metingen aan in schepen geïnstalleerde motoren. Specifiek brandstofgebruik van motoren (g/kwh)

P (% MCR)

25

40

50

60

75

85

Cat 3400 Cat 3500 GM Daf Lloyd's gem

239.6 236.7 236.7

231.0 224.6 239.4 223.8 229.8 229.4

224.0 217. 5 234.6 216.4 225.9 223.6

219.5 213.4 229.7 210.8 220.1 218.5

216.0 211. 3 225.9 207.6 215.9 215.1

215.5 210.4 224.6 207.8 216.0 214.3

256.3 248.6

100 216.0 209.4 223.8 218.6 216.0

Het SFC daalt bij toenemende belastinggraad. Bij enkele motoren neemt de SFC bij belastinggraden hoger dan 75-80 % MCR weer enigszins toe. Het minimum SFC kan worden beïnvloed door de afstelling van de motor (via hoeveelheid en moment van insluiting en effectieve druk). Bij een gunstiger verhouding vermogen/toerental daalt het SFC. Bij binnenschepen komen alleen niet-verstelbare schroeven voor, waardoor er een vaste relatie is tussen het toerental en het benodigd vermogen. Het SFC is, evenals de emissie, in deze vermogensklasse sterk afhankelijk van de constructieve vormgeving en drukvulling. Het bouwjaar speelt een rol op het minimum SFC: moderne motoren zijn zuiniger dan vroeger, omdat zij vrijwel allemaal geleverd worden met een of meerdere 'turbo-chargers' en 'aftercooler'. Hierdoor wordt meer vermogen bij hetzelfde toerental geleverd. Bij een slechte motorconditie stijgt het brandstofverbruik.

36

Gegevens van Lloyd's onderzoek (Marine Exhaust Emissions Research Programme (In: Lloyd's Register 1990) zijn de enige gegevens van al in gebruik zijnde motoren. Deze gegevens blijken vrijwel gelijk aan het gemiddelde SFC volgens gegevens van motorfabrikanten, die op laboratorium-opstellingen zijn gebaseerd. Daarbij bleek wel dat bij motoren van hetzelfde type en hetzelfde maximaal vermogen de motor met het laagste toerental de meest gunstige SFC heeft. Wanneer echter naar motoren wordt gekeken van uiteenlopend type is er geen relatie te vinden tussen vermogen/toerental-verhouding en SFC. Ook is bij gelijke motortypen en gelijke toerentallen en maximaal vermogen de motor met het minste aantal cilinders de meest gunstige in het brandstofverbruik in verband met wrijving. Ook hier zijn geen algemene afhankelijkheden bij verschillende motortypen van vermogen/cilinder-verhouding met het SFC. Geconcludeerd wordt dat binnen een groep van identieke. motorentrends, bovengenoemde noemde trends waarneembaar zijn. Wanneer gegevens van de hele populatie samen worden genomen, dan zijn de trends vaak niet meer significant aanwijsbaar. Zichtbaar is, dat de meetgegevens van verschillende motoren onderling kleinere verschillen vertonen bij grotere maximale vermogens.

37

III ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, GECOMBINEERD VERVOER

----------------38 GECOMBINEERD Gecombineerd weg/ro-ro-vervoer via de Rijn : een studie naar energiegebruik, kosten en marktmogelijkheden / Economisch Bureau voor het Weg- en Waterververvoer. - Rijswijk: EBW, dec. 1984. - (4080/111/6107). - (Uitv. v. dit project ondersteund door het Projektbeheerbureau Energieonderzoek (PEO» Onderwerp:

Gecombineerd vervoer/roro-vervoer.

Opdracht:

Verschillen in energiegebruik en kosten tussen wegvervoer en gecombineerd weg-/roro-vervoer nader vast te stellen voor concrete transportrelatiesj de meting van de belangstelling voor het beoogde transportsysteem verder uitbreiden, o.a. naar verladers en eigen vervoerders, en bestaande toepassingen van roro-vervoer in de USA en op de Donau nader bestuderen.

Onderzoek:

De systeemvergelijking heeft tot doel de consequenties voor energiegebruik en vervoerkosten aan te geven van een substitutie van het goederenvervoer over de weg naar gecombineerd weg/ roro-vervoer via de Rijn.

Initiatiefnemers van het project: J.P.G. Kuipers en de Europese Waterweg Transporten B.V., EWT, te Rotterdam. Materieel:

Nieuw materieel, gebaseerd op het duwvaartsysteem. Roro-vaartuigen zijn pontons (duwbakken). Het betreft geen shuttle-sy.teem maar een grote capaciteit van 70 12-m-trailers (oplegger.) per ponton; de ruimte onderdeks is voor rollend materieel toegankelijk.

"Ritten":

Haven Rotterdam - Duisburg, Mainz, Mannheim v.v.

Energiegebruik:

Voor de energiegebruiktoedeling aan de trailers, wordt gebruik gemaakt van een verdeelsleutel, vervat in een algorithme die het aan een afzonderlijke trailer toe te rekenen gebruik als uitkomst heeft, met het trailer-ladinggewicht en de bezettingsgraad van de ponton als variabelen. Voor het wegvervoer wordt uitgegaan van resultaten van EBWonderzoek ("Energiegebruik in het wegvervoer", 1981). Voor een trekker-op legger-combinatie wordt gerekend met de volgende gebruikcijfers: ladinggewicht 10 ton gebruik binnen bebouwde kom gebruik buiten bebouwde kom

25 ton 490 mI/km 350 mI/km

665 ml/km 453 ml/km

Verdere berekeningsgrondslagen: (1) Goederenvervoer met niet-gespecialiseerde 12-m-trailers, ingezet op concrete vervoerrelaties, waarbij de trailers 6f over de weg worden vervoerd, óf via de Rijn aan boord van ro-

39

ro-vaartuigen met vóór- en natransport over de weg. (2) Er wordt volstaan met het doorvoeren van de berekeningen voor slechts een enkele reis (de symmetrische ritstructuur is nl. zodanig gedefinieerd dat dit voldoende is). (3) De gekozen vervoerrelaties maken deel uit van het wegvervoer tussen Nederland en de Bondsrepubliek, i.h.b. tussen 4 mogelijke roro-terminallokaties (Rotterdam, Duisburg, Mainz, Mannheim). (4) De berekeningen worden uitgevoerd voor ladinggewichten van 10 ton en 15 ton per trailer. (5) Kostencijfers hebben betrekking op het niveau van 1-1-1984. (6) Bezettingsgraad van de roro-pontons: in eerste instantie gesteld op 90%, aanvullende berekeningen voor 80%. (7) Energiegebruik wordt voor beide technieken uitgedrukt in liters dieselolie (ca. 10.200 kcal/kg). Resultaten van het onderzoek: (1) Met het beoogde concept voor gecombineerd weg/roro-vervoer via de Rijn (twee pontons convooien tot Mainz en aansluitend één-pontons convooien tot Mannheim) kan t.o.V. het wegvervoer 10 tot 15% worden bespaard. (2) Met hetzelfde concept voor gecombineerd vervoer zijn kostenbesparingen mogelijk tot 20 à 25% t.o.v. het wegvervoer (bij een bedrijfseconomische kosten/kosten-vergelijking en een bezettingsgraad van de pontons van 90%). (3) Een verlaging van de bezettingsgraad van de pontons van 90 naar 80% verlaagt de energiebesparingspotentie tot 5 à 10% en de kostenbesparingspotentie tot 15 à 20%. Het aantal relaties waarop een besparing mogelijk is neemt eveneens af. (4) De meest optimale benutting van de onder (1) en (2) vermelde besparingspotentie wordt bereikt indien de richting van vóór- en natransport zoveel mogelijk in het verlengde van het hoofdtransport ligt. Vooral op die vervoerrelaties waar juist tegen de richting van het hoofdtransport in wordt gereden, neemt het voordeel van gecombineerd vervoer snel af bij toename van de betreffende vóór- of natransport-afstand. (5) Onder vervoerders die actief zijn in het wegvervoer naar Duitsland vanuit andere provincies dan Noord-Holland, ZuidHolland en Zeeland bestaat geen noemenswaardige belangstelling voor de roro-dienst. (6) De acceptatie van de roro-dienst wordt voor verladers en vervoerders sterk bemoeilijkt door de met roro-vervoer gepaard gaande transportduurverlenging. Met een toename van de afvaartfrequentie wordt dit nadeel verkleind.

40 ENERGIEBESPARINGSMOGELIJKHEDEN Energiebesparingsmogelijkheden en kostenconsequenties door toepassing gecombineerd vervoertechnieken alsmede een vergelijking van het energieverbruik en vervoerkosten in het gecontaineriseerd vervoer over de weg, via de rail of per binnenschip / Nederlands Vervoerswetenschappelijk Instituut, NVI. - Rijswijk: NEA, jan. 1985. - (N.1655/13121) . - (Ondersteund door het Projectbureau Energieonderzoek van TNO in het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek; per 1 aug. 1984 werkz. overgen. door de Stichting Projectbeheerbureau Energieonderzoek te Utrecht) Onderwerp:

Gecombineerd en gecontaineriseerd vervoer (dit laaste beschouwd als een specifieke vorm van geïntegreerd vervoer).

Opdracht (PBE):

Besparingsmogelijkheden, die genoemd zijn in een NVI-studie uit 1982 (Energiebesparingsmogelijkheden in de transportsector) nader uitzoeken.

Begripsomschrijving 'energiegebruik': 'Energiegebruik' wordt meestal uitgedrukt 'per tonkm'. Voor een vergelijking tussen de vervoermodes noemt NVI het gebruik hiervan 'dubieus' en werkt liever op 'ritbasis' (in de binnenvaart spreekt men van 'reis' i.p.v. 'rit'). Energieverbruiksmodellen: Overgenomen uit eerdere onderzoeken; eventueel aangepast. Model wegvervoer uit: bovengenoemde NVI-studie, 1982. Model binnenvaart: berekend door het Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer, EWB. Model railvervoer: SNCF-model. Onderlinge energieverbruikvergelijking geschiedde op basis van de gebruikte hoeveelheid energie in Mega Joules. Kostenvergelijkingen: Betreffen de door de vervoerder ervaren kosten (dus niet de maatschappelijke kosten). Gecombineerd vervoer Onderzochte relaties: Bekeken z~Jn: de relaties tot Rotterdam: -Duisburg (229 km), -Mainz (496 km), -Mannheim (520 km), -München (865 km), -Basel (816 km), -Wenen (1283 km), -Milaan (1194 km), -Montpellier (1305 km). Waar mogelijk met oplegger op de trein, wissellaadbak op de trein, Rollende Landstrasse en Roll-on roll-off. Daarbij werden energiegebruik en vervoerkosten van verschillende vervoerswijzen onderling vergeleken. Energievergelijking (conclusies m.b.t. de binnenvaart): Gecombineerd vervoer via de binnenvaart, het roll on-roll off vervoer, kan in enkele wegvervoerritten voordelen opleveren tot maximaal 10%. Er dient dan met een schip met twee bakken gevaren

41

te worden, aangezien het gebruik van een kleiner schip (één bak), het verbruik relatief sterk doet stijgen. RaIl on-raIl off vervoer levert energie- en kostenvoordelen op in het vervoer naar Mainz. Het vervoer op de relatie RotterdamDuisburg kent ook energievoordelen, maar een massale substitutie naar deze vervoerswijze betekent erge grote stijging van de vervoerkosten. Kostenvergelijking wegvervoer/gecombineerd vervoer Railvervoer is pas op afstanden> 700 km competitief. Wissellaadbakken en opleggers via de rail is in een aantal gevallen (gunstige ritkenmerken) interessant op hoofdtransportafstanden tussen de 700 en 1000 km. Bij afstanden >1000 km (behalve naar Zuid-Frankrijk; wezenlijk hogere kosten) zouden alle ritten met deze twee gecombineerd vervoertechnieken kunnen lopen. Mogelijke besparingen t.o.v. vergelijkbaar wegvervoerrit: 20%. Rollende Landstrasse-vervoer biedt alleen voordelen als zowel de heen- als terugrit beladen zijn. Vooral op de relatie Rotterdam-Basel (wachttijd voor wegvervoer aan de grens) zijn kostenvoordelen te behalen. Het opleggervervoer via de binnenvaart biedt ook op kortere afstanden kostenvoordelen. Bijvoorbeeld voor sommige ritten in de relatie Rotterdam-Mainz: 10-15% besparingen mogelijk. De afstand Rotterdam-Duisburg blijkt voor Roll on-Roll off te klein te zijn voor een groot aantal ritten om kostenvoordelen op te kunnen leveren. Kostenconsequenties van substitutie van wegvervoer naar gecombineerd vervoer: Bij wissellaadbakkenvervoer zijn op alle onderzochte relaties energiebesparingen te behalen. Op de relaties Rotterdam, -Milaan, -Wenen zijn tevens kostenvoordelen mogelijk. Voor vervoer op Mannheim, München, Montpellier stijgen de vervoerkosten. Het is onbekend of de voordelen opwegen tegen de nadelen (daarvoor moeten alle terminals in beschouwing worden genomen). Bij opleggervervoer via de rail doet iets dergelijks zich voor: energievoordelen bij vervoer op Wenen en Montpellier, in het eerste geval met kostenvoordelen en in het tweede met kostennadelen. De Rollende Landstrasse vervoer leverde géén energiebesparingen op, zodat substitutie naar deze techniek om deze reden niet zinvol is. Het Roll on-Roll off vervoer levert energie- én kostenvoordelen op in het vervoer naar Mainz. Het vervoer op de relatie Rotterdam-Duisburg kent ook energievoordelen, maar een massale substitutie betekent een erg grote stijging van de vervoerkosten. Eindconclusies betreffende het onderdeel gecombineerd vervoer: Er zijn aanzienlijke energiebesparingsmogelijkheden aanwezig, waarbij vooral de wissel laadbak van belang is. Bij een stimulering van het gebruik van wissellaadbakken op grond van ener-

------------42 getische overwegingen, dient echter rekening gehouden te worden met het feit dat op bepaalde geografische relaties sprake is van een aanzienlijke stijging van de vervoerkosten, waarvoor dan een zekere mate van compensatie gevonden moet worden voor de vervoerder. Het opleggervervoer via de rail en het Rollende Landstrassevervoer bieden op dit gebied weinig of geen potentieel. Het Roll on-Roil off vervoer kent ook op afstanden tot 700 km én energie- én kostenvoordelen (i.t.t. railvervoer dat, bij een kostenvergelijking tussen wegvervoer en gecombineerd vervoer pas op afstanden boven de 700 km competitief wordt). Containervervoer Onderzochte relaties: Bekeken z~Jn: de relaties Rotterdam-Groningen (292 km)*, Enschede (229 km)*, Venlo (192 km), Antwerpen (91 km), Duisburg (247 km), Mannheim (520 km), Basel (816 km). Daarbij werden energiegebruik en vervoerkosten van verschillende vervoerswijzen onderling vergeleken. Energieverbruik: Energieverbruik in het wegvervoer ligt op alle onderzochte relaties hoger dan het verbruik bij vervoer via de rail of de binnenvaart. Op relaties waar het varen met containerschepen van 110 m lengte niet mogelijk is (Groningen, Enschede), is het verbruik in het railvervoer het geringste. Kan dit scheepstype echter wel gebruikt worden, dan blijkt de binnenvaart de techniek te zijn waar het energieverbruik het geringste is. Op de tweede plaats komt het railvervoer, daarna het vervoer met een kleiner schip van 90 m en tenslotte het wegvervoer. Kostenvergelijking: De kostenvergelijking tussen de technieken blijkt sterk af te hangen van de afstand. Op de kortste afstanden is het wegvervoer de goedkoopste vervoertechniek, waarbij met het toenemen van de afstand het verschil met de binnenvaart kleiner wordt. Afweging energiegebruik/vervoerkosten: De binnenvaart is de techniek waarbij het energiegebruik het geringste is (tweede plaats: railvervoer). De kostenvergelijking hangt sterk af van de afstand. Bij toenemende afstand wordt het verschil met de binnenvaart kleiner (evenwichtspunt: ongeveer Venlo, waar sommige containers [20'] uit kostenoogpunt beter via de binnenvaart en andere [40'] beter over de weg vervoerd kunnen worden). Op alle overige, verder weggelegen relaties is de binnenvaart de meest aantrekkelijke vervoertechniek. Het railvervoer is steeds duurder dan het wegvervoer, al wordt het verschil kleiner met de afstand. Waarschijnlijk wordt deze techniek pas op nog grotere afstanden (dan hier onderzocht, t.W. Rotterdam-Basel) interessant. Een aparte situatie treedt op bij de relatie Rotterdam-Antwerpen (zeehaven-zeehaven). Het energieverbruik van het railvervoer ligt hier iets lager dan het verbruik in de binnenvaart en veel lager dan in het wegvervoer, terwijl de vervoerkosten bij de drie technieken in dezelfde orde van grootte liggen.

43

Eindconclusies betreffende het onderdeel containervervoer: Over het algmeen kan het vervoer van containers via de binnenwateren vanuit energie- en kostenoogpunt aanzienlijke voordelen bieden tegenover het rail- en wegvervoer. Het railvervoer biedt vooral voordelen op energetisch gebied, maar wordt vanuit kostenoogpunt waarschijnlijk pas bij zeer grote afstanden van belang.

44

HAALBAARHEID Haalbaarheid uitbreiding gecombineerd weg/rara-vervoer met een dienst tussen Utrecht en Mannheim / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. Rijswijk: EBW, april 1987. - (7022/6120). - (In opdracht van K.TRON RORO BV en ondersteund door het Projektbeheerbureau Energieonderzoek (PEO)) Onderwerp:

Gecombineerd vervoer/roro-vervoer.

Onderzoek:

De systeemvergelijking heeft tot doel de consequenties voor energiegebruik en vervoerkosten aan te geven van een substitutie van het goederenvervoer over de weg naar gecombineerd/rorovervoer via de Rijn. I.c. betreft het vervoer met een rorolijndienst met terminals in Utrecht en Mannheim.

Materieel:

Wegvervoermaterieel: trekker-opleggercombinatie, waarvan alleen de oplegger aan boord van de roro-vaartuigen wordt vervoerd. Afmetingen van een standaard trailer: 12,20 x 2,50 x 3,60. Roro-vaartuigen: de systeemvergelijking wordt uitgevoerd door twee verschillende scheepstypen. 1) Koppelverbanden bestaande uit een motorduwschip en een gekoppelde duwbak (stroomopwaarts ervóór gekoppeld en stroomafwaarts ernaast gekoppeld). Deze vaartuigen zijn oorspronkelijk in de jaren 1973-'75 gebouwd voor vnl. vervoer van (zware) bulkgoederen en zijn t.b.v. roro-vervoer verbouwd (autodek, roro-kleppen). 2) Nieuw ontwerp motorschip (op de tekentafel) met speciale vormgeving en toerusting, waarvan de hoofdkenmerken in een tabel zijn weergegeven:

afmetingen draagvermogen voortstuwing capaciteit bouwjaar Methodiek:

koppelverband omgebouwd motorduwschip 108,5 x 11,4 x 2,5 ca 1500 ton 2 x 1000 pk 40 trailers ca 1975

motorschip ontwerp bak 76,5 x 11,4 x 2,5 ca 1000 ton

30 trailers ca 1975

110 x 17 x 2,5 ca 2500 ton 2 x 1250 pk 78 trailers nieuw

De systeemvergelijking werd uitgevoerd door berekeningen op concrete vervoerbewegingen met trailers tussen plaatsen in het gebied rond een roro-terminal in utrecht en plaatsen rond Mannheim; zowel voor rechtstreeks wegvervoer als voor gecombineerd weg/roro-vervoer met uitsluitend voor- en natransport tussen de gekozen plaatsen en de roro-terminals. De berekeningsmethodiek vereist dat kosten en energiegebruik van het roro-materieel en de bijkomende trailerhandling aan de afzonderlijke trailers worden toegerekend. Bij de ritstructuur wordt, ten behoeve van de systeemverge!ijking, rekening gehouden met de heen en retourreis.

