/transport

Dansk luftpude-teknik til tankskibe er klar til brug

Det danske Air Cavity System, der kan reducere de store tankskibes brændstofforbrug med op til 15 procent, er nu blevet godkendt til kommerciel brug.

Af Morten Lund, fredag 24. okt 2008 kl. 07:49

Det burde egentlig ikke være muligt. At klemme en pude af luft ind under skroget på en kvart million ton tung supertanker lyder i bedste fald som noget hentet fra en science fiction film – i værste fald som rent galimatias.

Ikke desto mindre er det konceptet bag dansk-hollandske DK Groups Air Cavity System (ACS), som kan spare verdenshavenes giganter – bulkere, tankskibe og containerskibe – for op til 15 procent brændstof. Luftpuden under skibet mindsker nemlig friktionsmodstanden og lader skibet glide lettere igennem vandet.

Og det er et koncept, som nu har fået et eftertrykkeligt blåt stempel fra en af skibsfartens helt store giganter, det tyske klassifikationsfirma Germanischer Lloyd.

De har i september måned dels godkendt ACS til kommerciel skibsfart, dels indgået en samarbejdsaftale med DK Group om ACS i en række nye skibe. Det baner vej for, at eksempelvis nybyggede tankskibe bogstaveligt talt kan sejle tværs over Atlanterhavet på en pude af luft.

»Det betyder selvfølgelig rigtig meget, at en etableret, industriel storspiller som Germanischer Lloyd støtter op omkring dette koncept. Vi har allerede bevist, at ACS-teknologien virker. Med certifikationen fra Germanischer Lloyd kan vi nu også få det implementeret i nye skibe,« siger administrerende direktør i DK Group, Christian Eyde Møller, der allerede er i dialog med rederier og værfter.

Kompressor danner luftlomme
Forud for aftalen med Germanischer Lloyd er gået tre års arbejde med at udvikle og teste ACS-systemet i et testskib, komplet med mandskab og last, som senest har været en tur ude at sejle på Oslofjorden.

Konstruktionsmæssigt består ACS-systemet af fire længdegående luftkanaler, en slags omvendte tagrender, der placeres i en hulning under skibets skrog. En kompressor forrest i skibet pumper luft ned i de fire luftkanaler, hvorved der dannes en kæmpe luftlomme under skibet.

»Med ACS fjerner vi simpelthen kontakten mellem skroget og vandet, og dermed fjerner vi også en del af friktionsmodstanden,« fortæller Johannes Johannesson, skibsingeniør hos DK Group med 25 års erfaring i skibsbyggeri.

DK Groups beregninger viser, at luftlommen reducerer modstanden med cirka 10 procent, hvilket kan aflæses direkte i brændstofregnskabet. For bulk- og tankskibenes vedkommende er der brændstofbesparelser på mellem 10 og 15 procent at hente, for containerskibene lige knapt 10 procent.

Kombineres ACS-teknologien imidlertid med eksempelvis mere effektive propeller og rorsystemer samt bedre genanvendelse af skibets spildvarme kan brændstofbesparelsen – og dermed reduktionen i CO2-udslip – ryge helt op på omkring de 30 procent.

Det betyder med andre ord, at et bulkskib kan tilbagelægge afstanden Hamborg-Panama på samme tid som normalt – men med et væsentligt mindre brændstofforbrug.

10-15 procent mindre brændstof er noget, der batter i en tid, hvor prisen på olie er næsten lige så høj som oceanet er dybt – og hvor en stor bulker typisk sluger 50-60 ton olie per dag.

»Hele pointen med ACS er, at det både er godt for pengepungen og miljøet. Og de miljøudfordringer, som vi står over for, er noget, som skibsbranchen er nødt til at forholde sig til, og jeg fornemmer også klart en vilje til at gøre det. Ikke mindst fordi kunderne stiller større og større krav,« siger Christian Eyde Møller.

En naturlig del af skibet
Det bliver først og fremmest de kommende generationers bulk-, tank og containerskibe, der får fornøjelsen af at blive udstyret med et luftfyldt hulrum i bunden. Denne type serieproducerede skibe har en flad bund, hvilket gør ACS-teknologien mere anvendelig her end i eksempelvis krydstogtskibe og færger, som har en mere spids bund.