45 Berekeningen:

Roro-vaartuig Het energiegebruik is afhankelijk van vorm, afmetingen, voortstuwingssysteem en belading. Als verdeelsleutel fungeerde dezelfde, die werd ontwikkeld voor de EBW-studie van 1984. De berekening vond plaats op basis van energiegebruikcijfers die werden verstrekt door de opdrachtgever. De berekeningen van de transportkosten zijn gebaseerd op: - de exploitatiekosten (van de bestaande dienst) - de offertes (van het nieuw te bouwen schip) - investeringskosten (verstrekt door de opdrachtgever) ombouwkosten - kapitaalkosten (afschrijvingskosten voor een nieuwbouw schip over 19 jaar; " voor een omgebouwd koppelverband over 17 jaar) De kostencalculatie is gericht op toerekening van alle kosten aan een trailerstelplaats. Wegververvoer Voor de berekening is gebruik gemaakt van verscheidene kostprijsmodellen en rentabiliteisstudies van de EBW. Bij toerekening van de kosten aan vervoerbewegingen werden twee kostprijseenheden (per uur en per km) gehanteerde laad- en lostijden zijn dezelfde als bij gecombineerd vervoer.

Resultaten:

Resultaten worden in de bron gegeven in vier tabellen series. (1)

Energievergelijking Met omgebouwd koppelverband is er geen energiebesparing t.o.v. het wegvervoer, integendeel, er wordt zelfs 20-40% meer energie verbruikt. Dit is nog aanzienlijker meer bij lage bezettingsgraad. Het nieuwe scheepstype geeft 5-10% energiebesparing bij een relatief matige bezettingsgraad (75%) en 10-15% energiebesparing bij een goede bezettingsgraad (90%).

(2)

Kostenvergelijking Substitutie van het wegvervoer met inschakeling van het nieuwe scheepstype maakt een kostenbesparing van 5-10% mogelijk, afhankelijk van de bezettingsgraad. Een omgebouwd koppelverband geeft uitsluitend met een hoge bezettingsgraad (90%) enige procenten kostenbesparing. (Prijzen per 1-7-1986).

(3)

Voorwaarde Energiegebruik- en kostenvoordelen z~Jn bereikbaar indien in het voor- en natransport zo min mogelijk tegen de richting van het hoofdtransport in wordt gereden.

Verdere uitkomsten van het onderzoek (4)

Het ladingpakket van de huidige dienst tussen Rotterdam en Mainz/Mannheim bestaat slechts gedeeltelijk uit trailers. Een groot deel bestaat uit diverse rollende (project-)lading. De gedachte achter het gecombineerd weg/roro-vervoer is om

46

ondanks een verlaging van de omloopsnelheid van getrokken materieel tot kostenbesparingen te komen. Sommige gebruikers van het systeem trachten echter de omloopsnelheid van trekkend èn getrokken materieel te verhogen door benutting van het overigens onbruikbare week-end. Zij boeken daartoe uitsluitend op de stroomopwaartse week-end afvaart. Het wegvervoermaterieel heeft vrijwel uitsluitend de Nederlandse nationaliteit. (5)

Er kan geen potentieel ladingpakket van voldoende omvang worden vastgesteld voor een dienst tussen Utrecht en Mannheim, op grond van een kwantitatieve benadering van marktomvang, kostenverschillen en interesse-meting onder de vervoerders (positieve belangstelling 8,9%; negatief: 91,1%).

(6)

Binnen de door externe factoren bepaalde mogelijkheden, zoals weer- en vaaromstandigheden, is een roro in staat om bij een goede interne organisatie een vrijwel schadevrije en betrouwbare dienst aan te bieden.

(7) Toetsing aan de studie-uitkomsten van 1984: - de in de studie genoemde kwalitatieve sterkte/zwakte factoren zijn bewaarheid; toetsing op kwantitatieve aspecten bemoeilijkt door het uitgaan van een ander technisch concept; energiegebruik en -kosten vielen in de praktijk aanmerkelijk ongunstiger uit; er zijn echter geen aanwijzingen om de energiegebruikcijfers voor het in de studie van 1984 beschreven concept significant bij te stellen; de kosten van het goedkoopste concept uit de studie van '84 lijken enigszins naar boven te moeten worden bijgesteld, maar blijven ca 10% onder die van het nieuw ontworpen scheepstype.

------------

47

HAALBAARHEID Haalbaarheid initiatieven in het gecombineerd weg-watervervoer : eindrapport / Haskoning, Koninklijk Ingenieursbureau en Architectenbureau B.V. - Rijswijk: NEA, juni 1991. - (910088/36138). - (Uitgebracht aan: Ministerie van Verkeer en Waterstaat) Onderwerp:

Gecombineerd weg-watervervoer, GWWV.

Doel van het onderzoek: In het kader van Project 38 uit het SVV inzicht bieden in de economische haalbaarheid van concrete initiatieven op het gebied van gecombineerd weg-watervervoer en de effecten op het gebied van milieu en bereikbaarheid. Methodiek:

Toetsing van concrete initiatieven: - twee op het gebied van binnenlands vervoer van containers - één gericht op vervoer van mariene containers tussen Rotterdam en Noord Nederland, waarbij gebruik wordt gemaakt van traditionele schepen die drie inland terminals in Noord Nederland aanlopen, - het tweede betreft containervervoer van verbrandbaar en compostbaar afval in stedelijk gebied naar nabij gelegen verwerkingsinstallaties met behulp van een duwbak met eigen kraan; twee m.b.t. roro-vervoer - binnen Nederland met één of meerdere schepen met een capaciteit van ca. 60 trailers; de overslagtijd werd zo kort mogelijk gehouden (hoge frequentie van diensten voor de wegvervoerders ) , - het tweede initiatief betreft internationaal catamaran vervoer; er werden twee schepen ontworpen met een capaciteit van ongeveer 70 trailers voor verschillende soorten lading. Het schip voor lichte lading kan een hoge gemiddelde snelheid halen, terwijl het schip voor zware lading een normale gemiddelde snelheid haalt.

Transportkosten: Het containervervoer per binnenschip heeft in de Rijn-corridor eerder bewezen inclusief voor- en natransport goedkoper te zijn dan spoor- en wegvervoer. T.o.v. het rechtstreekse wegvervoer moeten extra overslagkosten worden gecompenseerd door de afstandafhankelijke rij-, c.q. vaarkosten. De evaluatie wijst uit dat dit binnen Nederland mogelijk is, mits er voldaan wordt aan bepaalde voorwaarden, met name t.a.v. organisatie en de kosten van overslag. In het roro-vervoer per binnenschip is de overslag vaak goedkoper dan bij het bovengenoemde containervervoer, maar het voordeel op de afstandafhankelijke kosten is bij roro-vervoer kleiner dan bij containervervoer. De bij roro ingezette schepen zijn veel minder conventioneel. De kostenaspecten zijn daardoor moeilijk in te schatten.

48

Energieverbruik: Het vervoer van containers in gecombineerd weg-watervervoer biedt duidelijke voordelen t.a.v. het energiegebruik in vergelijking tot het rechtstreekse wegvervoer. Op relaties binnen Nederland bedraagt de berekende besparing globaal eenderde tot een kwart. Het roro vervoer leidt tot verslechtering van de verhouding tussen het netto-ladinggewicht en het totale gewicht van lading en transportmiddel(len) samen. Bij enkele onderzochte initiatieven voor roro konden geen energetische voordelen worden vastgesteld. Uit ander (niet genoemd) onderzoek zouden er aanwijzingen zijn dat een roro-vaartuig zou kunnen worden gebouwd, waarmee t.o.v. het rechtstreekse wegvervoer enige verlaging van het energiegebruik kan worden bereikt. Andere paragrafen hebben betrekking op: - infrastructuur/suprastructuur als knelpunt (w.o. ook afstemming van bediening van sluizen en bruggen) kapitaal toegang tot technologische know-how (m.n. voor roro-vervoer: catamaran wijkt sterk af van conventionele vloot; de mogelijkheid van optimalisatie van het brandstofverbruik behoeft verder onderzoek) toegang tot expeditionele know-how (de organisatie van gecombineerd vervoer is complex; binnenvaartondernemers ontberen expeditionele kennis; er bestaat m.n. een tekort aan kennis van de goederenbeweging en de transportmarkt) de markt voor het gecombineerd weg-watervervoer terminals congestie Systeemevaluatie 1) Economische haalbaarheid Uit de analyses is gebleken dat containervervoer per binnenschip duidelijke voordelen kan opleveren, mits de kosten van overslag en aan- en afrijden geoptimaliseerd kunnen worden. Roro-vervoer binnen Nederland biedt slechts de mogelijkheid tot geringe kostenbesparingen door de hoge kosten van aan- en afrijden. Dit wordt niet genoeg gecompenseerd door de schaalvoordelen van het schip, die niet optimaal benut worden bij het vervoer van een relatief hoog aandeel van niet functioneel gewicht (de trailers) op relatief korte afstanden. Internationaal roro-vervoer biedt duidelijke kostenvoordelen. Het wordt van belang geacht om op te merken dat het bij de twee systemen gaat om twee markten met eigen eisen en een eigen acceptatiegraad bij een bepaalde geboden kostenvoordeel. Bij roro-vervoer kunnen derhalve heel andere eisen worden gesteld door de markt dan bij het inland vervoer van maritieme containers. 2) Energie en congestie Containervervoer levert een duidelijke bijdrage aan overheidsdoelstellingen op het gebied van het verminderen van energieverbruik en de uitstoot van schadelijke stoffen. Bij het roro-

49

vervoer is geen significant verschil met direct wegvervoer aan te tonen; bij een lage beladingsgraad of bij hogere snelheden wordt zelfs meer energie verbruikt. Bij het relatief geringe aantal vervoerbewegingen dat van de weg kan worden gehaald naar het water, wordt geen significante vermindering van de congestie bereikt. Dit mag ook niet worden verwacht gezien de door verschillende initiatieven aangeboden capaciteit en de omvang van de geselecteerde markten ten opzichte van het totale binnenlandse en doorgaande wegvervoer. Wel wordt opgemerkt dat door de tot dan getoonde initiatieven wegvervoer wordt gesubstitueerd in gebieden waar de weg-infrastructuur zeer hoog wordt belast. 3) Markt Resumerend wordt gesteld dat voor het containervervoer in Nederland duidelijke kansen aanwezig zijn bij een goede organisatie en dienstverlening, mits een kostenvoordeel kan worden gerealiseerd, voortvloeiend uit een strenge beheersing van overslagen truckingkosten. Het roro-vervoer binnen Nederland behoeft een nauwe samenwerking met wegvervoerders teneinde de truckingkosten zo laag mogelijk te houden en zodoende een kostenvoordeel te realiseren. Het verwerven van een marktaandeel is moeizaam ten gevolge van het feit dat: * het kostenvoordeel gering is * het een goederenstroom betreft met een gewenning aan hoge snelheden, waarbij de noodzaak tot hoge snelheden ook vaak aanwezig is. De samenwerking met wegvervoerders is van groot belang omdat de aanbieder van de roro-dienst neutraal moet zijn in het vervoer: hij mag geen deur-tot-deur dienstverlening aanbieden omdat hij dan in directe concurrentie treedt met de wegvervoerders, die zijn markt vormen.

50

HAALBAARHEIDSSTUDIE Haalbaarheidsstudie gecombineerd vervoerterminal regio Kampen/Meppel/Zwolle / Logitech B.V. , Overijsselse Ontwikkelings Maatschappij N.V. - Driebergen : Logitech, Zwolle: Overijsselse Ontwikkelings Mij., juli 1991 Onderwerp:

Gecombineerd vervoer.

Onderzoek:

Studie naar de mogelijkheden voor weg/waterterminals in de regio Kampen/Meppel/Zwolle. Het marktsegment waar de binnenvaart zich in eerste instantie op richt is de maritieme container met bestemming/herkomst Rotterdam. Ook Amsterdam en Antwerpen zijn in het netwerk opgenomen maar qua aantallen containers ondergegeschikt geacht aan Rotterdam.

Knelpunten:

De mogelijkheden van gecombineerd weg/watervervoer zlJn niet bekend bij de wegvervoerders (wel bekend: weg/rail). In het verleden werd door de wegvervoerders geen gebruik gemaakt van het gecombineerd vervoer vanwege de prijs/prestatie-verhouding. Enerzijds zijn de prijzen te hoog anderzijds zijn de aansluitingen op de dienstregelingen van de terminals in Rotterdam niet goed. De dienstregelingen zijn ook niet flexibel genoeg m.b.t. veranderingen in het aanbod.

Eisen gecombineerd vervoer: Toekomstige gebruikers van gecombineerd vervoer achtten de verbetering van de prijs/prestatieverhouding van het product gecombineerd vervoer essentieel. Dit betekent dat naast de modaliteiten eveneens aan de terminal specifieke eisen worden gesteld. Eisen die door wegvervoerders aan het gecombineerd vervoer c.q. terminal worden gesteld zijn: - concurrerende prijs met het wegvervoer; dienstregeling niet te beperkt en aansluitingen op de dienstregeling van de terminal in Rotterdam; flexibiliteit van het gecombineerd vervoer, tot uitdrukking gebracht door het opvangen van pieken en dalen in de bevrachtingscapaciteit en handling van aantallen containers; bij calamiteiten (vorst, verkeersongevallen) moet het transport gegarandeerd zijn; bij de dienstverlening wordt door wegvervoerders de nadruk gelegd op o.m. een vakkundige afhandeling, betrouwbaarheid, openingstijden, tracking en tracing. Conclusies:

In de regio Kampen/Meppel/Zwolle is een marktpotentieel aanwezig van 10.000 tot 15.0000 containers voor gecombineerd vervoer bij vervoerders. Eisen gelden een goede prijs/prestatieverhouding en eisen aan een terminal. Thans wordt niet of nauwelijks gebruik gemaakt van gecombineerd vervoer, maar er is wel een indicatie voor de goede concurrentiepositie van een mogelijk op te richten terminal en geringe weg lek-effecten vanuit de regio naar bestaande terminals.

51

Het gecombineerd weg/watervervoer is nog niet in beeld van het beroepsgoederenvervoer. Het niet bekend zijn met gecombineerd vervoer én het ontbreken van een referentiekader (namelijk alle terminals in Noordoost-nederland zijn railterminals, een watertenninal ontbreek~) zijn hier debet aan. Het aanwezige marktpotentieel vormt echter geen garantie dat het potentieel wordt omgezet in daadwerkelijk gecombineerd vervoer. De ondernemer die de terminal exploiteert zal hiertoe het initiatief moeten nemen.

52 VERBETERING Verbetering beladingsgraden in beroepsgoederenvervoer over de weg / Bureau Goudappel Coffeng bv. - Deventer : BGC, Instituut voor Ruimtelijke Organisatie TNO, 29 april 1991. - (Kenmerk NOV/068/21/Mu). - (I.o.v. NOVEM projectnr. 42.120-205.2) Opmerking vooraf: Onderhavige bron gaat over vervoer over de weg. Mogelijk is veel van de problematiek van het goederenvervoer over de weg herkenbaar voor het goederenvervoer in de binnenvaart. Bovendien is het, bij eventueel denken over gecombineerd vervoer weg/binnenvaart, zinvol om kennis te nemen van marktonderzoek van een eventuele partner (incl. problemen/oplossingen) . Het hoofdstuk met betrekking tot markten voor gecombineerd vervoer betreft louter het weg-railvervoer. Dit is conform de bevindingen bij ander onderzoek, waaruit blijkt dat vervoerders een "blinde vlek" voor de binnenvaart hebben t.a.v. mogelijk gecombineerd vervoer met de binnenvaart (m.n. roll on - rollof). Doel van het onderzoek: Nagaan wat de oorzaken zijn van de lage beladingsgraden in het wegvervoer en in welke sectoren van het wegvervoer de laagste beladingsgraden voorkomen. Methodiek:

Onderzoek bij betreffende bedrijven.

Resultaten:

Uit cijfernmatige analyse van het beschikbare datamateriaal volgen enkele kansrijke doelgroepen voor verbeteringen in de beladingsgraad in het wegvervoer, dit zijn o.a. bedrijven in: - groente- en fruitvervoer - dranken - levensmiddelendistributie (producenten) - machines/apparaten - gebruikers van standaardlaadeenheden. Volgens onderzoek bij de bedrijven werden als oorzaken voor de lage beladingsgraden, in het bijzonder van lege retourritten, gevonden: - totaal ontbreken van retourlading (imbalance vervoerstromen) - ver moeten omrijden om retourlading op te pikken - retourlading moet op ongeschikt tijdstip worden vervoerd (geladen/gelost) - retourlading te klein en/of brengt te weinig op - retourlading wordt niet gevonden (marktkennis) - retourlading wordt te laat gevonden (vrachtwagen al vertrokken) . Mogelijke oplossingen: - gecombineerd vervoer - rendement beïnvloedende maatregelen - televeilen - mobiele satellietommunicatie - toenemende logistieke beantwoording.

53

Bevordering van gecombineerd vervoer, naast een algemene stimulering van specifieke verbeteringen als de wissellaadbakpool, blijft uit het oogpunt van leegrijden belangrijk (hier wordt alleen gedacht aan substitutie van weg- naar railvervoer!) RendementsbeInvloedende maatregelen zijn enerzijds het veranderen van de (variabele) kostprijs van het vervoer, bijvoorbeeld door het verhogen van de brandstofaccijns (hogere rijkosten) of door tolheffing en anderzijds het veranderen van de opbrengst van het vervoer, bijvoorbeeld door hogere tarieven of een premie voor niet-leeg rijden. Het systeem van veilen blijkt één van de belangrijkste oorzaken te zijn van het leegrijden in het groente- en fruitvervoer. Televeilen zou kunnen leiden tot een belangrijke reductie van het leegrijden in deze sector. Toepassing van mobiele satellietcommunicatie begint van de grond te komen, ook in Nederland. In 1991 zijn de eerste systemen op de markt gekomen. Opmerking:

Mogelijk is het zinvol, bij de overweging van gecombineerd weg/binnenvaart vervoer, om tijdig contact te zoeken voor binnenvaart-input in de veiling- en communicatiesystemen (om letterlijk, bij deze ontwikkelingen niet Huit de boot H te vallen). Dit n.a.v. een andere bron, waaruit blijkt dat vervoerders uitermate slecht op de hoogte zijn van binnenvaartmogelijkheden en een bewustwordingsproces geïndiceerd lijkt. Uit de gedragspsychologie is bekend hoe moeilijk een éénmaal gekozen gedrag te doorbreken is. Daarom lijkt het Htijdig er bij zijn H van belang.

54

IV ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, MOTOREN

55

SEPPEN, J.J. Aandrijflijn binnenschepen: fase 2 / J. J. Seppen, R. Barnstijn ; Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek, Instituut voor Wegtransportmiddelen. - Delft: TNO-lW, juni 1987. - (TNO projectnr. 700 360 800). - (I.o.v. Projectbeheerbureau Energieonderzoek, PEO) Onderwerp:

Motoren: aandrijflijn, compounding

Opdracht:

In het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek, sector Verkeer en Vervoer, is door PEO aan TNO-lW opgedragen een studie uit te voeren naar de mogelijkheden tot optimalisatie van de aandrijflijn van binnenschepen. Fase 1 van het project betrof een literatuurstudie. Fase 2 betreft het verrichten van metingen aan een representatieve binnenvaartmotor (BRONS-MAN 20/27) om enerzijds de huidige prestaties te bepalen en anderzijds om mathematische modellen geschikt te maken om het gedrag van deze motor te simuleren (zie ook: Aandrijflijn binnenschepen : fase 3 / J. Kos ). Ook hoort het bepalen van een representatief belastingpatroon van een motor van een binnenschip tot het project.