»Vi forestiller os da, at i løbet af nogle år bliver ACS en lige så naturlig del af skibene som for eksempel en bulb (en torpedoformet skrogdel på skibets stævn, som ligeledes er med til at mindske friktionsmodstanden, red.),« lyder de optimistiske ord fra Johannes Johannesson.



24. okt 2008 kl 09:09

Casper Jensen

Nyt?

Er det ikke lidt det samme princip som anvendes på Hovercrafts, som kaldes "luftpude"både på dansk.


24. okt 2008 kl 09:13

avatar

Peter Ole Kvint

Re: Nyt?

Er det ikke lidt det samme princip som anvendes på Hovercrafts, som kaldes "luftpude"både på dansk.

Nej, ikke helt.


24. okt 2008 kl 09:25

Iver Sørensen

Re: Re: Nyt?

Det svarer ikke helt til mit forslag til DTU (engang )
med udblæsning gennem mange små dyser så skibet kommer til at sejle på "kuglelejer" af millioner af små luftperler , men denne her ide lyder da lovende omend konstruktionsmæssig meget ændrende på et skibs bevægelsesevner i HØJ søgang hvor skibets forskib kan brage ned i en bølgedal med en "maveplasker" . Vandet i kanalerne kan ikke så let undvige ud til siderne fra bunden når denne er bølgeformet på langs . Vanet vil blive presset fremefter til stævnen og agterud til skrue og ror .
Effekten af dette kan måske give ulemper .?


24. okt 2008 kl 11:12

Jan Henrik Wegener

Det næste

Det næste man med fordel kan udvikle er mere støjsvage fartøjer. Så vidt jeg ved er "støjforurening" ret skadeligt for mange marine organismer, og sandsynligvis må der kunne gøres en del for at reducere støjen.


24. okt 2008 kl 11:13

Henrik Carlsen

Hvad med begroninger?

Smart at udnytte supertankerens flade bund, men nu bliver den tilført en del ilt (heldigvis mangler lyset). Kan man ikke risikere at tankeren går hen og bliver langskægget? Sådan en går ikke langt på literen.


24. okt 2008 kl 11:16

Jesper Bering

Gammel ide

Det er en meget gammel ide. Jeg læste om det i Hvem-Hvad-Hvor eller et lignende sted for 20-30 år siden. Kunsten er heller ikke at få sådan en ide, men at føre den ud i livet.

At kalde det for science fiction eller galimatias lyder ærlig talt temmelig dumt i et tidsskrift for teknikere. Det har ihvertfald ikke noget med professionel dømmekraft at gøre. Hvorfor ikke betragte det som en seriøs ide, der åbenbart efter mange års lagring har fået et marked på grund af energiprisernes stigning?

Ivers indvending lyder meget relevant, men man må tro at den har været taget i betragtning, når projektet ligefrem er blevet klassificeret.


24. okt 2008 kl 11:45

Knud Hansen

Re: Gammel ide

Det var faktisk denne idé der førte til opfindelsen af luftpudebåden.. Det greb bare om sig, da de først kom igang, men udgangspunktet var at nedsætte friktion på almindelige skibsskrog.


24. okt 2008 kl 13:02

brian nielsen

ældre ide,,,

Ideen med at tvinge luftbobler ind under skroget blev vist allerede udnyttet i visse vikingeskibe,,,Hvis ikke jeg blander tingene sammen. Der er i alt fald en ældre dansk bådtype, hvor konstruktionen p.g.a. fremføringen tvinger luft ned langs skroget. Er der nogen, som husker bedre,,,,så kom frit frem! Jeg kender nogle, som ror på højt sportsligt plan, og jeg ofte stået of tænkt over, om det princip ikke kunne udnyttes i konkurrenceøjemed. Det er jo ofte hundrededele, det drejer sig om.


24. okt 2008 kl 13:20

Sten Basbøll

Også i isbryderer

Det bruges da i isbrydere.

Et eks.

http://en.wikipedia.org/wiki/Y...aker)







24. okt 2008 kl 13:37

Iver Sørensen

Re: Gammel ide

Ivers indvending lyder meget relevant, men man må tro at den har været taget i betragtning, når projektet ligefrem er blevet klassificeret.

Hej Jesper.
I sejlermiljøet siger man at et skib "banker pæle" når stævnen og en del af forreste skib hamrer ned i bølgedalen med et brag (har selv oplevet det mange gange og det lyder voldsomt) og det er mange tons der brager ned med et stort erhvervsskib . Kan vandet ikke undvige til siderne bliver braget og trykket mod bunden bestemt ikke mindre . En af mine bekendte havde en tur med sin tomme Coaster op gennem den engelske kanal i storm . Ved næste kølhaling for at bundmale kunne han konstatere størstedelen af den ellers flade bund var banket til ene buler op imellem spanterne . Vand kan være hårdt når omstændighederne er der . Som tidligere skrevet skal vandet under bunden fortrænges når stævnen dykker ned . En flad bund kan nogenlunde tillade vandet at undvige til siderne , men en bund med "tagrender" på langs hæmmer at dette sker så let og vandet vil presses fremefter imod sejlretningen og agterud mod skrue og ror .
Førstnævnte bremser fremfarten , sidstnævnte skaber balade med meget luft sammen med vandtrykket der strømmer hertil og skruen rovser (rumler) og roret mister noget af grebet i skummende vand der opstår .
Testsejlands i Oslofjorden giver næppe svar på disse spørgsmål og mulige problemer .


24. okt 2008 kl 13:58

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Re: Gammel ide

"Banke pæle" er et kendt maritimt fænomen.

Men jeg tillader mig at tvivle på, at en bund med 4 kanaler skulle være mere udsat end en plan bund - tværtimod ! - Det er i slagøjeblikket kræfterne opstår - ikke i den fase, hvor vandet skal undslippe og en kurvet flade vil alt andet lige være stærkere end en plan.

Men mon ikke de kære opfindere og ikke mindst Germanischer Lloyd har overvejet dette "problem" ? ;o))

M.h.t. ror og skruer, ser det på skitsen ud som om, luften ledes ud længe før.

mvh Flemming


24. okt 2008 kl 23:30

Peter Bolwig

Re: Re: Re: Gammel ide

Var det ikke muligt at føre udstødningen fra skibets motor nedunder skroget. Kunne være at kompressorerne kunne spares.


24. okt 2008 kl 23:56

Benny Olsen

Re: Re: Re: Nyt?

i HØJ søgang hvor skibets forskib kan brage ned i en bølgedal med en "maveplasker"

Det må da se flot ud når 250.000tons og opefter laver sådan en maveplasker.

Mon ikke de store både er nogenlunde rolige i deres bevægelser, og støjen falder vel af sig selv når motoren skal yde mindre for samme fart.


25. okt 2008 kl 18:28

claus petersen

Re: skibstyper , Isbrydere og "Banke Pæle" m.m.

Jeg er ikke sikker på, at containerskibe vil være den ideelle skibstype, idet, disse normalt har et meget slankt underskrog (hurtige skibe) med en kassekoefficient på omkring 60 i modsætning til en bulkcarriers mere end 90.

I isbrydere har man tidligere brugt en ekstra propel forude, som sugede vandet væk under isen, og dermed gjorde den lettere at bryde/knække, når isbryderens skrå stævn løb hen over den.

Mht at "banke pæle" er det noget enhver skibsfører vil prøve at undgå. Som Iver skriver er det en sikker måde at beskadige/bule bunden på, men det er i virkeligheden ikke det værste. Tænk jer et stort fuldlastet tankskib 300.000 ts, som pludselig banker ind i en såkaldt "forkert sø" og indenfor sekunder får reduceret farten fra måske 8-10 knob til næsten stop. Det er meget store mængder energi, der frigøres, og det giver uvægerligt store materielle skader alt opstående forude i skibet.

Til sidst: Dette med de langsgående kanaler under bunden må - alt andet lige - give nogle kraftigt forøgede konstruktions-udgifter.


25. okt 2008 kl 22:34

John Larsson

Udstødning

Var det ikke muligt at føre udstødningen fra skibets motor nedunder skroget. Kunne være at kompressorerne kunne spares.

Hvis man bremser udstødningen med et modtryk på 1.5-2 bar, er jeg bange for at besparelsen på 15 procent hurtigt bliver væk!