Uitvoering meetprogramma: De uitvoering van het meetprogramma werd uitbesteed aan BRONS. De metingen werden verricht aan een BRONS-MAN 6 L 20/27 dieselmotor met een nominaal vermogen van 600 kW bij 1000 omw/ min. De proef stand is geschikt gemaakt om: - koppel, toerental en brandstofgebruik te meten - warmtebalans van de motor te meten - cilinderdrukdiagram te kunnen meten en te analyseren. Analyse van de metingen werd uitgevoerd door lW-TNO. Het meetprogramma bestaat uit: - vastleggen van de prestaties van de standaard MAN 20/27 bepalen van de invloed van maatregelen die meer energie in het uitlaatgas opleveren (t.b.v. compounding) - metingen om het mathematische model te valideren. Bepaling vaarpatronen: Voor de bepaling van de vaarpatronen wordt verwezen naar een (niet beschikbaar) verslag van Techno Diagnostics. Ervaring van Techno Diagnostics leert dat het belastingpatroon van individuele schippers overeenkomt met dat van grote rederijen. Onder 4 rederijen werd een enquête gehouden. Bij geen van de schepen werd een momentaan belastingpatroon geregistreerd; alleen het jaarverbruik kon worden achterhaald. Ook de effectieve vaartijd kon niet worden achterhaald. Techno Diagnostics kon derhalve geen representatief vaarpatroon bepalen. Wèl zou een door Data Diagnostics ontwikkeld data-acquisitiesysteem op een schip geinstalleerd worden om dit te gaan bepalen (geen gegevens beschikbaar) . Conclusies van fase 2: - De meetresultaten aan de BRONS MAN 20/27 dieselmotor bleken over het algemeen voldoende nauwkeurig voor gebruik t.b.v. fase 3 van het onderzoek (zie: "Aandrijflijn binnenschepen : fase 3 / J. Kos").

56

- De invloed van de inlaat temperatuur op het motorgedrag is niet voldoende nauwkeurig bepaald. In fase 3 wordt d.m.v. literatuuronderzoek en berekeningen met mathematische modellen deze relatie bepaald. - De gemeten uitlaatgastemperatuur blijkt zeer laag te zijn (ca. 320·C). Deze temperatuur is van belang voor het compoundsysteem. Dit is veel lager dan de opgave van de fabrikant. De oorzaak hiervan zou later onderzocht worden. - Het onderzoek naar representatieve vaarpatronen heeft niet het beoogde resultaat opgeleverd. De benodigde gegevens om een representatief vaarpatroon te bepalen bleken bij de rederijen niet aanwezig te zijn. - Er werd een data-acquisitie systeem geplaatst op een representatief binnenvaartschip om het vaarpatroon te bepalen. Binnen drie maanden zouden resultaten te verwachten zijn.

57

KOS, J. Aandrijflijn binnenschepen: fase 3 / J. Kos ; Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek Instituut voor Wegtransportmiddelen . - Delft: TNO-lW, aug. 1988. - (TNO projectnr. 13.10-045.30). - (I.o.v. Projectbeheerbureau Energieonderzoek, PEO) Onderwerp:

Motoren: aandrijflijn, compounding.

Opdracht:

In het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek, sector Verkeer en Vervoer, is door PEO aan TNO-lW opgedragen een studie uit te voeren naar de mogelijkheden tot optimalisatie van de aandrijflijn van binnenschepen. Fase 1 van het project betrof een literatuurstudie, waaruit o.m. naar voren kwam dat het passing van compounding goede perspectieven biedt voor wat betreft rendementsverbetering van de motor. Op basis hiervan is o.a. een keuze gemaakt welke systemen ter verbetering van het motorrendement in aanmerking komen voor nader onderzoek, t.w.: I

Compoundsystemen: 1. Turbocompounding met een seriegeschakelde low pressure powerturbine 2. Rankine bottoming cycle

11 Inlaatlucht koelsystemen:

1. Inlaat expansie turbine. Het door deze turbine geleverde vermogen kan op twee manieren benut worden: a) Koppeling van de turbine aan de krukas b) Koppeling van de turbine aan de drukvulgroep, het door de turbine geleverde vermogen wordt in dit geval benut voor extra vuldruk verhoging. 2. Koelmachine. De compressor van deze koelmachine kan op twee manieren aangedreven worden: a) D.m.v. een turbine in de inlaat, gemonteerd na de intercooler en de verdamper van de koelmachine. Dit geeft nog een extra temperatuurverlaging. b) D.m.v. een low pressure turbine in de uitlaat. Fase 2 bestond uit twee delen: Ie: metingen aan een Brons M.A.N. 20/27 scheepsmotor, om inzicht te krijgen in de prestaties van deze motor en om een door TNO rekenmodel, TNODSL, waarmee systemen ter rendementsverbetering, te valideren. 2e: opdracht aan Techno Diagnosis b.v. om de vaarpatronen van enkele representatieve rederij schepen te inventariseren en in bruikbare vorm te presenteren. Doel van fase 3 (onderhavige bron): het bepalen van diverse mogelijkheden voor rendementsverbetering m.b.v. mathematische modellen van de motor en diverse compoundsystemen en/of diverse inlaat-lucht koelsystemen. De betreffende compoundsystemen worden vergeleken m.b.v. het voor BRONS motoren gevalideerde en voor het compoundgedeelte uitgebreide rekenmodel.

58

Onderzochte motor: Er is uitgegaan van een standaard BRONS-M.A.N. 6 L 20/27 motor, voorzien van een drukvulgroep en een intercooler, welke gekoeld wordt d.m.v. extern koelwater (fig.l, p.5 in de bron). Turbocompounding: Bij de standaard motor wordt alle in het uitlaatgas aanwezige energie benut om de vuldruk te verhogen. Bij compounding moet deze vuldruk gehandhaafd blijven, maar er moet extra uitlaatgasenergie worden gecreëerd om de powerturbine aan te drijven. Dit kan door: - het verhogen van het rendement van de drukvulgroep - tweetrapscompressie met tussenkoeling - verhoging van de uitlaatgastemperatuur - verhoging van de uitlaat-receiver-druk. Het eenvoudigst is verhoging van de uitlaat-receiver-druk. De verkregen maximale vermogenswinst, 2,5%, is vrij gering, vergeleken met de in de door TNO geraadpleegde literatuur vermelde waarden (bijv. M.A.N. voorspelt een rendementswinst van 4,7% voor een K6V 30/45). Uit de berekeningen met TNODSL blijkt dat de rendementsverbetering die met toepassing van turbocompounding te behalen valt toeneemt naarmate de uitlaatgastemperatuur van de standaardmotor hoger is. Dit geldt ook voor het verhogen van het drukvul groep rendement. Conclusie Voor de BRONS-motor is de te behalen rendementsverbetering door toepassing van turbocompounding geringer dan de in de (door TNO geraadpleegde literatuur) vermelde waarden. De oorzaak hiervan is te vinden in de lage uitlaatgastemperatuur van de BRONSmotor. Inlaatluchtkoeling: Wanneer de inlaatlucht extra gekoeld wordt, neemt de dichtheid toe. Hierdoor valt een verhoging van de vullingsgraad te verwachten. Tijdens de verbranding zal ook de piektemperatuur dalen, waardoor het warmteverlies in het koelwater wordt verminderd. Er werden twee inlaatlucht koelsystemen doorgerekend,t.w.: - inlaatluchtkoeling d.m.v. een expansie turbine in de inlaat a) waarbij de expansie turbine gekoppeld is aan de compressor b) waarbij de expansie turbine gekoppeld is aan de krukas. - inlaatluchtkoeling d.m.v. een koelmachine a) met een freon koelmachine b) door aandrijving van de koelmachine d.m.v. een low pressure turbine in de uitlaat c) door aandrijving van de koelmachine d.m.v. een turbine in de inlaat. Conclusie Uit de berekeningsresultaten blijkt dat, wil men de inlaatlucht koelen tot IOC, plaatsing van de koelmachine turbine in de uitlaat een hoger rendement oplevert dan plaatsing van de koelmachine turbine in de uitlaat. Voordeel van de laatst genoemde is dat met een verdamper met een kleinere warmte-overdrachtscoëfficiënt kan worden volstaan, als gevolg van de extra koeling die ontstaat door de expansie in de koelmachine turbine.

59

Beide systemen leveren echter, ondanks de aanzienlijke daling van de piektemperatuur waardoor verlies in het koelwater afneemt, geen of nauwelijks vermogenwinst op. Zeker niet als ook nog met verlies in de koelmachine compressor en turbine gerekend wordt. Rankine bottoming cycle heeft als voordeel t.o.v. turbocompounding dat de restwarmte in het uitlaatgas wordt benut, zonder dat het systeem wezenlijk invloed heeft op de motor. Er werd gekozen voor Organic Rankine Bottoming Cycle, waarbij gebruik gemaakt werd van fluorinol als medium. Volgens TNO blijkt uit literatuuronderzoek (niet beschikbaar) dat dit het meest geschikte medium voor toepassing is in een rankine cycle waar warmte wordt onttrokken aan het uitlaatgas. Fluorinol is een mengsel van trifluorethanol en water. Hier werd gekozen voor het mengsel fluorinol-85 (85 mol% trifluorethanol en 15 mol% water). Voor de simulatie werd gekozen voor een rekenmodel dat los staat van het rekenmodel TNODSL. Voor de simulatie werd advies gevraagd aan MT-TNO. Conclusie Toepassing van een rankine bottoming cycle levert de grootste rendementsverbetering van alle in dit rapport beschreven systemen. De rendementsverbetering bij een verdampingstemperatuur van 220°C is 5,1% (tegen 2,5% bij toepassing van turbocompounding). Deze is echter geringer dan opgegeven in de door TNO geraadpleegde literatuur. Daarbij wordt opgemerkt dat de uitlaatgastemperatuur van de BRONS motor vrij laag is, zodat verwacht kan worden dat de rendementsverbetering bij motoren met een hogere uitlaatgastemperatuur aanzienlijk hoger is. Daar staat tegenover dat de kosten van een turbocompound systeem lager zijn dan de kosten van een rankine bottoming cycle.

60 RELE, R.J.J. TER Berekeningen aan een swn TM 410 dieselmotor uitgerust met het Totex systeem / R.J.J. ter Rele. - Den Haag: TNO, Instituut voor Wegtransportmiddelen, nov. 1988. - 17 p. - (I.o.v. Stork-Werkspoor Diesel, Zwolle). - (TNO opdrachtnr. 73 186 0028) Onderwerp: Type:

Motoren, compounding. "Totex"-principe voor dieselmotor. Compound systeem, waarbij een groter dan normaal deel van de uitlaatgas-energie wordt omgezet in mechanische energie. Er bestaan twee groepen compound systemen: - Ie waarbij energie-omzetting plaatsvindt d.m.v. een turbine die via een tandwielkast gekoppeld is aan een krukas (hiertoe behoort het Totex-systeem) - uitlaatgassen-energie wordt benut om een 2e cyclus te bedrijven (bottoming cycle).

Het TNO-rekenmodel Simbur wordt aangepast (grootheden en invoergrootheden) voor de simulatie-berekeningen aan een swn TM 410 Dieselmotor, uitgerust met het Totex-systeem. Rekenresultaten

betreffen de startafstelling en optimalisaties van: compressieverhouding, openings- en sluitingshoek spoelklep, uit- en inlaatkleppen, spoel lucht- en uitlaatdruk (en hun verschil).

Conclusies en aanbevelingen: (van auteur) - Met het Totex-systeem wordt in vergelijking met de standaard motoruitvoering een 3,6% (absoluut) hoger rendement berekend wat een brandstofbesparing oplevert van 7,7%. Als gevolg van de hogere uitlaatdruk is de uitlaatgastemperatuur met 57 K toegenomen. - Ten aanzien van de compressieverhouding moet worden geconcludeerd dat met een ongewijzigde compressieverhouding de beste resultaten worden verkregen. - Verhoging van de compressieverhouding maakte een later verbrandingsverloop noodzakelijk ter voorkoming van overschrijding van de maximaal toegestane piekdruk met als consequenties een lager rendement en een hogere uitlaatgastemperatuur. - Met de gekozen afmeting en hefkromme van de spoelklep en openings- en sluitingshoeken van de overige kleppen wordt nagenoeg eenzelfde cilindervulling behaald als met de referentieafstelling.

61 _ De spoel lucht- en uitlaatdruk waarmee de gunstigste resulaten zijn behaald bedragen resp. 5,75 en 5 bar. Het rekenmodel Simbur is een geschikt hulpmiddel om de invloed van het Totex-systeem op de motorprestaties te berekenen. _ Verwaarlozing van het doortochtoppervlak van de inlaatklep gedurende de eerste 40 gr heeft een zeer geringe invloed op het resultaat. _ Ten behoeve van een nauwkeuriger simulatie van de SWD TM4l0 dieselmotor verdient het aanbeveling t.a.v. de warmteverliezen en het heat release diagram van de berekeningen en metingen met elkaar te laten overeenstemmen. _ Onderzoek naar de praktische uitvoerbaarheid van de gekozen geometrie van de spoelklep en naar de overige componenten van het Totex-systeem is zinvol.

62

BOOT, P.H. Simulatieberekening aan het Totex systeem j P.H. Boot. - [Z.pl.] silä Diesel, afdeling research, mei 1990. - 6 p.

Stork-Wärt-

Onderwerp:

Motoren, compounding. "Totex"-principe voor dieselmotor.

Type:

Compound systeem, waarbij een groter dan normaal deel van de uitlaatgas-energie wordt omgezet in mechanische energie.

Bijzonderheden:

Speciale spoelklep. Spoel luchtdruk en uitlaatdruk zijn enkele bars hoger dan voor die tijd gebruikelijk.

Berekeningen:

Uitgevoerd door TNO (rekenmodel Simbur). Het rekenmodel werd gemodelleerd aan de uitvoering van de swn TM410 dieselmotor; de hierbij gevonden parameters zijn gebruikt voor de berekeningen aan het Totex-systeem.

Rekenresultaten: Brandstofverbruiksverbetering van ruim 6% t.o.v. de referentie Totaalrendement t.o.v. referentiestelling is met 3,6% (absoluut) gestegen tot 47,4% bij een 8,3% hoger vermogen dan de referentie Specifiek brandstofverbruik gedaald met 7,7% tot 177,78 gjkWh. Uitlaatgastemperatuur gestegen met 57 K. Conclusie: (van auteur)

Vergeleken met de besparing die te bereiken is met het conventionele compoundsysteem van ca. 3% is de extra besparing van het Totex-systeem met veel gecompliceerdere drukvulling teleurstellend. De hogere uitlaatgastemperatuur is voor een turbine, gezien de stand der techniek, niet toelaatbaar.

Aanbeveling: (van auteur)

Ontwikkeling van Totex-systeem niet voortzetten.

63 SPECIFIEK Specifiek brandstofgebruik en beïnvloedende factoren. In: Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (91 0039/361 42) ; hoofdstuk 6 / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk : NEA, okt. 1991. - (I.o.v. het Ministerie van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, afd. Verkeer) (Zie ook p. 30 e.v.)

Onderwerp:

Motoren, specifiek brandstofverbruik (SFC).

Onderzoek naar:

De omvang van de emissie via uitlaatgassen, afkomstig van scheepvaartbewegingen op de Nederlandse wateren, met betrekking tot de categorieën vracht- en tankvaart , en sleep- en duwvaart. Hoofdstuk 6 behandelt het specifiek brandstofverbruik (SFC), uitgedrukt in g/kWh, en is afhankelijk van de motor en het geleverde vermogen.

Onderzochte motortypen zijn: middelsnellopende diesels, allen 4-takt typen en merk onbekend in verband met neutraliteit van het onderzoek DAF 4-takt met directe inspuiting zowel turbocharged als natuurlijk ademend (typen: DK 1160M, DKVD 1160M, DKD 1160M, DKX 1160M) CAT 3400 4-takt met directe inspuiting turbocharged en enkele met aftercooler (typen: 3406B DITA, 3408B DITA, 3412 DIT, 3412 DITA) CAT 3500 4-takt met directe inspuiting turbocharged en aftercooler (typen: 3508 DITA en 3512 DITA) GM 2-takt met directe inspuiting turbocharged (typen: 6V-92TA, 8V-92TA, 12V-71TA, 12V-92TA, 16V-9TA) Alle snellopende diesels (Nmax + 2000 I/min) en van het type trunkzuiger. Resultaten:

Het minimum SCF kan worden beïnvloed door de afstelling van de motor (via hoeveelheid en moment van insluiting en effectieve druk). Bij binnenschepen komen alleen niet-verstelbare schroeven voor, waardoor er een vaste relatie is tussen het toerental en het benodigd vermogen. Het bouwjaar speelt een rol op het m1n1mum SFC: moderne motoren zijn zuiniger dan vroeger, omdat zij vrijwel allemaal geleverd worden met een of meerdere 'turbo-chargers' en 'aftercooler'. Hierdoor wordt meer vermogen bij hetzelfde toerental geleverd. Bij een slechte motorconditite stijgt het brandstofverbruik.

64

Gegevens van Lloyd's onderzoek (Marine Exhaust Emissions Research Programme (In: Lloyd's Register 1990) zijn de enige gegevens van al in gebruik zijnde motoren. Deze gegevens blijken vrijwel gelijk aan het gemiddelde SFC volgens gegevens van motorfabrikanten, die op laboratorium-opstellingen zijn gebaseerd. Daarbij bleek wel dat bij motoren van hetzelfde type en hetzelfde maximaal vermogen de motor met het laagste toerental de meest gunstige SFC heeft. Wanneer echter naar motoren wordt gekeken van uiteenlopend type is er geen relatie te vinden tussen vermogen/toerental-verhouding en SFC. Ook is bij gelijke motortypen en gelijke toerentallen en maximaal vermogen de motor met het minste aantal cilinders de meest gunstige in het brandstofverbruik in verband met wrijving. Ook hier zijn geen algemene afhankelijkheden bij verschillende motortypen van vermogen/cilinder-verhouding met het SFC. Conclusie:

Binnen een groep van identieke motorentrends, zijn bovengenoemde trends waarneembaar. Wanneer gegevens van de hele populatie samen worden genomen, dan zijn de trends vaak niet meer significant aanwijsbaar. Zichtbaar is, dat de meetgegevens van verschillende motoren onderling kleinere verschillen vertonen bij grotere.maximale vermogens.

65

ROWLAND, D.P. Application of advanced Diesel technology to towboats : variabie timing electronie fuel injection / D.P. Rowland ; Detroit Diesel Corporation. - Springfield, Virgo : National Technical Information Service, March 1989. - 98 p. PB89-177943)

Onderwerp:

Motoren, dieselmotoren. (Detroit Diesel Corporation Series 149 motor).

Probleemstelling: Mogelijkheid onderzoeken voor het aanpassen van dieselmotoren van binnenvaart sleepboten, zoals dat ook door DDC is gebeurd bij motoren in het wegvervoer, i.c. vrachtwagens en bussen. Samenwerkende instanties: - MARAD (Maritime Administration) - Detroit Diesel Corporation, belangrijke Amerikaanse fabrikant van dieselmotoren Technologie:

De technologie omvat: (1) TIB (Turbocharged, Intercooled and Blower bypassed air induction system) (2) 'Low-lift camshafts' (nokkenassen), kleppen bedienende mechanismen en 'reduced height, liner intake ports' (minder ho.e cylindervoeringen ... ?) (3) DDEC (Detroit Diesel Engine Control)

Doel van het project: brandstofbesparing en verbetering 'engine control' van de DDC Series 149 motors die in gebruik zijn bij sleepboten en 'workboats' in de Amerikaanse binnenvaart. Belangrijke technische elementen van het project zijn: (1) aanpassen van de gangbare 'on-highway' motoren (DDe Serie. 71/92 en Series 60) met DDEC hardware en software componenten om te voldoen aan 'off-highway' en industriële motoren (DDC Series 149); (2) computersimulatie voor het testen van de test-cel dynamometer en het evalueren van de TIB en DDC componenten om: (a) hun specifieke bijdrage te bepalen aan de vermindering van het motorbrandstofgebruik, vermeerdering van geleverd vermogen (output), en betere motorreactie (response); (b) mogelijkheden en prestatie van de componenten te testen en te evalueren vó6rdat ze worden ingevoerd in de DDC Series 149 motoren aan boord van een binnenvaart sleepboot; (3) Een gefaseerde prestatietest en een proefproject aan boord van een binnenvaart sleepboot om na te gaan wat de bijdrage is van de betreffende technologieën aan verhoogde productiviteit van het vaartuig (toegenomen prestatie en minder brandstofgebruik) en voor het valideren van de toepassingsmogelijkheden voor scheepvaartdoeleinden.