25. okt 2008 kl 22:46

Tyge Vind

Vi har så travlt


For ca 30 år siden fandt man disse data:

Jahre Viking:

Deadweight 564763
Length 458.45 m
Breadth 68.86 m
Depth 29.80 m
Cargo pumps 4 cargo pumps total 22000 T/Hr
Main engine 2 steam turbines geared to single shaft
Horsepower 50000 Hp {36778 Kw}
Generators 1x2800 Kw, 2x1500 Kw 450 V 60 Hz ac
Speed 13 knots

og for et år siden:

Emma Maersk:

Tonnage 170974 bt
Antal TEU cirka 11000
Længde 397,71 meter
Bredde 56,40 meter
Djupgående 15,50 meter
Maskine 80100 kW (108920 hk) Wärtsilä 14RT-Flex96c
Generatorer; 29416 kW (40000 hk) fra fem Caterpillar 8M32
Fart cirka 23 knop

Det kan gøre denne tråds teknik fornuftig, og nogen tror måske, at man sparer.
I virkeligheden bekræfter tallene i stort set teorien om at sløseriet øger med en faktor 10 på en generation.

Forstår och akcepterer man det, er det OK. Man skal bare ikke tale om og foreslå at spare.

Mvh Tyge


26. okt 2008 kl 00:35

John Johansen

Re: Vi har så travlt

Tyge!

Der er én meget vigtig forskel på Jahre Viking og Emma Mærsk.
Jahre Viking var en olietanker, og olie skal ikke nødvendigvis hurtigt frem, det skal Emma Mærsks kontainere som regel!


26. okt 2008 kl 06:56

John Larsson

Re: Hvad med begroninger?

Smart at udnytte supertankerens flade bund, men nu bliver den tilført en del ilt (heldigvis mangler lyset). Kan man ikke risikere at tankeren går hen og bliver langskægget? Sådan en går ikke langt på literen.

Ikke pga ilten, da overfladevandet alligevel altid ermaksimalt iltmættet, men hvis der er en konstant luftpude i kanalerne, bliver disse ikke "vandslebet" som et almindeligt skibsskrog. Så jo, det er nok noget som mqan også skal være opmærksom på!


26. okt 2008 kl 07:03

John Larsson

Stabiliteten?

Jeg er ikke sikker på, at containerskibe vil være den ideelle skibstype, idet, disse normalt har et meget slankt underskrog (hurtige skibe) med en kassekoefficient på omkring 60 i modsætning til en bulkcarriers mere end 90.

Man må da gå ud fra at Germanischer Lloyd er sin opgave voksen, men spørgsmålet om en fatal stabilitet i bestemte situationer, må være altafgørende for en evt. succes!


26. okt 2008 kl 07:18

John Larsson

Test i bølgegang?

Jeg overså i den første gennemlæsning dette:

"Forud for aftalen med Germanischer Lloyd er gået tre års arbejde med at udvikle og teste ACS-systemet i et testskib, komplet med mandskab og last, som senest har været en tur ude at sejle på Oslofjorden."

Man må da endelig håbe at testskibet har været ude i lidt mere bølgegang!


26. okt 2008 kl 08:20

Tyge Vind

Vi har travlt


Til John Johansen, 26.10.2008 kl 00:35

Tak for kommentaren, helt rigtigt.

Emma transporterede julestads fra Kina til Europa på sin jomfrurejse, og det er helt i sin orden, at Maersk tjener penge på at få stadset frem inden jul.

Det er bare ikke helt gennemtænkt, når og hvis nogen tror, at vi bruger vores tid og opfindelser til at spare i stort.

Det allermeste går til at forøge tempo og komfort, sådan at teorien om ti (10) gange højere forbrug i løbet af en generation (30 år) måske ikke er helt forkert.

Mvh Tyge



26. okt 2008 kl 08:37

claus petersen

Re: Stabiliteten

Det var nu ikke stabiliteten jeg tænkte på i mit indlæg om, at containerskibe ikke vil være den ideelle skibstype til denne luftpude-teknik - men det - at det er begrænset hvad der er af flad bund under et slankt containerskib. Og mht skibets stabilitet, vil det være helt uden betydning med luftkanaler under bunden. Hvad disse langsgående kanaler måske kan bidrage med, ud over nedsættelse af fremdrivningsmodstanden, er en slags slingrekøl-effekt.


26. okt 2008 kl 09:52

John Larsson

Re: Stabiliteten

Og mht skibets stabilitet, vil det være helt uden betydning med luftkanaler under bunden.

Det er jo ikke rigtig! En luftmasse under et skib, som pludseligt kan undslippe, har naturligvis betydning for skibets dynamiske stabilitet. Kanalopdelingen er naturligvis skabt for at mindske denne virkning, men der er jo ingen skotter der forhindrer luftens bevægelse på langs, og i større bølger (større end i Kattegat og Skagerak, hvor man tilsyneladende også har testet prøveskibet!), vil bølgens egen dynamik meget nemt kunne "klemme" luften i fx bagbordskanalerne helt ud af kanalernes hulrum, i løbet af nogle få sekunder!