66 Testen en evaluatie: Proeven werden gedaan met een binnenvaart sleepboot waarbij de motor 20.000 uur draaide. De Detroit Diesel Series 16V-149 motor, 900 pk, werd getest aan boord van het motorschip ESCATAMPA van de Warrior and Gulf Navigation Company, voorzien van twee motoren (aan bak- en stuurboord). Beide motoren werden gekoppeld aan meetinstrumenten voor het opmeten van het brandstofgebruik en de omwentellingen van de propeller. De gegevens werden door een computer geregistreerd en opgeslagen op een floppy disc voor verdere analyse. Het functioneren onder vijf situaties werden getest tijdens normale dienst op de Alabama rivier, waarbij: (1) NA (naturally aspired) -motoren werden geëvalueerd (2) beide motoren werden opgewaardeerd met TIB en hun prestatie werd geregistreerd (3) de bakboord motor werd opgewaardeerd met DDEC en de prestatatie werd geregistreerd (4) veranderen van de bakboord motor 'to high torque ri se governor setting' en de prestatie ervan werd gemeten (5) de stuutboord motor werd opgewaardeerd met DDEC. Samenvatting van de resultaten: De resultaten van de test met de test-cel dynamometer, van de computersimulaties en de praktijkstudie correleren in hoge mate onderling. De resultaten na 20.000 uur draaien van de motor tonen duidelijk aan dat geavanceerde technologie voert tot brandstofbesparingen tussen de 7% (met TIB) en 12% (met TIB en DDEC). Als de motoren tijdens een periodieke controlebeurt worden opgewaardeerd kunnen de kosten worden terugverdiend in 2,2 jaar bij een TIB-opwaardering en in 2,0 jaar bij TIB/DDEC opwaardering, door .de economische baten die de nieuwe technologieën met zich meebrengen.

67

PRIEBE, R.J. Application of advanced Diesel technology to towboats : three wheel turbocharger system. Final report / R.J. Priebe, D.P. Rowland ; Detroit Diesel Corpoation. - Springfield, Virgo National Technical Information Service, March 1991. - 64 p. - (PB91-191841) Onderwerp:

Motoren, dieselmotoren. "Three W'heel Turbocharger System" (TW'T systeem) aan de DDC (Detroit Diesel Corparation) Serie 149 Marine motor. Het TW'T-concept was al meerdere jaren bekend en toegepast op een DDC 6V-92 motorserie. Succes was beperkt door slechte koude start kenmerken en de noodzaak om elektronische controle toe te passen gedurende de hele tijd dat de motor functioneert. Deze elektronische controle zou mogelijk door DDEC (Detroit Diesel Electronic Control) geleverd kunnen worden. Deze werd in 1985 geïntroduceerd en toegepast bij een demonstratieproject van de U.S. Department of Transportation Maritime Administration (MARAD) met binnenvaart sleepboten voorzien van motors uit de 149-serie. Sindsdien zijn er meer dan driehonderd 149-serie DDEC motoren gebouwd.

Probleemstelling: Koppelen van TW'T aan DDEC en nagaan of deze combinatie efficiënt en haalbaar is. D.w.z. het gaat om het ontwikkelen, testen en in de praktijk toetsen van een geavanceerde turbocharger en elektronische brandstof-injectietechnologie. Uitvoerende instanties: Het uitvoeren van de test en demonstratie zijn een gezamenlijk project van: - MARAD, - Detroit Diesel Corporation, - Garrett Automotive Group, Allied Signal, Inc. Technologie:

De technologie omvat: (1) Het TW'T systeem bestaat uit: - turbo three wheel turbochargers - turbocharger mounting - nakoeling - hoge druk oliepomp - controle kleppen (2) DDEC (Detroit Diesel Electronic Control) bestaat uit: - elektronische controle module (ECM) - DDEC sensors & harnesses - wiring harness for interface controls - uitlaat systeem componenten - nakoeling monitoring.

68 Doel van het project: Rendement en prestatieverbetering aantonen van een 8V-149 motor, voorzien van een TWT systeem en DDEC, in vergelijking tot de DDC 12V-149 gewone zuigmotor, die in veel binnenvaart sleepboten van tegenwoordig wordt gebruikt (DDC series 12V-149NA motoren werden geproduceerd sinds 1967; sindsdien is de technonologische ontwikkeling niet stil blijven staan en werd o.a. DDEC ontwikkeld). Het doel van het project houdt tevens in: (1) Het ontwikkelen van een Three Wheel Turbocharger systeem dat voldoet aan de eisen betreffende de luchtcirculatie van de 8V149. (2) Het ontwerpen en testen van motor hardware die vereist is voor het TWT systeem. (3) Het installeren van de twee systemen aan een motor, het TWT controle systeem met de DDEC koppelen en een 'control logic' voor de DDEC controle van het TWT systeem. In een proefsituatie het systeem optimaliseren in termen van maximale motorprestatie, brandstof efficiency en verminderde paardekrachtverlies bij arbeid met gedeeltelijke en volle belasting. (4) Een gefaseerde prestatietest en een proefproject aan boord van een binnenvaart sleepboot om na te gaan wat de bijdrage is van de betreffende technologieën aan een betere prestatie van het vaartuig (toegenomen prestatie en minder brandstofgebruik) en voor het valideren van de toepassingsmogelijkheden voor scheepvaart doeleinden. Samenvatting van de resultaten: De test en het demonstratieproject hebben bewezen dat het Three Wheel Turbocharger systeem en de Detroit Diesel Electronic Control een uitvoerbare combinatie vormen voor geavanceerde motor technologie. De koppeling tussen TWT en DDEC is met succes ontwikkeld en geïmplementeerd. Door de combinatie van TWT en DDEC is de efficiency van 'air trapping' (waarschijnlijk: luchttoevoer) verbeterd zodat er een betere prestatie en betere brandstof verbranding ontstaat. De motorversnelling is uitermate snel bij voorgeprogrammeerde hydraulische input om de luchtstroom aan te voeren v66r de injectie van een brandstof in de cylinder. Het TWT systeem heeft het vermogen om de beste eigenschappen te combineren van een hoge turbocharger en een tweetakt (two-stroke) cyclus dieselmotor voor een zuiniger brandstofgebruik, uitstekende respons en verminderde uitlaatgassen gedurende de vaste koers en vol bedrij f. Resultaten worden (in deze literatuurbron) gegeven in tabellen en grafieken (bijgevoegd).

69

,OMPhBISONS Of 8V-149 - 1000 BHP eUIPUT BV-149

BV-149 * TWT/la08

0.355 26.1 25.B 983 136 361 100B 759 23.B

0.345 2B.6 29.4 987 lBl 369 932 700 2'.6

TIB/pOEC

PAlW1!I!B

ruel con.umption BSFC Airbox Pre••ure PSI Compre.sor Pre••ure PSI Hor.epower Bl!P Airbox Temp r Compre.sor Temp ~F Turbine In Temp g Turbine out Temp F Trapp.d Air-ru.l Ratio

BV-l'9

'Mlla" 0.350 26.8 26.B 991 135 361 995 745 25.5

* • AIR Ratio of th. turbocharger exhaust turbine housing.

rIGURE 4-5

COMPARISONS or 8V-149 - 1000 &HP OUTPUT -

*

70 TOWSOAT !NG!N!

Average Averaqe Averaqe Averaqe

rpm * * Fuel Osaqe.(GAL/HR) Inqi;e BH? BSFC

C~MPbB!SONS

8V-l'9 TW'I'/DDEC PORT

8V-149 'rIB/DDIe SrhRSOhRp

1836 39.1 749.7 0.365

1838 38.6 746.0 0.363

• Averaqes for ranqe of power 700 to 7S0 BHP. Averaqe Averaqe Averaqe Averaqe

rpm * * Fue1 Osaqe.(GAL/HR) Inqi;e BH? BSFC

18'7 36.6 697.6 0.368

1835 36.0 697.0 0.364

• Averaqes for ran;e of power 650 to 699 BH? Averaqe Averaqe Averaqe Averaqe

rpm * * Fue1 Osaqe.(GAL/HR) Inqi;e BH? BSFC ..

1799 3'.6 6'8.3 0.374

1782 33.4

645.6 0.362

• Averaqes for range of power 600 to 649 BH? Averaqe Averaqe Averaqe Averaqe

rpm * * Fue1 Osage.(GAL/HR) Inqi;e BH? BSFC

1776 32.2

593.8 0;380

1772 31.2

591.5 0.369

• Averaqe for range o! power 550 to 600 BH? Averaqe Averaqe Averaqe Averaqe

rpm * * Fuel Osaqe.(GAL/HR) Inqi.e BH? BSrC

1822 36.8 698.9 0.369

* Averaqes for ranqe of power SSO te 7S0 BHP.

FIGURE 4-6 TOWBOAT ENGINE COMPARISONS SV-149TWT/OOEC va SV-149TIB/DDEC

1816 36.0 694.0 0.364

71

8V-149 pEMONSTRAT!Of: CXCl.! EVbLUb'l"!ON

pATb

c:':"'" >tr.

1 2 3 4 5 6 7 8

'IOTAL

FIGURE 4-7

r-:9.

TOT;;1. R!CORPS 58S 382 149 265 594 1187 412

RE CORPS OVER 559 102 135 135 197 132 245 41

-lli

--ll

3761

1025

8V-149 DEMONSTRATION CYCLE EVALUATION

....

l:I13"=l

72

CCMPAR!SON OF 12V-149Nb TO 8V-149 12V-149NA

Fuel Consumption BSFC

ZQB: 0.431

Air Box Pressure PS!

3.1

Compressor Pressure PSI

~

8V-149 OOEC/TWT OOEC/TIB (PORT)

(STBO)

0.369

0.364

3.8

19.0

16.9

0.5

-1.2

20.8

18.0

Horsepower BHP

664

657

699

694

Fuel Consumption (Gal/Hr)

40.9

40.9

36.8

36.0

Fuel consurnption (Gal/Hr) (normalized to 700 BH?)

43.1

43.6

36.9

36.4

FIGURE 4-8

0.436

COMPARISON OF 12V-149NA TO 8V-149

73

~H/~3d

SN011VD '30:1

Z 0

,, •

-~Z

a: 2

~ ct

\

,,

C

WU

c..JW ...

~

~~-

CC'
a:

et

0

...co

0

\. \ \

•

•

~, ... b: (/):E , Z~ o(/) ~ct :E~

,,

0

\

•

•

~

Cf)

~

...

0

0

0

0

\

\

,,

•

•

•

\

• \

,, , \

• \

C ct Z

,,

0

r-

"':E

Q.

ct

,

•

\

Q

oW oW

\

•

(Da. ... CI)

\

•

• \

I

0

\

w

-

z

\ •

\

Q. ~

\ • \

•

\

t:ct

\ \ \ \ \ \ \

• \

•

\

~

en • I

•

\

,, ,

,

•

•

•

~

:E

CJ Z

W

0 0

...

at)

0 0

...

~

0

N

......

0

~

CD

0 CD In

0

co ~

0 0

~

0

~ Cf)

~

C'I

...

0 CD

0

co

0

H3MOd3S~OH .L:IVHS

FIGURE 4-1 ENGINE FUEL CONSUMPTION 12V.141N VS IV·14ITWT

MARAD TWT DEMONSTRATION ENGINE FUEL CONSUMPTION -

8V-149DDEC - - - 8V-149TWT

210 200

190 ::!I g

c

.:u

.<m

~f'

·0

0 ... 00

rn ...

n~


.z ~e -z ~m

~~;!! 0

~

z 180

~

-~ 170 (IJ

ce 160 ~ •

(/) 150 al

-I

~

0== ...I U-

140 130 ~

a:

-

/.

/

/

'" "" '"

'" '" ""

/

/

/

'" '"

'" '" '"

/

~

/

/

/

'" "" ""

/

/

/

/

-...l

.p-

ce 120 110

100

90

400

500

600

700

800

BRAKE HORSEPOWER

900

1000

MARAD TWT DEMONSTRATION BRAKE SPECIFIC FUEL CONSUMPTION _ ~ 0.44 ..... iS e ::D m

......~

m ::D ~

~

m en "0 m 0 ..... ö ..... e m

r0 0

z en c

i: "0 -t

Ö

z

-t-0-

8V-DDEC - - 8V-TWT

'..

' ..' ..,

0.43

-, -'-

------

~ 0.42 Z

8 0.41 J

0.40

,•

".,•,

u. o 0.39

,

U.

(j 0.38

w 0-

(/) 0.37 W

c(

a:

"" ,

•

"., .,.,

,~-

0.36

m 0.35

1000

...........

-----

,-,~-'-

......~,~...".,.,,~,~I~I...,11I6I'

.-:

•

-

~

-._.12V-149N

....

~

.J W

·_·8V-TIB

1200

.,.,

•

'. '. ...... -.-._._._._ ..... .-. _.-

---- .-.----

--1350

1500

1650

ENGINE SPEED (RPM)

1800

1950

...... U1

MARAD TWT DEMONSTRATION TRAPPED AIR I FUEL RATIO - - 8V-149 DDEC

- - - 8V-149TWT

31 :!! c:')

c ::D m

.•

N

n

0 3:

"'0

:.::D

in

0

30 0 - 29

ti ~ W

0

g: 26

J-

"'0 ."

rn

0

-,.. ~

$

c"'"

m

.......

..............

" " " "

~ 27

.......

-t ::D

" '

28

z

...

~,

ce

faa.

....., 0\

" " "

25

" "

~ 24 a: t- 23

::D

~

0

22

400

500

600

700

800

BRAKE HORSEPOWER

900

1000

77

V ENERGIEVERBRUIK IN DE BINNENVAART, REGISTRATIE- EN COMMUNICATIESYSTEMEN

78

ONDERZOEK Onderzoek naar de feasibility en technische en organisatorische zin van een communicatiesysteem ter bevordering van een meer effectieve confrontatie van vraag en aanbod in de binnenscheepvaart / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. - Rijswijk: EBW, april 1984. - (Ondersteund door het Project bureau Energieonderzoek van TNO in het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek PBE. Projectnr. 9/210.100) Onderwerp:

Telematica. Communicatiesysteem, Navitel, ten behoeve van een confrontatie van vraag en aanbod in de binnenvaart.

Samenwerkende instanties bij het onderzoek: Opdrachtgever: Nationaal Programma Energieonderzoek, PBE. Uitvoering: Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer, EBW, begeleid door een Commissie van deskundigen voor het Watervervoer van het EBW. Probleemstelling: Vanuit het oogpunt van energiegebruik valt op dat een aanzienlijk gedeelte van het totaal aantal vaarkilometers leeg wordt afgelegd. De bron uit 1984 geeft een overzicht van de omvang van de leegvaart in 3 deelmarkten van de droge ladingvaart in cijfers (onged.) laadvermogen in tonnen

400 600 800 -1. 400 <

400 600 800

leegvaart in % van totale vaartijd I)

totaal brandstofverbruik in 1000 l/jr ")

BW' ")

NZ

OW

BW

NZ

OW

36 36 37 41

17 23 25 23

15 17 18 19

22 29 36 63

27 34 45 53

37 54 68 126

') afkomstig van: EBW-panel van varende berichtgevers ") uit: EBW-rentabiliteit-onderzoeken 111) BW binnenlandse wilde vaart NZ Noord-Zuidvaart OW Oost-Westvaart Methodiek:

Inventarisatie van de verschillende w1Jzen waarop partijen tot het sluiten van een vervoerovereenkomst komen, zowel via de beurs als het niet beurs-vervoer, voor het vervoer binnen Nederland, het internationaal vervoer vanuit Nederland en het vervoer in en vanuit de omringende landen. Bepaling van aard en omvang van de leegvaart. Om te komen tot een doelmatiger communicatieproces werd gekeken naar oplossingen die in aanverwante bedrijfstakken worden toegepast, zoals in de burgerluchtvaart, het Nederlandse wegvervoer en het taxibedrijf. Geïnspireerd door deze voorbeelden wordt een eerste aanzet gegeven voor een communicatiesysteem, Navitel, voor de binnenvaart, waarbij rekening wordt gehouden met de wensen van verladers en bevrachters.

79

Voorgesteld systeem, Navitel: - Een schipper die scheepsruimte aanbiedt beschikt over een zend/ontvangst-installatie met toetsenbord, waarmee hij het aanbod meldt aan een Centrale Post, CP (door computers 'bemand' Scheveningen Radio). Deze CP verzamelt de informatie en stelt toerbeurtlijsten samen. Vragers naar scheepsruimte melden gewenste reizen bij de CP. Deze maakt op een beeldscherm de beschikbare reizen van schepen zichtbaar. Als de CP voorzien wordt van een tariefmodel, kan ook een vrachtprijs worden medegedeeld. Schippers kunnen vervolgens hun voorkeur kenbaar maken, bijvoorbeeld door reisnummers volgens hun voorkeur in te toetsen. De CP verzamelt de keuzes van de reflectanten en wijst beschikbare reizen aan. Principes, zoals toerbeurt, technische geschiktheid van het schip e.d., kunnen daarbij worden gehanteerd. Tenslotte bevestigt de CP de vergunde reizen aan de betreffende schepen. Opmerkingen: - Beursrayons kunnen worden gehandhaafd, indien gewenst. Meerdere Rijksverkeersinspectie, RVI,-kantoren kunnen voor bevrachting blijven zorgen (om beurten zich met schepen in verbinding stellen via de CP; CP vormt met de RVI een eenheid. Eventuele bijzondere criteria kunnen voor de toedeling worden gehanteerd.

80

BEYEN, H. Bordcomputer fUr Binnenschiffe-Anforderungen und Möglichkeiten / H. Beyen, G. Grossmann In: SRG-Jahrbuch 1988. - (1989) ; S. 148-155 Onderwerp:

Eenvoudig, flexibel programma voor een eenvoudige standaard PC, voorzien van beeldscherm en printer, te gebruiken als boordcomputer.

Doel van het artikel: Aangeven in hoeverre de PC kan worden ingezet ter vereenvoudiging van de bedrijfvoering aan boord, w.o. het optimaliseren van de reis en besparing op de brandstof, naar analogie van de controles in de zeescheepvaart en de luchtvaart. Aard van het artikel: Beschouwend. Beoogde toepassingsgebieden: - exploitatie van het schip - navigatie, varen - motoren - laden/lossen - administratie - enz. Daarbij gaat het om ergonomische verlichting van het personeel door: - automatische registratie van het toerental en de draairichting van de schroef automatische waarschuwing door lichtsignalen dat men boven of onder bepaalde grenswaarden komt melding van aspecten m.b.t. vaarrichting, windkracht en windrichting e.d. verlichting van administratieve taken. Computergestuurde registratie geldt drie gebieden: le wettelijk verplichte registraties (bijv. voor tol/douane). 2e optimalisering van de reis of minimalisering van het brandstofgebruik (hiertoe moeten standaardsystemen worden ontwikkeld die algemeen toegepast moeten kunnen worden, waarbij o.a. registratie moet plaatsvinden van het draaimoment en het toerental van de schroef, van de temperatuur van de uitlaatgassen en melding van storingen); 3e specifieke eisen van de desbetreffende rederij. Diverse programma-onderdelen moeten aan elkaar gekoppeld kunnen worden, zoals schematisch is aangegeven:

81

Reisgegevens enz. Invoer door bemanning

> Invoer

<

Syst eemgebonden comp utergegevens

I I

> Gegevens m.b.t. laden

stuwage-plan enz. Boekhouding (arbeidsuren, brandstof, reserve onderdelen enz.

Gegevens opslag Korte intervallen bijv. om de 30 sec

Gegevensanalyse met alarmsignaal bij blijvende verslechtering. bv. verontreiniging koelinstallatie

Vaststelling v.d. gemiddelde waarde voor bewaking over langere periodes bijv. om de 6 uur

- ~>

(Aanhoudende) routinevoorschriften

Op verzoek vertonen

de gegevens (in - > van systemen groeperen)

-

Alarm (alle vervolgalarmsignalen worden > volautomatisch in werking gebracht)

Bijzondere aandacht verdienen daarbij: - het optimaliseren van de reistijd - gevaarlijke stukgoederen en containers, waarbij aan bepaalde normen moet worden voldaan en zorg moet worden besteed aan de stabiliteit; mogelijk is daarvoor een tweede computer gewenst, maar deze moet eventueel de functies van de eerste computer over kunnen nemen. - de motoren; zonder aanspraak te maken op volledigheid, aangezien er ook per rederij of per schip specifieke eisen kunnen worden gesteld, wordt gedacht aan registratie van: de totale bedrijfstijd tijd verstreken sinds de onderhoudsbeurt tijd verstreken sinds de olieverversing draaimoment verbruik drukverschil v. oliefilter oliestand: - op verzoek - met de opdrachtmogelijkheid om over n minuten over te schakelen op een andere tank - registratie van de tankinhoud aan het einde van een reis met datum, tijdstip en plaats (t.b.v. financieel beheer, bedrijfsstatistieken en controledoeleinden) olietemperatuur (vóór de motor)

82

temperatuur van het koelwater (na de motor) druk van de pompen Kühlmittelstand Ladeluftdruck Ladeluftdruck globale temperatuur van de uitlaatgassen _ alarmsignalen met automatische indicatie welke handelingen moeten worden verricht (zie analogie in de zeescheepvaart en de luchtvaart) _ navigatie: metingen t.b.v. het bepalen van de optimale vaarsnelheid (d.w.z. optimaal toerental van de schroef) w.o. metingen van de stroomsnelheid van het water (systeem moet nog worden ontwikkeld). Hierdoor wordt beoogd dat overbodige toerentallen worden vermeden t.b.v. brandstofbesparing.

83

JOURNÉE, J.M.J. Enkele notities inzake de ontwikkeling van een energieklok / J.M.J. Journée. Rotterdam: Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, CMO, 19 mei 1981. (Onderdeel van het door de Minister van Economische Zaken aan het CMO gegeven opdracht: "Energie besparing door een betere informatieverwerking, scholing, voorlichting en bedrijfsvoering voor de energie-huishouding van de machineinstallatie" (EBSS 1.01) Onderwerp:

Het gebruik van een registratiesysteem van brandstofgebruik.

Doel:

De ontwikkeling van een eenvoudig en goedkoop systeem dat de officieren op de brug van een schip een betrouwbare informatie geeft over de invloed van koers en vaart op het brandstofverbruik met mogelijke aanwijzingen om dit verbruik te verminderen.

Proefschip:

M.s. Benattow, ex m.s. Zeelandia, containerschip van de KNSM. Gemiddeld gebruik: ongeveer 3,5 ton brandstof per uur.

Omschrijving van het probleem: Om besparingsmogelijkheden te kunnen onderzoeken moet gedetailleerd bekend zijn hoeveel brandstof verbruikt wordt, onder welke omstandigheden dit gebeurt en wat het resultaat ervan is. Registratiesysteem: Op de brug van de m.s. Benattow werd een registratiesysteem geplaatst dat iedere 20 minuten de gemiddelde waarden van toeren, snelheid, vermogen en brandstofverbruik weergeeft. Het systeem bestaat uit een kleine computer in een kast onder de kaartentafel en een printer met 40 posities (20 x 20 cm) op de kaartentafel. Gedurende elke wacht worden de gegevens t .•.•. positie, diepgang en externe omstandigheden in een logboek vermeld, i.v.m. latere verwerking van de computergegevens. Resultaten:

Het gebruik van het registratiesysteem leverde aan boord v.n de m.s. Benattow als voordelen op: - dat men kon constateren dat het gebruik van de stabilis.tievinnen meer brandstof vergde dan men aanvankelijk vermoedde - men krijgt een beter actueel overzicht van de invloed vermomogensvermindering (dus brandstofverbruik) op de snelheid. Om te kunnen voorspellen wat de invloed is van koers- en vaart-

veranderingen op het brandstofverbruik is een rekenmoduul ontwikkeld dat, gegeven de beladingstand van het schip, de wind en de zee, voor elk in te stellen schroeftoerental de snelheid van het schip, het hiertoe te leveren machinevermogen en het brandstofverbruik berekent. Deze rekenmoduul wordt in de onderhavige literatuurbron beschreven, gevolgd door een handleiding van de bediening van de terminal (- energieklok).

84

TWEEDE Tweede rapport over de ontwikkeling van een scheepssnelheidsmeter ten opzichte van de bodem / uitgevoerd bij Radio Zeeland b.v. - Terneuzen : Radio Zeeland b.v., z.j. Onderwerp:

Scheepssnelheidssmeter. Ontwikkeling van een eenvoudig CWdopplersysteem (CW = Continuous Wave) voor het verkrijgen van een goed inzicht in het gedrag van het CW-Iog in de praktijk.

Opdrachtgever:

Onbekend.

Methodiek:

Theoretisch voorlopig ontwerp voor het tegemoetkomen aan bij proefnemingen (Westerschelde) gebleken tekortkomingen van het log, d.m.v. een aantal logische schakelingen. Dit rapport beperkt zich tot het meetsysteem en gaat (nog) niet in op de ontwikkeling van ultrasoon sensoren (hoogfrequente geluidsgolven).

Samenvatting:

Het eenvoudige CW-Iog dat bij proefnemingen werd gebruikt (eerste rapport; niet aanwezig), kleven nadelen die - wanneer geen verbeteringen worden aangebracht - het ongeschikt maken als betrouwbare snelheidsmeter op schepen. Het voorkomen van luchtbellen onder water zal het CW-Iog nadelig beïnvloeden. Volgens Radio Zeeland b.v. zal een nieuw ontworpen systeem, waarbij in het te bouwen doppierlog een microcomputer wordt ingebouwd, beter werken. Het onderhavige rapport bespreekt de theoretische tot stand koming van het ontwerp.

85

VI ENERGIEBESPARING IN DE BINNENVAART, ROMPWEERSTAND-VERMINDERING

86

GORBACHEV, Y. Decrease of ship's fuel-consumption by means of air layer under its bottom / Yuri N. Gorbachev. - (S.l., s.d.). - (14. Duisburger Kolloquium Schiffstechnik/Meerestechnik, 14./15. Mai 1993) Onderwerp

Middel om de wrijvingsweerstand van een schip te verminderen (d.w.z. vermindering van het brandstofgebruik bij gelijkblijvende andere variabelen), door lucht onder het schip toe te voeren.

Technische ontwikkeling

Op basis van studies, waaraan namen verbonden zijn als Prof. L. Loitsanski, Prof. K. Fedyaevski, Prof. Epstein en W. Froude (eerste patent), werden een aantal methoden ontwikkeld. De eerste methode bestaat uit gas toevoegen aan de romp in de vorm van hoge concentraties luchtbellen langs de oppervlakte van het schip. Toepassingen bleken óf kostbaar óf niet effectief. Een tweede methode bestaat uit het aanbrengen van luchtlagen van voldoende grootte. Op basis hiervan werden meerdere technieken ontworpen met het oog op implementatie. De meeste ontwerpen gingen uit van een dun laagje. Uitgebreider onderzoek, waarbij theorie en experimenten hand in hand gingen, werd in begin jaren '60 gestart. Een ontwerpmethode voor een luchtlaag aan de bodem van het schip is ontwikkeld. Voor verschillende scheepstypen werden DFAL's (DFAL = designing devices for formation of air layers on the ship's bottom) ontwikkeld, die alle de volgende kenmerken gemeen hebben: (1) een compressor of 'fan' (2) een onderwater luchttoeleveringssysteem (3) voorzieningen om de luchtlagen vorm te geven (trapsgewijs of schuine platen) (4) voorzieningen om luchtlekkages te voorkomen ( 'bilge keels' of 'skegs'). Op basis hiervan werden een viertal DFAL varianten ontwikkeld. Variant 1 is bedoeld voor reeds in gebruik zijnde of nieuw gebouwde schepen met een relatief lage snelheid. Variant 2 is bedoeld voor nieuwe schepen. Varianten 3 en 4 zijn bedoeld voor nieuwe schepen met een hoge snelheid, die nog in ontwikkeling zijn.

Resultaten en ervaringen

Vanaf de jaren '60 en '70 zijn een aantal experimenten uitgevoerd, waaruit bleek dat met de tweede variant DFAL meer resultaten te behalen zijn dan met de eerste variant. Maar dit gaf nog onvoldoende reden voor toepassing op zeeschepen. Na een complete herziening van de mogelijkheden, werd in 19881989 vergelijkend onderzoek verricht tussen een duwboot met een laadcapaciteit van 1000 T, voorzien van DFAL en een vergelijkbare conventionele duwboot zonder DFAL.

87

Bij vaarsnelheid daalde het energie- en brandstofverbruik van de hoofdmotor met 27 - 28%. Daarbij werden de manoeuvre-karakteristieken niet beïnvloed door toepassing van DFAL. Ook werden er proeven in ondiep water gedaan. Bij een snelheid van Vo = 6.2 mis nam de weerstand met 30% af. Niet alleen op de binnenwateren, maar ook bij zee-omstandigheden kunnen schepen met succes worden voorzien van DFAL. In Rusland zijn nu een aantal schepen in gebruik. Er varen 10 zeeschepen van 15 T waterverplaatsing, 70 km/u, Een binnenvaart passagiersschip voor 70 passagiers, 55 km/u, voorzien van DFAL is operationeel. Er zijn verdere ontwerpmodellen ontwikkeld en er worden proeven genomen met een bemand model van een schip van 300 T waterverplaatsing.

88 CALM Calm water tests for a low energy inland vessel : a feasibility programme / Maritime Research Institute Netherlands, MARIN. - (Wageningen) : MARIN, July 1993. - (Report no.011967-1-DT). - (Ordered by Tille Shipyards, Koostertille) Onderwerp

Concept betreffende een redelijk grote, maar ondiepe luchtkamer, die onder of in de bodem van het schip wordt aangebracht. De luchtkamer wordt met een luchtkussen gevuld, die de kamer geheel vult. Op deze manier neemt de natte oppervlakte van het schip af met de oppervlakte van de luchtkamer en wordt de wrijvingsweerstand van het schip dus lager.

Haalbaarheidsproeven

Een haalbaarheidstest werd uitgevoerd met een schaalmodel (1:17) van een geschikt bestaand schip, tanker model no. 4053. Daarbij werd de luchtkamer in de bodem van het schip aangebracht, in plaats van er onder. Deze keuze had het voordeel dat er geen extra wrijving kon ontstaan door uitstekende randen van een kamer onder de bodem. Hoeveelheden lucht, die via een compressor werden toegevoerd en de overdruk werden gecontroleerd en gemeten. De proeven werden verricht in het waterloopkundig laboratorium van MARIN (diep water), met scheepssnelheden van 8 tot 11 knopen. De proeven begonnen met een volledig met lucht gevulde kamer. De hoeveelheden lucht werden gevarieerd om een minimale waarde te bepalen waarbij het grootste deel van de kamer met een onbeschadigde luchtlaag bedekt bleef, als functie van de snelheid van het schip. Weerstand-proeven werden zowel met open als met gesloten luchtkamer gehouden, om het effect van de luchtkamer te kunnen bepalen op de weerstand van het schip.

Resultaten

Een ruwe extrapolatie (methode Froude) werd verricht van het schaalmodel naar de waarden van een conventioneel schip. Daarbij wordt aangegeven dat enig voorbehoud gehouden wordt bij de gegevens die uit deze extrapolatie volgen, in verband met mogelijke effecten van een relatieve vermindering van de oppervlaktespanning, waardoor ook de geëxtrapoleerde weerstanden van het schip iets anders kunnen uitvallen. De modelweerstand van het modelschip voorzien van een luchtkamer ligt 40 tot 32 procent lager dan die van een model zonder luchtkamer. Na extrapolatie wordt dat voor een conventioneel schip voorzien van een luchtkamer: weerstand circa 41 tot 31 procent lager dan bij een dergelijk schip zonder luchtkamer.

Conclusies

De resultaten van de proeven leidden o.a. tot de conclusie dat het concept van een luchtkamer op de bodem van een schip er veelbelovend uitziet voor schepen in kalm diep water. De winst in weerstandvermindering is aanzienlijk en rechtvaardigt de kosten en tijd die geïnvesteerd zouden moeten worden in diepergaande studie en praktische toepassingen van het gebruik van luchtkamers bij schepen in het algemeen.

89 Verdere studies en proeven

Verdere studie zou moeten worden verricht naar de schaaleffecten. Verdere proeven zouden moeten worden verricht in verband met: - het gebruik van propellers (tegenwerking) - luchtkamers onder de romp - schepen in laag water - effecten bij slagzij maken en laveren - effecten van golven op de luchtlaag in de luchtkamer.

90

VII ALTERNATIEVE ENERGIEBRONNEN

91 ZONNECELLEN Zonnecellen op binnenvaart- en woonschepen: informatiedag en beurs, gehouden op woensdag 1 april 1992 in het Binnenvaartcentrum de "Zwarte Zwaan" te Rotterdam / Ecofys advies en onderzoek op de terreinen energie, milieu en arbeidsomstandigheden. - Utrecht: Ecofys, 1992. - (I.o.v. de NOVEM) Daarin zijn tevens o.m. opgenomen: ELEKTRICITEIT Elektriciteit uit zonne-energie op 15 woonboten / Ecofys. - Utrecht [Z.d.]. - (Folder)

Ecofys,

EUROPESE Europese proef met zonne-energie op binnenschepen / [s.n.] In: Schuttevaer. - (29 sept. 1990) ; p. 11 HAMMEN, R. VAN DER Ecofys: eerste ervaringen veelbelovend in binnenvaart / R. van der Hammen In: Schuttevaer. - (29 febr. 1992)

zonne-energie lijkt prima bruikbaar

ZONNE-ENERGIE Zonne-energie op de binnenwateren / [s.n.] In: ONS vakblad. - Jrg. 16, nr. 11 (nov. 1991)

p. 14-15

ZONNESTROOM Zonnestroom op en rond het water / NOVEM. - [Z.pl.]

NOVEM,[z.d.]. - (Folder) \

Onderwerp:

Toepassing van zonnecellen op woonboten en vaart schepen , vooral op huishoudelijk gebied.

Onderzoek:

Demonstratieproject van 15 systemen op 15 schepen, w.o.: milieuschip 'Reinwater': 15 m2 slob. 'Lotus': 5 m2 m.s. 'Adelaar': 8 m2 m.s. 'Henny': 12 m2 slob. 'Orthis': 12 m2 Gemiddels binnenvaart- of woonschip heeft 5-10 m2 panelen nodig (Th. v.d. Weiden, Ecofys).

Betrokken bij het onderzoek: - Ecofys advies en onderzoek op de terreinen energie, milieu en arbeidsomstandigheden, - Ministerie van Economische Zaken en de EEG (70% subsidie) Verlangde tegenprestatie van de schipper voor de subsidie: bijhouden van statististische meetgegevens uit controlekasten. (Zie ook de regeling van de Minister van Economische Zaken van 23 december 1991, kenmerk WJA/JZ 91113422). Handboek:

Hierin wordt beschreven hoe een zelfstandig werkend systeem van zonnecellen (meestal aangeduid met "PV-systeem", afkorting van "Photo-Voltaic"-systeem) regelaars, accu's, eventueel

92 gecombineerd met een (bestaand) elektriciteitsnet op basis van een generator of windturbine, op een schip kan worden geinstalleerd en onderhouden. Resultaten:

Volgens het advies en onderzoekbureau, Ecofys, kan met behulp van zonnecellen op economisch verantwoorde wijze in circa de helft van de jaarlijkse elektriciteitsbehoefte van een huishouden op een schip worden voorzien.

93

VIII ENERGIEVERBRUIK BIJ VISSERIJ. KUSTSCIIEEPVAART. VEERBOTEN

94

MOLIJN, A. Kostenbesparing en onderhoudsstrategie met betrekking tot machinekamerinstallaties van vissersvaartuigen / A. Molijn. - [Z.pl., RIVO, 1977]. - (Project 7-7160; rapport 77-03) Onderwerp:

Onderhoud machinekamerinstallaties en toepassing van kostenbesparende werktuigen en brandstoffen aan boord van visserij vaartuigen.

Onderhoud hoofdmotor en hulpmotor en hulpwerktuigen: Aandachtspunten zijn: 1 Onderhoud hoofdmotor en hulpwerktuigen 2 Toepassing van zware- en dieselolie (visserij gebruikte veel gasolie als brandstof) 3 Gebruik van een afvoergassenketel 4 Gebruik van een zoetwaterbereider (ook wel verdamper genoemd) 5 Koelwaterbehandeling Resultaten:

Voor berekeningen van de kostenverschillen voor brandstof, smeerolie en onderhoud van de machinekamer is uitgegaan van de jaren 1974-1975 voor verschillende groepen pk's. Verschillen in hoogste en laagste kosten liggen voor: - brandstof tussen 15% (groep 110-1255 pk) en 32% (groep 660800 pk), - smeerolie tussen 10% (groep 300-400 pk) en 77% (groep 660800 pk), - onderhoud machinekamer tussen 11% (groep 300-400 pk) en e~l (groep 1110-1255 pk). Verschillen in het brandstofverbruik kunnen tevens worden beïnvloed door: - de manier van varen en manoeuvreren - de kwaliteit van de brandstof aan de brandstofpompen - schoon leidingsysteem - schone brandstoftanks o.a. door uitrusting van een brandstofseparator (schepen uitgerust met een brandstofseparator hebben ca. 3% minder onderhoudskosten dan het gemiddelde)

95

MOLIJN, A. Het gebruik van een verbrandingskatalysator in de Nederlandse visserij / A. Molijn. - Ijmuiden : Rijksinstituut voor visserij onderzoek, september 1988. (Rapport TO 88-702)

Onderwerp:

Motoren, katalysator. Brandstofkatalysator CP 3500 bij gebruik van brandstoffen, die door gewijzigde raffinageprocessen de laatste jaren in kwaliteit zijn verminderd. CP 3500 wordt reeds op veel schepen in de visserij gebruikt.

Doel van het onderzoek: Zekerheid verkrijgen over de invloeden van het middel. Methode:

Half jaar durend onderzoek op een bedrijfsvaartuig, het vaartuig G026, uit de Nederlandse visserij, voorzien van een voortstuwingsmotor type Deutz 628 12 V met een vermogen van 1985 kW. Voor de proef is de brandstofkatalysator CP 3500 getest. Het middel bestaat uit 20 volume % solvents en een samenstelling van aromatics, aliphatic blends of hydrocarbon en typical diesel no. 2. Het werd in een verhouding 1:3500 aan de brandstof, stookolie met viscositeit 160 eSt, toegevoegd.

Samenvattende resultaten: Brandstofbesparing: Door het gebruik van CP 3500 treedt een brandstofbesparing op van 5,22% (hierbij is geen rekening gehouden met het feit dat bij het toenemen van het vermogen het brandstofgebruik met de derde macht toeneemt). Uit testen van de California State Polytechnic University* met 6 cil. Caterpillar motor is gebleken dat er een brandstofbesparing van 5,9% optrad (brandstof bepaald door gewichtsmeting van het fabrikaat Waukesha). De (kleine afwijking) tussen beide onderzoeken is te verklaren door gebruik van verschillende typen meetinstrumenten. Milieu-aspecten: De vervuiling van de motor werd duidelijk minder (ca. 30%). Door het gebruik in de visserij is komen vast te staan dat, op de meeste van deze schepen, het vervuilen van de smeerolie afnam en het toerental van de motor op de schepen zonder verstelbare schroef bij eenzelfde brandstofregelstand met ca. 1% toenam. Uit testen van Reinhold Konsult AB, Zweden*, is gebleken dat de hoeveelheid CO in de uitlaatgassen met 50% en de hoeveelheid HC met 60% afnam.

*:

Bronnen niet vermeld.

96

GOETMALM, OE.A. Katalysatoren für Schiffsdieselmotoren / Oe. A. Götmalm und E.W. Haltiner In: ABB Technik. - H. 5 (1992) ; S. 25-30 Onderwerp:

Motoren, katalysator

Artikel (abstract): Scheeps- en stationaire dieselmotoren horen tot de meest effectieve aandrijfsystemen en verbruiken ongeveer 30 tot 40% minder diesel verbruiken als een vergelijkbare auto-dieselmotor. Ook, wat betreft de maatregelen ter vermindering van de uitlaatgassen, staan de scheepsdieselmotoren aan top. Het eerste vaartuig ter wereld, voorzien van een katalysator voor het zuiveren van de uitlaatgassen van diesel-motoren werd in maart 1992 in gebruik genomen. Het gaat om een veerboot van ScandLines, gebouwd bij de werf Langsten in Noorwegen. Bij de bouw van de dieselmotor was ABB Fläkt Marine betrokken, die de techniek van een Zwitsers systeem van Hug Engineering (Blockheizkraftwerke) overnam en aanpaste voor scheepstoepassingen (NIXHAUST-katalysator). Het NIXHAUST-systeem vermindert de uitstoot van schadelijke stoffen (NO x ' He, CO) en partikelen met 80 tot 95%. De auteurs verwachten dat het publiek steeds meer gekant zal zijn tegen ongewenste uitlaatgassen van de scheepvaart en ook dat klanten hun produkten steeds milieuvriendelijker zullen willen vervoeren.