Et system som dette vil primært være interessant for store skibe, og store skibe sejler det meste af tiden, hvor der en en bølgehøjde, som er mindst 3x bølgehøjden, der hvor man har testet opfindelsen. Test teknologien i Nordatlanten!


26. okt 2008 kl 10:19

Bjarke Mønnike

Hav lidt respekt John L.

Der er trods alt andre der også kan tænke.

Det kan være at der i brugsanvisningen står; Det er ikke tilrådeligt at bruge systemet når........!

Man reducerer, som man altid har gjort det tilsøs, under en ansvarlig kaptajns ledelse, sejlføringen...reber sejlene i stormvejr.


26. okt 2008 kl 10:46

John Larsson

Re: Hav lidt respekt John L.

Der er trods alt andre der også kan tænke.

Det kan være at der i brugsanvisningen står; Det er ikke tilrådeligt at bruge systemet når........!

Man reducerer, som man altid har gjort det tilsøs, under en ansvarlig kaptajns ledelse, sejlføringen...reber sejlene i stormvejr.


Jo jo, men hvis systemet ikke bruges, så yder den mærkelige skrogbund jo MERE modstand end et normalt skibsskrog!

Det er muligt at systemet er vældig godt, men den måde testsejladserne er udført på, kan jeg ikke have respekt for!


26. okt 2008 kl 12:20

Richard Tøpholm

Friktionsmodstand og Bølgemodstand

en bulb (en torpedoformet skrogdel på skibets stævn, som ligeledes er med til at mindske friktionsmodstanden, red)

En bulb stævn reducerer vel også energiforbruget i størrelsesordenen 15%, og har været brugt i ca. 100 år, men den sænker nu ikke friktionsmodstanden (tværtimod), den sænker derimod bølgemodstanden, idet den skaber en bølge der delvist ophæver deplacementbølgen (stævnbølgen?). Det samlede resultat er mindre kølvandsbølge.
På store skibe er friktionsmodstand og bølgemodstand af samme størrelsesorden.
Derudover kan en bulb også udformes, så den f.eks. forbedrer fartøjets stabilitet i tværsø.


26. okt 2008 kl 16:25

Bjarke Mønnike

Bulbstævnen

er fra 1929, men blev først begyndt brugt efter Suezkrisen i 1956. Omkring 1965 var denne stævntype ved at være univesiel på nybygninger.


08. dec 2008 kl 13:27

Allan M. Kristensen

Re: Friktionsmodstand og Bølgemodstand

På store skibe er friktionsmodstand og bølgemodstand af samme størrelsesorden.

Jeg er uenig, friktionsmodstanden på f.eks. en VLCC'er ligger i størrelses ordenen 80 % af den samlede modstand. Dette skyldes skibets relative langsomme hastighed, hvilket nedsætter bølgekræfternes indvirkning på den samlede modstand i forhold til den effektive viskøse modstand der ligger i friktionsmodstanden på den nedsænkede overflade.

Her er lidt interessant læsestof til den videnshungrende:
www.nmri.go.jp/turbulence/PDF/....pdf
www.nmri.go.jp/turbulence/PDF/....pdf


08. dec 2008 kl 14:27

avatar

Boris Nordstrøm Valentin

Re: ældre ide,,,

Jo - det er faktisk en ældre ide. I 1988 byggede jeg en replica af det store handelsskib i skuldelev og under sejlads med det fandt jeg ud af at der var en besparelse på over 20% i forhold til beregninger.
Rent observations mæssigt kunne man op til 5 knob se en doven spiral af bobler fra hver side af skibet i ca 1/2 meters dybde. Ved større vindhastigheder mærkede man en acceleration omkring 6-7 knob og nu transformerede de 2 boblestrømme sig til 2 deciderede jets af luftbobler (kraftigst på læ side).
Teorien blandt forskerne på roskilde museum var dengang at luftstrømmene skabte fremdrift, men har aldrig set en beregning eller matematisk model som kunne forklare dette.
Hvis andre er interesserede i dette må de gerne kontakte mig.
Har stadig komplet log over 54.000 NM
boris-snabela-nvalentin.dk


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.