97 FUEL-SAVING Fuel-saving steps now taken for cargoships, tankers serving Japanese coastal waters / [S. n. ] In: JSMEZ news. - nr. 32 (1987) p. 1-3 Onderwerp:

Japanse kustvaarders, nieuwbouw.

Onderzoek:

Inventarisatie van energiebesparende maatregelen toegepast op Japanse kustvaarders, inzonderheid op 131 schepen van de Maritime Credit Corporation, uit de klassen 1.600 dwt, 2.000 dwt en 2.600 dwt, die in de jaren 1979-1984 werden gebouwd.

Resultaten van de inventarisatie:

Energiebesparende maatregelen bij Japanse kustvaarders: (a) Brandstofbesparing door een lagere weerstand van de romp en een efficiëntere voortstuwing. (Bijvoorbeeld door: - een betere stroomlijning van de romp, d.w.z. langer en smaller en een betere vormgeving van voor- en achtersteven; het gebruik van een schroef met een grote diameter en lagere snelheid; coating van de romp die een lagere weerstand biedt). (b) Lager brandstofgebruik door de hoofdmotor, andere motoren en installaties. (Bijvoorbeeld door: - gebruik van een "long stroke, low speed" motor; verbetering van het compressorsysteem en de compressors; aanpassing van de motor voor gebruik van zeer stroperige olie [inclusief tankverhitting, gebruik van een instrument die de aanpassing aan de viscositeit regelt, verbeteringen aan de zuiveringsinstallatie van de olie, een diepe tank, verbeteringen aan de hoofdmotor zelf] (c) Gebruik van overtollige warmte van de hoofdmotor. (Bijvoorbeeld door: - verwarming met uitlaatgassen, - uitlaatgassen "economizer", - "thermal oil heater" en/of - gebruik van de overtollige warmte van het koelwater van de hoofdmotor) . (d) Brandstofgebruik efficiënte bedrijfscontrole (apparatuur die nodig is voor de bedrijfscontrole). (Bijvoorbeeld door: - gebruik van een "controllable pitch propeller (CCP)" met 6f een automatische vrachtcontrole ("automatic load controller", ALe) 6f een automatisch beveiligingssysteem

98

(automatic safeguard system, ASS) voor de hoofdmotor; - een eenvoudige energie-indicator; log; "Loran" ontvanger; CRT-moni tor) . (e) Diversen (Bijvoorbeeld: computergestuurde "hard sail rigging").

Toepassing van energiebesparende maatregelen bij schepen van de Maritime Credit Corporation. (Zie boven voor de omschrijving van deze schepen). Brandstofbesparende vOrmgeving van de romp Verlenging van de lengte van het schip (Lpp) werd vanaf 1982 (t/m 1984) toegepast voor meer dan 80% van alle nieuwbouw schepen. In de klassen 2.000 dwt en 2.600 dwt werden alle schepen langer gebouwd dan de voorgangers. In de klasse 2.600 dwt nam de Lpp geleidelijk toe vanaf 1979; de schepen die in 1984 werden gebouwd zijn bijna 10% langer dan die van het bouwjaar 1979, sommigen zijn tot 78 m lang. Het "block coefficient, Cb" werd in de daaropvolgende j aren kleiner. Alle schepen van de bouwjaren 1983 en 1984 kregen een slankere vormgeving van de romp (eb ~ 0,71). Gebruik van schroeven met grote diameters Geen enkel schip van het bouwjaar 1979 had een schroef met een lage snelheid en een grote diameter. Vanaf 1980 nam het aantal schepen met dergelijke schroeven snel toe tot ongeveer 90% van • de product ie. De output van de hoofdmotor voor de 1.600 dwt klasse nam af van 1.600-1.800 PS in 1979 naar 1.200-1.300 in 1984. Tezelfdertijd nam de diameter van de schroef toe met meer dan 20% van 2,12-2,45 m tot 2,50-2,80 m in dezelfde klasse. Echter, voor de 2.000 dwt en 2.600 dwt klassen vonden er geen significante veranderingen plaats, hoewel er door de grotere schroefdiameter wel minder vermogen nodig was. In het bouwjaar 1979 werd 1 op de 4 schepen uitgerust met CPP (controllable pitch propeller). In de daaropvolgende jaren nam het aantal toe, maar niet meer dan voor ca. 55% van de schepen. Gebruik van energiebesparende coating Het gebruik van energiebesparende coating nam snel toe vanaf 1980; ten tijde van het onderzoek gold dit voor nagenoeg alle schepen. Gebruik van zware olie Geen enkel schip van het bouwjaar 1979 gebruikte zware olie, maar het aantal schepen dat toegerust was met motoren die voor deze olie geschikt was, nam toe vanaf het bouwjaar 1980. Ten tijde van het onderzoek gebruikte de meeste schepen zware olie. Er waren geen schepen die uitsluitend op dieselolie voeren en het aantal dat óf op een mengsel van zware olie en dieselolie varen óf op olie van een tussenliggende kwaliteit vaart, neemt elk jaar af, ten dele omdat het prijsverschil tussen dieselolie en zware olie niet meer zo groot is.

99 Gebruik van diepe of zij-tanks ter voorkoming van verlies aan temperatuur van de brandstof, met minder dubbele bodem tankcapaciteit Geen enkel schip van het bouwjaar 1979 had een besparende installatie op de uitlaatgassen of een boiler die geschikt is om gebruik te maken van de uitlaatgassen van de hoofdmotor. Maar 70% van de schepen die in 1980 werden gebouwd en alle tankschepen van de klassen 2.000 dwt en 2.600 dwt - of 90% van de schepen van alle klassen die in de laatste jaren van het onderzoek werden gebouwd - zijn voorzien van dergelijke boilers. Gebruik van de drijfas-generator en een laag vermogen generator voor de levering van energie wanneer men voor anker ligt Zeventig tot tachtig procent van de schepen van de bouwjaren 1982 2n 1983 en alle schepen van het bouwjaar 1984 zijn uitgerust met een drijfas-generator en een laag vermogen generator, i.p.v. onafhankelijke dieselgeneratoren met een hoog vermogen, speciaal voor het leveren van energie als men voor anker ligt.

100

VIII ENERGIEBESPARING IN DE ZEESCHEEPVAART

101

RATIONEEL Rationeel energiegebruik in de scheepvaart : samenvattend eindrapport / eindredactie verz. door J. Isings. - [Zo pl.] : Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, 1982. - (I.o.v. het Ministerie van Economische Zaken, DGE) Onderwerp:

Zeescheepvaart.

Doel van de studie: Analyse van gegevens, metingen en verslagen die zijn ingebracht in het kader van het Nationaal Onderzoekprogramma 'Rationeel energiegebruik in de scheepvaart' dat in 1979 werd geformuleerd. Opties om brandstof te verlagen kunnen worden ingedeeld in de volgende categorieën: 1. Verlaging van de scheepsweerstand 2. Verhoging van het energierendement van technische (hulp)installaties, zoals scheepsmotor en scheepsschroef 3. Verbetering van de bedrijfsvoering en onderhoud van de machine-installatie 4. Routeren en navigeren zodat het brandstofgebruik, bij gegeven vaarplan minimaal is 5. Toepassen van hulpzeilen. Conclusies:

De belangrijkste methoden voor brandstofbesparing in de (zee)scheepvaart zijn: - varen met verminderde snelheid voorzover het gewenste tijdstip van aankomst dat toelaat - routeren in combinatie met gebruik van een energieklok - regelmatige controle en - voor zover nodig - onderhoud van scheepshuid en machine-installatie. Het belang van brandstofbesparing moet worden benadrukt, te beginnen bij het zeevaartonderwijs. In het algemeen is een technische bedrijfsanalyse per (type) schip gewenst om tot een goed inzicht te komen van de 'break down' van het brandstofgebruik. Demonstraties worden wenselijk geacht om de haalbaarheid van nieuwe investeringen aan te tonen. Met name wordt gedacht aan gebruik van restwarmte voor opwekking van arbeidsvermogen (Organic Rankine Cycle, ORC) en koeling (Airconditioninginstallatie, AC) en verwarming. De verbetering van de elektrische installatie verdient de voortdurende aandacht. Verder wordt gewezen op het belang van goede meetinstrumenten in het bijzonder brandstofmeters, snelheidsmeters en vermogenmeters i.h.b. de sensoren, die nog de zwakste schakels zijn.

102

Mogelijke vervolgacties in de aandachtsgebieden voor energiebesparing in de kleine handelsvaart zijn:

Aandachtsgebied

Voorstel voor introductie

Voorstel voor R&D

1. Ombouw van hoofdmotoren voor MFO (=Marine fuel oil)

Voorlichting demonstratieprojecten

- Studie naar de consequenties van invoering - Brandstofbehandelingsmogelijkheden en systemen - Kosten/baten analyse

2. Benutting afvalenergie door gebruik van een afvoergassenketel

Voorlichting evaluatie van mogelijkheden en systemen

3. Installatie van asgeneratoren

Voorlichting en demonstratie aansluiten bij grote handelsvaart*

*

Aansluiten op programma van grote handelsvaart*

hier wordt verder niet ingegaan op de grote handelsvaart

103

ENERGIEMANAGEMENT Energiemanagement aan boord van schepen 1 R.S. de Haas, M. Dekkers, M.C.W.M. Janssen, M.G. Smit. - [Z.p1.] : Croon Elektrotechniek b.v., 1984. - (No. 831 5772/6.3.4 i.o.v. de Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek) Onderwerp:

Zeescheepvaart.

Doel van de studie:

De haalbaarheid onderzoeken van een Energie Management Systeem (EMS).

Onderzoekmethode:

Alle deelsystemen van het containerschip M.S. Nedlloyd van Neck werden onderzocht om na te gaan of er energiebesparing mogelijk zou zijn door herontwerp van bedienings- besturings- of regeling-systeem. Deze deelsystemen zijn: smeerolie-systeem 1uchtsysteem brandstofsysteem koelwatersysteem ventilatie bilge-, ballast- & anti heeling system sanitair cleaning airconditioning dekwerktuigen stoom overige hulpsystemen elektriciteitsvoorziening de hoofdmotor

Cnclusies van het onderzoek:

Besparing op energieverbruik Van het totale elektriciteitsverbruik is meer besparing mogelijk dan tot nu gerealiseerd wordt, m.b.v. 2 toeren motoren op enkele pompen en ventilatoren. Er kan, door toepassing van continu toeren regeling bespaard worden op het energieverbruik van: -

Koelwatersystemen Ventilatie machinekamer Ventilatie cargo hold 3 and 4 Airconditioning (vergroten van het aandeel recirculatie lucht) Stroomopwekking (als het centraal fresh cooling water system voorzien wordt van een energiebesparende toerenregeling op de pompen dan verdient het aanbeveling om de overproductie van stroom uit de exhaust gas steam boiler te beperken).

Peakshaving De mogelijkheden van peakshaving zijn beperkt aanwezig. Energie Management Systeem Voor een aantal deelsystemen is door betere regeling energiebesparing mogelijk. Het betreft regelingen die per deelsysteem

104 opgelost kunnen worden. Er is geen behoefte gebleken aan een bovenliggend management systeem t.b.v. energiemanagement. Aanbeveling

Energiebesparing Nader multidisciplinair onderzoek naar mogelijkheden van energiebesparing d.m.v. continu toerenregeling op de motoren (met air cooler cleaning system). Peakshaving Als door peakshaving de max. vermogensvraag met 100 kWatt verminderd kan worden, dan spaart dat niet alleen op bedrijfstaand opwekvermogen, maar ook op het opwekvermogen dat in reserve gehouden moet worden. Een alternatief voor peakshaving is verbruikers, waarvan het tijdstip van in bedrijf niet kritisch is, automatisch in bedrijf te stellen tijdens deeluren. Te denken valt hierbij aan het automatiseren van de behandeling van smeerolie, dieselolie en zware olie. Ook het verpompen van bilge en ballastwater kan tot deze categorie worden gerekend. Dit systeem kan eventueel gekoppeld worden aan de boord-computer. Tijdens onbemand varen kan dit systeem ook de machinekamer-temperatuur (automatisch) verhogen. Ook voor het uitwerken van deze gedachte is nader (multidisciplinair) onderzoek nodig. Hulpmiddelen bij het ontwerpen van scheepsinstallaties Zowel voor het vaststellen van besparingsmogelijkheden op het energiegebruik als voor het nauwkeuriger vaststellen van het werkvermogen zijn meer gegevens nodig vanuit het operationele gebruik. Als echter meer gegevens beschikbaar zouden zijn is de verwerking van deze gegevens een probleem. Naast nader onderzoek naar het operationele gebruik van de aan boord geïnstalleerde apparatuur zullen daarom ook de computerhulpmiddelen t.b.v. het ontwerpen van scheepsinstallaties verder uitgebouwd moeten worden.

Onderzoek van Croon Elektrotechniek

Croon Elektrotechniek heeft, in het kader van dit onderzoek, een data base opgesteld waarin alle verbruikers aan boord van een containerschip zijn verzameld. Met een Monte Carlo simulatie werd de mogelijke piekvraag in het elektriciteitsgebruik bepaald. Experimenten met de programmatuur lieten interessante mogelijkheden zien en kon verder uitgebouwd worden. Mogelijke toepassingen betreffen: - Bepaling generator vermogen - Optimalisering distributienet - Metingen aan boord van een schip.

105 ISINGS, J. Raamwerk voor maatregelen gericht op rationeel energiegebruik in de zeescheepTNO, hoofdgroep maatschappelijke technovaart / J. Isings en J.A. Knobbout logie. - 's-Gravenhage : TNO, 1987 Onderwerp:

Zeescheepvaart.

Doel van de studie: Actualiseren van de studie uit 1982/1983 (zie: Rationeel energiegebruik in de scheepvaart: samenvattend eindrapport / eindredactie verz. door J. Isings) in verband met destijds

gestelde verwachtingen t.a.v. over de toename van de olieprijs, die niet werden bewaarheid, en het signaleren van eventuele veranderingen en trendontwikkelingen, met name op middellange termijn. Brandstoffen:

Voor de (zee)scheepvaart z1Jn in hoofdzaak op middellange termijn kolen en olie van belang. De introductie van minder conventionele brandstoffen als methanol, aardgas en waterstof is niet eerder te verwachten dan na het jaar 2020.

Minerale olie:

Trend naar verlaging van de kwaliteit van de brandstofolie, de zgn. heavy fuel oil, RVO.

Motoren:

De algemene trend van de gasturbine is door verhoging van de inlaattemperatuur het rendement te verhogen, waarbij vermeldenswaardige prestaties zijn bereikt. Daarbij heeft men te kampen met een materiaalprobleem, met name in verband met de maximaal toelaatbare temperatuur (ca. 850·C) en de koeling van de schoepen. Keramische materialen zouden uitkomst kunnen bieden, maar dit is economisch nog niet haalbaar. Geconcludeerd wordt dat de gasturbine als hoofdvoortstuwer door een vrij laag rendement economisch in het algemeen nog steeds niet aantrekkelijk is. De positie van de dieselmotor is sterk door het hoge rendement (45% en hoger) en de acceptatie van slechte kwaliteit brandstof. De kwaliteit van de aangeboden brandstof daalt, met als consequenties: - noodzaak voor een verdere analyse van de brandstof gericht op gebruik, - meer aandacht aan boord nodig voor de brandstofbehandeling, - het ontwikkelen van dieselmotoren die een breed scala van brandstoffen kunnen accepteren. De discussie 'low speed' versus 'medium speed' is niet afgesloten en dient te worden voortgezet voor een aantal typen (zee)schepen. Aandacht dient te worden gegeven aan olie/water emulsies en het injecteren van stoom in de cilinder als mogelijkheid tot verbetering van het rendement. De actualiteit van kolen/olie-mengsels als brandstof is sterk gedaald, maar blijft een punt dat aandacht verdient.

Kolen als brandstof: Algemeen blijft het verbranden van kolen aan boord van (zee)-schepen interessant als kolen worden getransporteerd,

106

omdat dan de beschikbaarheid geen probleem is en de kolen tegen een zeer lage prijs kunnen worden ingekocht. Kolen/gasturbine: In de studie van 1982/'83 is aandacht besteed aan de mogelijkheden voor kolen als brandstof voor de gasturbine. In het dit rapport wordt daarnaast de mogelijkheid van het vergassen van kolen genoemd voor de produktie van stookgas. Geconcludeerd wordt dat verdere evaluatie van deze mogelijkheid op zijn plaats is, maar niet urgent. Alternatieve energie: Zonne-energie: Productie van warmte door middel van zonne-energie voor opwekking van mechanische energie is oneconomisch en van geen belang. De directe productie van elektriciteit d.m.v. zonnecellen is voor de (zee)scheepvaart oneconomisch en de toepassing kan alleen verdedigd worden voor het opwekken van elektriciteit voor noodsituaties. Windenergie: In de loop van de laatste jaren is de belangstelling voor windenergie toegenomen. In het kader van de EBSS is een studie uitgevoerd voor de kleine handelsvaart, waaruit blijkt dat verdere acties zinvol lijken. Het ziet ernaar uit dat het zwaartepunt ligt en zal blijven liggen bij windenergie als hulpvoortstuwing. Golfenergie: In de (zee)scheepvaart is hiervoor weinig belangstelling. Toepassing zal resulteren in een verandering van de scheepsvo~. Conclusie: Er zijn technisch een aantal mogelijkheden en het is van belanl de ontwikkelingen te volgen, maar niet diepgaand. Een evaluatie van de 'state of the art' en toekomst is niet urgent. Romp en bovenbouw: Bij het ontwerpen van (zee)scheepsvormen krijgt het accent energie weinig prioriteit. Wel wordt aandacht besteed aan vooren achterschip in verband met de weerstand van het schip. De discussie over het nut van het toepassen van een bulbsteven heeft geresulteerd in het verwijderen van de bulbsteven bij een aantal schepen. Bijzondere scheepsvormen blijven in de aandacht, er is geen doorbraak en ook geen verschuiving in de trend. Geconcludeerd wordt dat er uit energie-overwegingen weinig aandacht aan hoeft te worden geschonken. Onderhoud van de romp krijgt veel aandacht, i.h.b. de vermindering van de weerstand en het aangroeien. Vermindering van het gewicht van de bovenbouw, door toepassing van aluminium en kunststoffen, is in hoofdzaak gunstig voor bijzondere schepen. Van groter belang is de corrosiebestendigheid door de toepassing van kunststoffen. Conclusie: Voor het CMO hebben romp en bovenbouw vanuit het standpunt van energiebesparing en management geen hoge prioriteit. Voortstuwers:

Trend om grote diameter schroeven toe te passen in combinatie met langzaam lopende dieselmotorenaet een hoog rendement.

107 Er is een discussie gaande over het gebruik van 'low speed' dieselmotoren ofwel 'medium speed'. Elektrische aandrijving van de schroef krijgt meer aandacht, i.h.b. als er twee schroeven aanwezig zijn. Schroeven met een hoog rendement worden geëvalueerd (weinig nieuwe gezichtspunten). Vaak betreffen de onzekerheden - zoals bij contra roterende schroeven - niet zozeer de schroeven, maar de lagers en afdichtingen. Er is enige twijfel of de bladtipvlakken (bekend uit de Spaanse literatuur) werkelijk bijdragen tot energiebesparing of tot verhoging van het schroefrendement. De relatie roerlscheepsschroef krijgt, i.v.m. mogelijke energiebesparingen meer aandacht en het is zeker aanbevelingswaardig om hieraan nadere aandacht te geven. Uit de vakliteratuur blijkt elektrische supergeleiding voor toepassing aan boord van (zee)schepen van belang, maar het laat zich aanzien dat het alleen geschikt is voor grote vermogens en elektrische aandrijving van de schroef. Er wordt geconcludeerd dat en korte evaluatie van de verwachtingen en de 'state of the art and development' van belang is, maar niet urgent (lange termijn ontwikkeling). Verschillende elektromagnetische pompen voor het opwekken van een (zee)waterstroom die het schip voortstuwt zijn in ontwikkeling. De kans van slagen op een voortstuwingssysteem dat daarop gebaseerd wordt lijkt laag. Een diepe evaluatie wordt niet urgent geacht. Warmtehuishouding: Aan boord van schepen is veel warmte, vaak teveel, zodat er veel aandacht besteed wordt aan nuttig gebruik ervan. Een direct gebruik van de warmte in de uitlaatgassen is de installatie van een ORC (Organic Rankine Cycle). Het idee blijft in de belangstelling staan, maar het aantal praktische toepassingen lijkt veel meer experimenteel dan commercieel. Een beperking is nog steeds de relatief hoge investeringen. Het is wel noodzakelijk de ontwikkeling te volgen (kans op nieuwe uitvoeringen en fluida). De warmte kan nuttig worden gebruikt voor het opwekken van kunstmatige koude door middel van een absorptie-installatie. De minimale temperatuur voor het drijven van de absorptieinstallatie zijn: - voor een airconditioningsinstallatie meer dan 90·e - voor een koelinstallatie meer dan 100·e - voor een diepvriesinstallatie meer dan 140·C. Men denkt vooral aan toepassing in de visserij (schepen met een grote behoefte aan koude voor invriezen, opslag, enz.). Een andere mogelijkheid is het gebruik van warmte voor het opwekken van warmte op veel hogere temperatuur, de z.g. warmtetransformator. Men kan, bijvoorbeeld, uitgaan van de

108

warmte van de uitlaatgassen of m.b.v. de uitlaatgassen de warmte uit het koelwater nuttig gebruiken en stoom van hogere temperatuur produceren. Met de huidige installaties zijn er echter beperkingen t.g.v. kristallisatie in de apparatuur of te hoge druk. Er wordt ook veel aandacht geschonken aan nieuwe stofparen, die de negatieve eigenschappen van de klassieke (waterlithiumbromide, ammoniak/ water) missen. Conclusies: - Een evaluatie van de ontwikkelingen op dit gebied zijn op zijn plaats en een spin-off van land-installaties naar de (zee)scheepvaart ligt duidelijk in de lijn der verwachtingen. De aRC is een lange termijn ontwikkeling. Op andere gebieden voor het opwekken van koude (voor AC of voor vriesinstallaties) zijn er interessante ontwikkelingen op land die spinoff kunnen hebben naat toepassing aan boord van (zee)schepen. I.h.b. geldt dit voor nieuwe stofparen. De combinatie van een compressie koelinstallatie met een absorptie koelinstallatie biedt interessante mogelijkheden die kunnen leiden tot energiebesparing aan boord van schepen met een grote behoefte aan koude voor invriezen, opslag, enz. De ontwikkeling van absorptiemachines die warmte op een aantal niveaus produceren of onttrekken (koelinstallaties) zijn in volle gang en kunnen spin-off genereren voor de (zee)scheepvaart. Elektrische systeem: Om de elektriciteitsproductie aan boord te optimaliseren en de capaciteit van de elektrische generatoren te beperken wordt onderzoek (EBSS) verricht. Aandacht is reeds besteed aan de asgenerator en verdere ontwikkeling van de vermogenselektronica. Conclusies zijn: - Een verdere evaluatie van de ontwikkeling, gericht op het gebruik in de (zee)scheepvaart is zeker op zijn plaats, mede door de nieuwe inzichten over de mogelijkheden van vermogenselektronica. In dit verband wordt gewezen op het belang van de installatie van aRC aan boord van schepen voor de elektriciteitsopwekking waarvan ook evaluatie op zijn plaats is. - Het management van het elektrische systeem aan boord van (zee)schepen is van groot belang voor energiebesparende regelingen van de grote gebruikers aan boord van schepen die mede door de vermogens-elektronica aanzienlijk eenvoudiger is geworden. - Van belang is het rendement van grote installaties, zoals de airconditioning en de koel- en vriesinstallaties, aan een nadere evaluatie te onderwerpen met als achtergrond een betere regeling en een lager aansluitvermogen. Management en informatie: Informatietechnologie Energiemanagement aan boord van schepen is geen doel in zichzelf, maar vormt een onderdeel van het gehele systeem van de bedrijfsvoering. Geïntegreerde benadering is noodzakelijk. In een dergelijk systeem past het project 'energieklok' dat in het kader van het EBSS-programma onder de naam CEMOBS verder werd ontwikkeld dor Wijsmuller en Croon.

109

Beheer in de machinekamer De machinekamer wordt gezien als een subsysteem van een totaalsysteem. Optimalisatie van het beheer van elektriciteit, mechanische energie als warmte in een totaalsysteem, opgebouwd uit subsystemen, kan leiden tot optimalisatie en minimaal brandstofverbruik. Het rapport spreekt over: _ informatie verkregen d.m.v. 'conditioning monitoring' analyse in de machinekamer van de samenstelling van de brandstof op geschiktheid de ontwikkeling van regeltechniek voor een geoptimaliseerde regeling, die invloed zal hebben op inrichting en beheer van de machinekamer een aantal organisatorische maatregelen (verwijzing naar vorig rapport.

110

VERSTAPPEN, L. Energiebesparing en inzet alternatieve energiebronnen (SV-2). In: Projectvoorstellen milieu-onderzoek scheepvaart en scheepsbouw / L. Verstappen en F. van Woerden. - Den Haag: Tebodin, Advies- en Consultbureau b.v., nov. 1990. - (I.o.v. Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, opdracht nr. 90/2554/7.3 ; rapportnr. 330634) Onderwerp:

Brandstof, alternatieve brandstof.

Stand van zaken ten tijde van het onderzoek: Na de beide energiecrises is de olieprijs gezakt en veel van het onderzoek naar mogelijkheden tot energiebesparing en de inzet van alternatieve energiebronnen is gestaakt of vertraagd. Er is geen economisch vergelijkbaar alternatief voor aardolie als scheepsbrandstof (in zeer bijzondere gevallen is steenkool mogelijk). Restwarmte:

Ondanks verbeteringen is er aan boord sprake van een overschot aan restwarmte, met name voor binnenvaartschepen.

Brandstofcellen: Deze kunnen op korte termijn niet rendabel als elektriciteitsopwekkers worden ingezet (volgens een ECN-studie, waarnaar zonder bronvermelding wordt verwezen). Verwacht wordt dat dit rendement in de toekomst zal verbeteren, zeker als nuttig gebruik van de restwarmte kan worden gemaakt. Projectvoorstel van Tebodin: Om inzichten te verkrijgen in de mogelijkheden voor verregaande energiebesparingen van de scheepvaart, dienen resultaten van een onderzoek betrekking te hebben op: - scheepsontwerp - mogelijkheden van onderwatertransport - schroefontwerp (variabele bladstand) - motorrendement - gebruik van restwa~te van de verbrandingsmotor Voor alle geïnventariseerde mogelijkheden tot energiebesparing dient uitspraak te worden gedaan over de inzetbaarheid van deze mogelijkheden.

111

TREFWOORDENLIJST

aandr ij f lij n aandr ijv ing

aangroeien aanpassen van gangbare motoren aardgas

absorptie-installatie / absorptiemachines AC (zie: airconditioning) accijns (brandstof-) achterschip achtersteven administratie

afdichtingen afschrijving afval energie (zie ook: compound)

6, 55, 51 23, 24, lOl 106 15, 29, 65, 91 105 lOl, 108 11, 15, 15, 80 lOl 16, 22,

53 21, 26 91

11, 29, 45 31 94, 102 afvoergassenketel 104 air cooler cleaning system 101, 103, lOl, 108 airconditioning, AC alarmsignalen (zie ook: beveiligingssysteem) 81, 82 ALC (zie: automatic load controller) 4, 14 Algemene Energieraad 4, 13, 20, 90 e.v. alternatieve energie 106 aluminium anker(s) (ook: voor a. liggen) " 99 99, 108 asgeneratoren (drijfasgenerator) ASS (zie: automatic safeguard system) 91 automatic load controller, ALG 91 automatic safeguard system, ASS 24 bakken-combinatie 104 ballastwater bedrijfscontrole (zie ook: controlesystemen) 92 81 bedrijfsstatistieken 39, 80, 83, 101, 108 bedrijfsvoering Begeleidingscommissie Herprogrammering REV,

BHREV, belading (zie ook: laden; lading) beleid (zie ook: overheid) bestaande schepen (bestaande motoren) beurs beveiligingssysteem (zie ook: alarmsignalen) bevrachters

BHREV (zie: Begeleidingscommissie Herprogrammering REV) bilge-, ballast- & anti heeling system bladstand bladtipvlakken bladvorm block coëfficiënt, Cb boiler boordcomputer bovenbouw brandstof (zie ook: alternatieve energie) brandstof-injectietechnologie

13-14 5, 45, 49, 83, 52-54, 83 4, 5, 11, 13, 15 6, 1, 15, 21, 26, 34, 65, 91 18, 19 91 18

103, 104 110 lOl 1

97 99, 103

23, 104 106 8, 94, 98, 102, 105 61

112 brandstofcellen brandstofmeters

brandstofmiz. brandstofprijs brandstofseparator brandstofsysteem brandstoftanks brandstolverbruiksmeter

110 7, 23, 101 14 2, 16, 19, 25, 53 94 103 94 7, 23 106 95 25-27

bu1bsteven Ca1ifornia State Po1ytechnic University casco (zie ook: romp) CCP (zie: contro11ab1e pitch propeller) Cb (zie: b10ck coëfficiënt) 108 CEHOBS CEHT (zie: European Conference of Ministers of Transport) 4, 10, 14 Centraal Planbureau 103, 104 cleaning CMO (zie: Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek) 11, 34, 95, 96 CO (koo1oxyden) 97-98 coating combinatie-vervoer (zie ook:gecombineerd v. ) 52 communicatie (systeem) 53, 77 e. v. 15-16, 25-26, 55-62 compounding (zie ook: restwarmtej warmtetransormator)

compressor(systeem) computer

computersimulatie concurrentie tussen vervoerwzJzen

57-59, 92 20, 23, 65, 69, 80-83, 84, 98, 104 65, 66 9, 10, 11, 19, 49

(zie ook: moda1-sp1it) containervervoer

8, 11, 13, 37 e.v.

(zie ook: gecombineerd v.) containers 81, 83, 103-104 continu toerenregeling 103, 104 controle kleppen 67 controlesystemen 67-68, 80, 88, 91, 97 controlebeurten (zie ook: onderhoud) 15, 23, 66, 97, 101 contro11ab1e pitch propeller, CCP 97-98 corrosie (bestendig) 106 DDEC (zie: Detroit Diesel E1ectronic Control) demonstratieprojecten (zie ook: haalbaarheid,

onderzoek; proef(ven); test(en)) 29, 67, 68, 91, 101, 102 Detroit Diesel E1ectronic Con trol, DDEC 65-66, 67-68 Detroit Diesel Corporation 65 e.v., 67 e.v. dienstvaarwegen 22 diepgang 83 diepvriesinstallatie (visserij) 107 Diesel Compound motor (zie ook: compound) 15 dieselmotoren 13-15,25,30,55-56, 60 e.v.,96,104,107 dieselolie 19, 39, 94-95, 98 drijfas-generator 99 drijfhout e.d. 23 drukvulling 35, 62 duurder maken van energie (zie ook: prijsmechanisme, heffingen/accijnzen) 11, 53

113 duweenheden

duwvaart (zie ook: koppelverband) EBBS (Zie: Energiebesparende systemen in de scheepvaart)

8, 19, 20, 37 21, 38, 44, 47, 63

EBW (zie: Economisch Bureau voor het Wegen Watervervoer)

ECHT (zie: European Conference of Ministers of Transport) EEG (zie: Europese Economische Gemeenschap) Ecofys advies en onderzoek op de terreinen energie, milieu en arbeidsomstandigheden (advies- en onderzoekbureau)

Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer, EHW EMS (zie: energie management systeem)

91 e.v. 9, 38 e.v., 44 e.v.

Energiebesparende systemen in de

scheepvaart, EBSS, (projectcode van een REV-onderdeel) Europese Economische Gemeenschap, EEG efficiënter varen (zie: vaargedrag) elektriciteit/-voorziening

83, 106, 108 91 21, 22,

91,103,104,106,108,109,111

8, 108 elektronica (zie ook: computer) 103 energie management systeem, EMS 98 energie-indicator (zie ook: energiek10k) 4, 83 e.v., 101, 108 energiek10k (zie ook: energie-indicator) 103 e.v., 108 en erg iemanagemen t 7 enkelvoudige overbrenging European Conference of Ministers 2, 5 of Transport, ECHT erhaust gas steam boiler (zie ook: uitlaat103 gassen) 19, 80 exploitatie van het schip 103 fresh coo1ing water system 67 Garrett .Ilutomotive Group 94 gasolie (zie ook: dieselolie) 105, 106 gasturbine geavanceerde technologie

2, 13, 66

gebruik maken van elkaars diensten (zie ook: samenwerking met wegvervoerders; samenwerkingsverbanden) gecombineerd vervoer gedrag (zie ook: vaargedrag)

4 2, 4, 6, 8, 9, 11, 12, 14, 13-53 7, 11, 13, 14, 53

gestandaardiseerd vervoer (zie ook: stan-

daard(s); standaardlaadeenheden) gevaarlijke goederen goederencentra

golfenergie groene techniek scenario grote diameter schroeven

haalbaarheid/evaluatie handelsvaart (kleine) hard sai1 rigging heat release diagram heavy fue1 oi1, RVO (ook: zware olie; stroperige olie; kwaliteit van de brandstof)

2 81, 96 8, 9

106 15 e.v. 97, 108, 106 5, 21, 25-34, 53,

101, 106 98 61 97, 98, 104, 105

78-79

114 heffingen hoofdmotor huishouden (zie ook: privégebruik;

11, 53 7, 94, 96-99, 102, 103 22, 91

woonruimte)

hulpsystemen hulpzeilen RVO (zie: heavy fue1 oi1) imago

informatie (aan schippers) informatietechnologie infrastructuur (zie ook: dienstvaarwegen; suprastructuur, terminals, vaarwegen) injecteren van stoom in de cilinder

inlaatkleppen (zie ook: kleppen) inlaatluchtkoelsysteem inlaattemperatuur

103 101

6 8, 32 8, 14, 20, 23, 79, 83, 108, 109 12, 20, 21, 48 105 60, 61 56-58 56

in1and termina1(s) (zie: terminals) innovatie (technologische) (zie: geavanceerde technieken) interactie tussen schip en waterweg

investering (en) inzetbaarheid (van mogelijkheden) inzetrelaties voor binnenschepen Japanse kustvaarders

katalysator kennisoverdracht (ook: knov-hov) keramische materialen

23 7, 16, 20, 25-33, 45, 101, 107 15, 110 24, 33 97-99 95, 96 13, 20, 28-33, 48, 52 105

keuze van de vervoerswijze

(zi e: vervoerswijzekeuze;

modal-split; concurrentie tussen vervoerswijzen; substitutie van vervoerswijze)

kleppen koel ing koelwater koers (en vaart) kolen kolen/gasturbine kolen/olie-mengsels koppelverband (zie ook: duwvaart) kortstraalbuis (zie: straalbuis) kosten

kostenbesparingen

44, 60-61, 65, 67 57, 58, 59, 67, 81, 101,105,107,108 7, 58-59, 82, 94, 97, 103, 108 68, 83 11, 105, 110 106 105-106 44, 45 10, 2, 59, 45,

11, 16-17, 19, 24-28, 38-42 16-17, 40-43, 44-46, 47-49, 53, 66, 91, 102 53

kostprijs kunstmatige koude (zie: koel- ; vries- ; air-) 106 kunststoffen 97-99 kustvaart kwaliteit van de diensten 2 94, 98, 105 kwaliteit van de brandstof (zie ook: heavy fue1 oil, RVO; zware olie; stroperige olie) 99 laag vermogen generator 7, 81 laden 80 laden/lossen 46 ladingpakket

115

lading lagers langzaam lopende dieselmotoren

(zie ook: long stroke, low speed) leeg terug leegvaart leidingsysteem liberalisering logboek logistiek long stroke, low speed Loran-ontvanger

luchtsysteem luchtlaag (aan romp) H.s. Benattow, ex m.s. Zeelandia M.s. Nedlloyd van Neck manoeuvreren (zie ook: navigeren, varen,

16-17, 20, 22-23, 38-39, 45, 57, 47, 49, 52-53 107 106-107 14, 47, 52 5, 7, 20, 22, 53, 78 94 12 83 2, 12, 14, 52 97, 105-107 108 103 85-89 83 103 24, 94

vaargedrag) MARAD (zie: Maritime administration)

marine fuel oil, MFO Maritime administration, HARAD Maritime Credit Corporation

marketing markt (-onderzoek,

-kennis)

maten en gewichten materiaal MATSO (zie: Stichting Maritiem Technologisch en Strategisch Onderzoek) mechanische energie

meerjarenprogramma

102 65-67 108 2 12, 20, 38,44-46,47-49,50-51,52-53 4 47, 105

25, 60 13-14

meetinstrumenten (zie ook: registratie-

meettechnieken) meettechnieken

methanol MFO (zie: marine fuel oil) milieu

66, 95, 101 23 105 2, 11, 14-17

minerale olie (zie ook: heavy fuel oil e.d.) 105 91, 101 Ministerie van Economische Zaken Ministerie Verkeer en Waterstaat

Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer Mittellandkanaal modal-split (zie ook: concurrentie; vervoerswijzekeuzej substi tut ie) monitor monitoring motor motorrendement nakoeling (zie ook: koel- e.d.) Nationaal Onderzoekprogramma 'Rationeel energiegebruik in de scheepvaart' Nationaal Programma Energieonderzoek, PBE navigatie, varen (zie ook: vaar- ... ; snelheid)

47 34, 63 e. v. 2, 21

23, 67, 7, 8, 67

98 109 8, 13-17, 21-36,44, 54-76,80, 89 25, 57, 110

101 57, 78 80, 82, 101

116 Navitel (communicatiesysteem)

78-79

NEA (zie: Nederlands centrum voor onderzoek,

advisering

en

onderwijs op het gebied

van verkeer en vervoer)

NEl (zie: Nederlands economisch instituut) Nederlands centrum voor onderzoek, advisering en onderwijs op het gebied van verkeer en vervoer, NEA

Nederlands economisch instituut, NEl Nederlandsche maatschappij voor energie en milieu, NOVEM

negatieve imago (zie: imago) nieuwe schepen / nieuwbouw (zie ook: geavanceerde technologie) NIXHAUST-katalysator normen NOVEH (zie: Nederlandsche maatschappij voor

2, 5, 15-16, 25-33, 34, 40, 47, 63 2 6, 13-14, 25, 52, 91 6, 7, 19, 21, 25-28, 45, 66, 97-99 96 12, 23-24, 81

energie en milieu) oeververbindingen

22

olie (zie: dieselolie; smeerolie brandstof; zware olie e.d.) olie/water emulsies

oliefilter olielekkages oliepomp omstandigheden (vaar-) onbekendheid onderhoud (van schepen) (zie ook: controlebeurten) onderhoud (van vaarwegen) onderwatertransport

onderwijs onderzoek (behoefte aan)

105

81 7 67 7, 46, 83 6 11, 25-28, 81, 89, 101, 106 20, 22 110 101 6, 12, 14, 32, 48, 52, 57, 61, 104

(zie ook: kennis, know-howj demonstra-

tieprojecten; proef(ven); test(en); haalbaarheid/evaluatie) Oost-Europese landen opleggers opslag- en overslagpunten ORC (zie: Organic Rankine Cycle) Organic Rankine Cycle, ORC

12 9, 38, 39-44 8, 11, 81, 107, 108

overheid (zie ook: beleid) overlaadkosten

59, 101, 107 2, 4, 20, 46, 47-49, 2, 12, 13, 47 10

overslag

11, 47, 48, 49

orga.nisatie

PBE (zie: Nationaal Programma Energieonderzoek) peakshaving personenvervoer

POINT-model (zie: Pollution Indicators of Transport) Pollution Indicators of Transport pompen privédoeleinden (zie ook: woonruimte) prijsverhouding (zie ook: concurrentie) proef/proeven

78, 109

103-104

6, 14 15 67, 68, 82, 94, 103, 104, 64 22 4, 14 19, 27, 65-66, 55, 68, 83, 84, 91

117

Programma gebruik van energie in verkeer en vervoer, REV programma-ondersteuning propeller (zie: schroef) Rankine (zie ook: compound) regeltechniek registratie (-middelen, -systeem) Reinhold Konsult AB, Zweden REV (zie: Programma gebruik van energie in verkeer en vervoer) restwarmte (zie ook: compound) retour (-reis, -rit, -lading) (zie ook: leeg terug) Rijksverkeersinspectie, RVI Rijn Rijn-Hain-Donaukanaal roerbewegingen roercorrecties roersysteem romp (zie ook: casco) rompweerstand roro-vervoer route (ook: -planning) routeren (zie: navigatie) RVI (zie: Rijksverkeersinspectie)

samenwerking (-sverbanden)

6, 13 4 15, 25-26, 57, 59, lOl, 107 109

23, 55, 66, 77-84 95

lOl, 110

44, 52

79 8, 11-12, 19-20, 28, 38-39, 44, 47 12 8 7 32, 107 32, 85-89, 97, 98, 106

85-89 9, 37-39, 44-46, 47-49 8, 14, 101 4, 49

sanitair 103 ScandLines 96 schade 23, schadelijke stoffen (zie: gevaarlijke goederen) scheepshuid (zie ook: casco; onderhoud) 7, scheepsontwerp 44, scheepsvorm 6,

26, 46

101 103 e.v., 110 7, 15-16, 19-21, 23, 26-28, 4445, 97, 98, 106

scheepsweerstand (zie: weerstand) schoepen schroef/propeller schroefaanstroming schroefrendement/-toerental

schroef tunnel sensor SFC (zie: specifiek brandstofgebruik) sleepboten smeerolie smeeroliesysteem snelheid(skeuze ; vaarsnelheid) (zie ook: vaargedrag) snelheids-meter/begrenzer specifiek brandstofgebruik, SFC spin-off van landinstallaties spoelklep stabilisatie-vinnen standaards statististieken steenkool (zie: kolen)

5-8, 15-16, 19-21, 23, 25-32, 66, 80, 82, 95, 96-98, lal, 107, 110

28 28, 83, 107 26, 28 23, 67, 84, 101 27, 63, 65-68 94, 95, 104 103

5, 7, 10-11, 20-21, 23-28, 32, 46-47, 82-83, 101 3, 84, 101 34-35, 63-64 108 60-62

83 2, 12, 44, 52, 54, 58, 60 34, 81, 91

118

Stichting Coördinatie Maritiem

83, 101-103, 110

Onderzoek, CMO

Stichting Maritiem Technologisch en Strategisch Onderzoek, MA TSO stookgas stoom

straalbuis streefjaar 2105 stroomopwekking stroomsnelheid van het water

stroperige olie (zie ook: heavy fue1 oi1, HVO; zware olie; stroperige olie; kwaliteit van de brandstof) stukgoederen stuurautomaat

subsidie (regeling) substitutie van vervoerswijze

supergeleiding suprastructuur tank tankinhoud Tebodin, advies en consultbureau technologische innovatie (zie: geavanceerde

technieken) telematica (zie ook: Navite1) te1evei1en terminalkosten terminals

thermal oi1 heater Three Whee1 Turbocharger System, 1WT TIB (zie: Turbocharged, intercoo1ed and blower bypassed air induction system) TNO (zie: Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek) toedeling Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek, TNO,

34 106 103, 105, 108 6, 7, 15, 21, 26-28 15 103 24, 82 97

81 7, 21 4, 91 4, 7, 8, 14, 41, 45, 53 107 11, 20, 21, 48 7, 27, 63, 81, 94, 97, 99 81 109-110

20, 78, 79 52 11, 10 8, 9, 12, 39, 44, 47-48, 50-51 97 67-68

35, 79

(Nederlandse centrale organisatie

voor) toerbeurt toeren

toerenregel ing toerental Totez systeem (zie ook: compound) transportmiddelen trend trendbreukscenario trimmen

turbine turbo Turbocharged, intercoo1ed and blower bypassed air induction system, TIB turbocharger turbocompounding 1WT (zie: Three Wheel Turbocharger System) uitlaatgas

4-6, 25-26, 55-62 79 103 103, 104 7, 23, 35-36, SS, 63-64, 80, 83, 95 60-62 13

15-17, 36, 64, 105-106 15-17 7 57, 58, 59, 60, 62, 105, 106 15 65-66 35, 63, 65, 67 25-26, 57-59, 63 5, 14-15, 25, 34, 55-56, 58-58, 68, 82, 95-97, 99, 107, 108

119 uitlaatgasemissie

14

uitlaatwarmte (zie ook: compound)

7, 107

varen (zie ook: manoeuvreren, navigatie, snelheid, vaargedras, vaarmanagement)

5, 7, 16, 20, 80,

vaargedrag vaarmanagement

vaarwegen (zie ook: infra-/suprastructuur) variabele kosten

veerboot ventilatie verbrandingskatalysator verdamper vergassen van kolen verladers

verlenging van de lengte van het schip, Lpp vermogen vermogenmeter

vermogens-electronica vermogensvermindering

2, 4, 6, 25

94, 101

15, 16, 22,

23, 24

20, 22 10, 53 96

103 95, 96 57-58, 94

106 2, 38, 39, 78 98

12-16, 20-21, 24, 26, 34-36, 55, 5758, 62-65, 83, 95, 97, 99, 107 101 108 104

verpompen (zie: pompen) verschuiving(en} in de vervoerswijze (zie: modal-split; substitutie) vervangende energiedragers (zie: alternatieve e.)

vervanging van wegvervoer door binnenvaart

(zie: modal-split; substitutie) vervoerovereenkomst vervoersafstanden vervoerswijzekeuze (zie: modal-split;

78

10 2, 14

substitutiej concurrentie tussen vervoerw ij zen)

verwarming

viscositeit visserij voor- en achterschip voorbuis

voorlichting (zie ook: informatie) voortstuwing

vormgeving (zie ook: scheepsvorm) vrachtcontrole (zie ook: laden ; lading) wachttijden (bij bruggen, sluizen en losplaatsen) warmtehuishouding warmte transformator (zie ook: compound) Warrior and Gulf Navigation Company waterstof waterweerstand (zie: weerstand) waterwegen weerstand (zie ook: casco, romp, onderhoud) wegvervoer

wettelijk verplichte registraties (bijv. voor tol/douane) wind windenerg ie woonruimte

7, 22, 97, 101 95, 97

94-95, 107 15, 26-32

15, 26-32 4, 7, 32, 102 15, 20-21, 25-28, 44, 95, 97,105-107 15-16, 19, 23, 35, 44, 97, 98

97 7

107 107 66

105 8 12 7, 8, 20, 23, 25, 28, 97, 101 2-4, 8, la, 13-14, 35, 39-45, 47, 48-50, 52, 65, 78

80 80, 83 106 22

120 woonschepen zeescheepvaart

zeilen zesbaksduwvaart

91 80, 82, 100-110

101 21

zoetwaterbereider (zie: verdamper) zonne-energie

91 e.v., 106

zuiveringsinstallatie zware olie (zie ook: heavy fue1)

97 98, 104

121 LITERATUURLIJST

BEYEN, H. p. 80 Bordcomputer für Binnenschiffe-Anforderungen und Möglichkeiten / H. Beyen, G. Grossmann In: SRG-Jahrbuch 1988. - (1989) i S. 148-155 BOOT, P.H. Simulatieberekening aan het Totex systeem / B.H. Boot. - [Z.pl.] Wärtsilä Diesel, afdeling research, mei 1990

p. 62

Stork-

CALM p. 88 Calm water tests for a low energy inland vessel : a feasibility programme / Maritime Research Institute Netherlands, MARIN. - (Wageningen) : MARIN, July 1993. - (Report no.011967-1-DT). - (Ordered by Tille Shipyards, Koostertille) EMISSIE p. 34 Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (910039/36142) / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk: NEA, oktober 1991. - (Uitgebr. aan: Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, Afdeling Verkeer) ENERGIEBESPARING p. Energiebesparing in verkeer en vervoer : advies uitgebracht aan de Minister van Economische Zaken op 20 december 1982 / Algemene Energieraad. - 's-Gravenhage : Staatsuitgeverij, 1983

4

ENERGIEBESPARINGSMOGELIJKHEDEN p. 40 Energiebesparingsmogelijkheden en kostenconsequenties door toepassing gecombineerd vervoertechnieken alsmede een vergelijking van het energiegebruik en vervoerkosten in het gecontaineriseerd vervoer over de weg, via de rail of per binnenschip / Nederlands Vervoerswetenschappelijk Instituut, NVI. - Rij.wijk: NEA, jan. 1985. - (N.1655/13121). - (Ondersteund door het Projectbureau Energieonderzoek van TNO in het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek; per 1 aug. 1984 werkz. overgen. door de Stichting Projectbeheerbureau Energieonderzoek te Utrecht) ENERGIEBESPARINGSPOTENTIE p. 2S Energiebesparingspotentie in de binnenvaart: inventarisatie en evaluatie van technische besparingsopties voor de bestaande vloot / Nederlands centrum voor onderzoek, advisering en onderwijs op het gebied van verkeer en vervoer (NEA). - Rijswijk: NEA, jan. 1990. - (90140/36129). - (Uitgebr. aan NOVEM) ENERGIEBESPARINGSPOTENTIELEN p. Energiebesparingspotentielen in het verkeer en vervoer tot 2015 / A.A.W.G. Mulders, P.T. Tanja ; m.m.v. R.C. Rijkeboer, R. ter Brugge. - Delft: Instituut Ruimtelijke Organisatie TNO (INRO), april 1990. - TNO-Beleidsstudies 90/nl/047)

5

ENERGIEGEBRUIK p. Energiegebruik in verkeer en vervoer in cijfers / Bureau Goudappel Coffeng. Deventer : BGC, 1990. - (In opdracht van de Nederlandse Maatschappij voor Energie en Milieu, NOVEM, uitg. in het kader van het Programma Rationeel gebruik van energie in Verkeer en Vervoer, REV; contractnr.89/p0079/71130/0020)

6

122 ENERGIEMANAGEMENT Energiemanagement aan boord van schepen / R.S. de Haas, M. Dekkers, M.C.W.M. Janssen, M.G. Smit. - (Z.pl.] : Croon Elektrotechniek b.v., 1984. - (No. 83/5772/6.3.4 i.o.v. de Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek)

p.103

EMISSIE p. 34 Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (910039/36142) / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk: NEA, oktober 1991. - (Uitgebr. aan: Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, Afdeling Verkeer) FREIGHT p. Freight transport and the environment / European Conference of Ministers of Transport; Chairman K.M. GWilliam. - Paris: ECMT, 1991

2

FUEL-SAVING p. 97 Fuel-saving steps now taken for cargoships, tankers serving Japanese coastal waters / (S.n.] In: JSMEZ news. - nr. 32 (1987) ; p. 1-3 GECOMBINEERD p. 38 Gecombineerd weg/ro-ro-vervoer via de Rijn : een studie naar energiegebruik, kosten en marktmogelijkheden / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. - Rijswijk: EBW, dec. 1984. - (4080/111/6107). - (Uitv. v. dit project ondersteund door het Projektbeheerbureau Energieonderzoek (PEO» GOETMALM, OE. A. Katalysatoren fUr Schiffsdieselmotoren / Oe. A. Götmalm und E.W. Haltiner In: ABB Technik. - H. 5 (1992) ; S. 25-30

p. 96

GORBACHEV, Y. p. 86 Decrease of ship's fuel-consumption by means of air layer under its bottom / Yuri N. Gorbachev. - (S.l., s.d.). - (14. Duisburger Kolloquium Schiffstechnik/ Meerestechnik, 14./15. Mai 1993 HAALBAARHEID p. 47 Haalbaarheid initiatieven in het gecombineerd weg-watervervoer : eindrapport / Haskoning, Koninklijk Ingenieursbureau en Architectenbureau B.V. - Rijswijk: NEA, juni 1991. - (910088/36138). - (Uitgebracht aan: Ministerie van Verkeer en Waterstaat) HAALBAARHEID p. 44 Haalbaarheid uitbreiding gecombineerd weg/roro-vervoer met een dienst tussen Utrecht en Mannheim / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. Rijswijk: EBW, april 1987. - (7022/6120). - (In opdracht van K.TRON RORO BV en ondersteund door het Projektbeheerbureau Energieonderzoek (PEO» p. 50 HAALBAARHEIDSSTUDIE Haalbaarheidsstudie gecombineerd vervoerterminal regio Kampen/Meppel/Zwolle / Logitech B.V. , Overijsselse Ontwikkelings Maatschappij N.V. - Driebergen : Logitech, Zwolle: Overijsselse Ontwikkelings Mij., juli 1991 ISINGS, J. Raamwerk voor maatregelen gericht op rationeel energiegebruik in de zeescheepvaart / J. Isings en J.A. Knobbout ; TNO, hoofdgroep maatschappelijke technologie. - 's-Gravenhage : TNO, 1987

p.10s

123

JOURNÉE, J.M.J. p. 83 Enkele notities inzake de ontwikkeling van een energieklok / J.M.J. Journée. - Rotterdam: Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, CMO, 19 mei 1981. (Onderdeel van het door de Minister van Economische Zaken aan het CMO gegeven opdracht: "Energie besparing door een betere informatieverwerking, scholing, voorlichting en bedrijfsvoering voor de energie-huishouding van de machine installatie" (EBSS 1.01) KAA p. 21 Inland vervoer te water en energie / E.J. van de Kaa. - Dordrecht: Dienst Verkeerskunde, Hoofdafdeling Scheepvaart, 1982. - (Kursus: Inland Vervoer en Energie) KOOPMAN, G.J. Onderzoeksmemorandum no. 97 : Nederland distributieland / G.J. Koopman. Den Haag : Centraal Planbureau, juli 1992

p. 10

KOS, J. p. 57 Aandrijflijn binnenschepen: fase 3 / J. Kos ; Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek Instituut voor Wegtransportmiddelen . - Delft: TNO-lW, aug. 1988. - (TNO projectnr. 13.10-045.30). (I.o.v. Project-beheerbureau Energieonderzoek, PEO) KUNZELMANN, H. Zu den energetischen Aufgaben der Binnenschiffahrt / Horst Kunzelmann In: Seewirtschaft. - Jg. 18, H. 4 (1986) ; S. 167-171

p. 23

MOLIJN, A. p. 95 Het gebruik van een verbrandingskatalysator in de Nederlandse visserij / A. Molijn. - IJmuiden: Rijksinstituut voor visserij onderzoek, september 1988. - (Rapport TO 88-702) MOLIJN, A. Kostenbesparing en onderhoudsstrategie met betrekking tot machinekamerinstallaties van vissersvaartuigen / A. Molijn. - [Z.pl., RIVO, 1977]. (Project 7-7160; rapport 77-03)

p. 94

ONDERZOEK p. 78 Onderzoek naar de feasibility en technische en organisatorische zin van een communicatiesysteem ter bevordering van een meer effectieve confrontatie van vraag en aanbod in de binnenscheepvaart / Economisch Bureau voor het Weg- en Watervervoer. - Rijswijk : EBW, april 1984. - (Ondersteund door het Project bureau Energieonderzoek van TNO in het kader van het Nationaal Programma Energieonderzoek PBE. Projectnr. 9/210.100) POSSIBILITÉS p. 19 Possibilités d'économiser l'énergie dans les transports par voie navigable Étude effectuée à la demande de la Commission des Communautés européennes / par l'Union internationale de la navigation fluviale, l'Arbeitsgemeinschaft der Rheinschiffahrt, et l'Organisation européenne des bateliers. - (Z.pl. : z. uitg., oct. 1983. - (VII/455/83-Fr)

124 PRIEBE, R.J. Application of advanced Diesel technology to towboats : three wheel turbocharger system. Final report / R.J. Priebe, D.P. Rowland ; Detroit Diesel Corporation. -Springfield, Virgo : National Technical Information Service, March 1991. - 64 p. - (PB91-191841)

p. 67

RATIONEEL p.101 Rationeel energiegebruik in de scheepvaart : samenvattend eindrapport / eindredactie verz. door J. Isings. - [Zo pl.] : Stichting Co5rdinatie Maritiem Onderzoek, 1982. - (I. a.v. het Ministerie van Economische Zaken, DGE) RATIONEEL Rationeel energieverbruik in verkeer en vervoer (REV) : meerjarenprogramma 1991-1995 / Nederlandsche maatschappij voor energie en milieu, NOVEM. [Utrecht] : NOVEM, [z.j.]

p. 13

RELE, R.J.J. TER p. 60 Berekeningen aan een SWD TM 410 dieselmotor uitgerust met het Totex systeem / R.J.J. ter Rele. - Den Haag: TNO, Instituut voor Wegtransportmiddelen, nov. 1988. - 17 p. - (I.o.v. Stork-Werkspoor Diesel, Zwolle). - (TNO opdrachtnr. 73 186 0028) ROWLAND, D.P. Application of advanced Diesel technology to towboats : variable timing electronic fuel injection / D.P. Rowland ; Detroit Diesel Corporation. Springfield, Virgo : National Technical Information Service, March 1989. 98 p. - PB89-177943)

p. 65

SEPPEN, J.J. Aandrijflijn binnenschepen : fas~ 2 / J. J. Seppen, R. Barnstijn ; Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek, Instituut voor Weg-transportmiddelen. - Delft: TNO-lW, juni 1987. - (TNO projectnr. 700 360 800). -(I. a.v. Projectbeheerbureau Energieonderzoek, PEO)

p. 55

SPECIFIEK p. 63 Specifiek brandstofgebruik en beïnvloedende factoren / s.n. ~: Emissie door het goederenvervoer op de binnenwateren (91 0039/361 42) ; hoofdstuk 6 / NEA, Transportonderzoek en -opleiding. - Rijswijk : NEA, okt. 1991. - (I. a.v. het Ministerie van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Directie Lucht, afd. Verkeer) TWEEDE p. 84 Tweede rapport over de ontwikkeling van een scheepssnelheidsmeter ten opzichte van de bodem / uitgevoerd bij Radio Zeeland b.v. - Terneuzen: Radio Zeeland b.v., z.j. VERBETERING Verbetering beladingsgraden in beroepsgoederenvervoer over de weg / Bureau Goudappel Coffeng bv. - Deventer: BGC, Instituut voor Ruimtelijke Organisatie TNO, 29 april 1991. - (Kenmerk NOV/068/21/Mu). - (I.o.v. NOVEM projectnr. 42.120-205.2)

p. 52

VERSTAPPEN, L. Energiebesparing en inzet alternatieve energiebronnen (SV-2). In: Projectvoorstellen milieu-onderzoek scheepvaart en scheepsbouw / L. Verstappen en F. van Woerden. - Den Haag: Tebodin, Advies- en Consult-

p.110

125 bureau b.v., nov. 1990. - (I.o.v. Stichting Coördinatie Maritiem Onderzoek, opdracht nr. 90/2554/7.3 rapportnr. 330634) VLIST, M.J.M. VAN DER p. 15 Trendbreukscenario goederenvervoer: het groene techniek scenario / M.J.M. van der Vlist, M. van den Heuvel. - Delft: TNO (INRO), januari 1993. - (TNOBeleidsstudies, Sector Verkeer en Vervoer, 93/NV/OlO, INR007. - Concept) ZONNECELLEN p. 91 Zonnecellen op binnenvaart- en woonschepen : informatiedag en beurs, gehouden op woensdag 1 april 1992 in het Binnenvaartcentrum de "Zwarte Zwaan" te Rotterdam / Ecofys advies en onderzoek op de terreinen energie, milieu en arbeidsomstandigheden. _ Utrecht : Ecofys, 1992. - (I.o.v. de NOVEM)