2018 Sleephopperzuiger ‘Scheldt River’

De 7,950[1]m3 sleephopperzuiger ‘Scheldt River’ werd ontworpen en gebouwd bij Royal IHC en op 25 september 2017 aan de Belgische maritieme aannemer DEME overgedragen.

De ‘Scheldt River’ en de kleinere, door Royal IHC ongeveer gelijktijdig voor DEME gebouwde, ‘Minerva’ zijn de eerste dual-fuel sleephopperzuigers ter wereld die op LNG kunnen opereren. Naast voor LNG is het schip als tweede brandstof ingericht voor (laagzwavelige) MDO.

Met deze schepen heeft DEME, in weerwil van de ermee samenhangende hogere investeringskosten, een duidelijke keuze gemaakt voor LNG als primaire brandstof om daarmee de komende jaren te kunnen voldoen aan de strengste regelgeving, resp. aan aanvullende eisen van opdrachtgevers op het vlak van uitlaatgasemissies. Hierbij verwacht DEME dat de hogere investeringskosten snel terugverdiend kunnen worden door relatief lagere brandstofkosten en hogere efficiency van het totale scheepsconcept. DEME en Royal IHC zetten met deze in goede onderlinge samenwerking tot stand gekomen generatie schepen dan ook de nieuwe standaard voor wat betreft milieuprestaties en spelen hiermee een toonaangevende rol in deze ontwikkelingen.

Het gebruik van LNG als brandstof brengt aanzienlijke emissiereducties met zich mee. Ook de voor methaanslip gecorrigeerde CO2 uitstoot is 10-20% lager. In veel gevallen blijkt LNG daardoor uit milieuoogpunt een aantrekkelijke keuze voor de scheepvaart. Voor baggerschepen is dat echter niet zondermeer vanzelfsprekend, omdat bij het baggerproces grote en plotselinge variaties in motorbelasting optreden, waar dual-fuel motoren op LNG eigenlijk niet tegen opgewassen zijn. Dit probleem is op de ‘Scheldt River’ op bijzonder slimme wijze ondervangen door twee innovaties, n.l. een hybride pompaandrijving in combinatie met een verbeterd motormanagement. In extreme gevallen kan daarnaast ook zeer snel op MDO overgeschakeld worden, waarmee het dan voldoet aan de huidige milieueisen.

Wat maakt de Scheldt River tot een ‘Slim schip’?

De zandpomp wordt via een 3-traps tandwielkast op hybride wijze zowel diesel-direct, vanuit de bakboord motor, als dieselelektrisch, vanuit de stuurboord motor, via het boordnet aangedreven. Hiermee worden belastingvariaties uit het baggerproces over twee motoren verdeeld, waarmee deze praktisch altijd binnen de voor LNG-bedrijf kritische grenzen blijven. Overigens maakt de 3-traps tandwielkast de zandpompaandrijving voor zowel sleepzuigen, rainbowen, als walpersen geschikt.
In aanvulling hierop is de leverancier van de twee dual-fuel hoofdmotoren, Wärtsilä, er op innovatieve wijze in geslaagd het LNG-motormanagement beter geschikt te maken voor vermogenswisselingen. Overigens zij nog vermeld dat Wärtsilä naast de hoofdmotoren ook alle belangrijke onderdelen van de LNG installatie leverde, waaronder de 630m3 grote LNG tank.

De beide variabele spoedschroeven worden aangedreven via een zowel automatisch als handmatig schakelbare door IHC gepatenteerde twee toeren tandwielkast, waardoor zowel de motoren als de schroeven altijd in het meest optimale rendementsgebied belast worden. Dit resulteert in een brandstofbesparing van ca. 10 tot 15%.
De ‘Scheldt River’ is voorzien van de, voor DEME gebruikelijke, maar weer verder verbeterde IHC-eenmansbrugbediening, waarin zowel de vaar- als baggerfuncties worden gecombineerd. Dit impliceert een hoge mate van automatisering. Hierbij zorgt het verbeterde IHC DP-DT Systeem voor zeer nauwkeurige positionering, zowel sleepzuigend van de sleepkop, als rainbowend of walpersend via een drijvende leiding van de boeg. De hoge mate van automatisering van het baggerproces garandeert daarbij ook een uit nautisch oogpunt zeer veilige operatie.
Om de performance van het baggersysteem, juist ook uit milieuoogpunt, te optimaliseren en het brandstofverbruik tijdens baggeren te minimaliseren is de recent ontwikkelde ECO-automatisering toegepast. In de kern bestaat dit uit een gecombineerd automatiseringspakket van ‘Trailspeed Control’ (TSC), ‘Automatic Visor Control’ (AVC) en ‘Eco Pump Control’ (EPC), die onder een kunstmatige Intelligentie-paraplu samenwerken. Dit resulteert sleepzuigend in de productie van baggermengsels van hoge dichtheid die met zo laag mogelijke snelheid in de hopper terechtkomen, waar deze bezinken met zo klein mogelijke overvloeiverliezen en daarmee ook zo min mogelijk vertroebeling van het oppervlaktewater veroorzaken.

Verdere efficiency wordt, met name vrij varend, bereikt door een m.b.v. CFD verder geoptimaliseerd twin-gondola achterschip; dit mede met het oog op de plaatsing van een 450 KW hekschroef in de daarvoor verbrede scheg. Ook is de werking van de beide boegschroeven verbeterd door innovatieve vleugelvormige openingen toe te passen.

Een ander economisch voordeel wordt behaald uit een verlenging van de periode tussen de dokbeurten van 5 naar ca. 7,5 jaar. Dit is bereikt door diverse maatregelen, waaronder een robuuster ontwerp van onderdelen in de draaiende werktuigen. Ook is het schip een in-water-survey notatie toegekend. Om dit alles mogelijk te maken is eerst wel nog een belangrijke innovatie gerealiseerd, n.l. dat de bodemdeurafdichtingen kunnen worden verwisseld terwijl het schip in het water ligt.

Tot slot merken we op dat er tijdens het ontwerp en de bouw nog diverse andere, met de eerste introductie van LNG in een sleephopperzuiger samenhangende nieuwe uitdagingen m.b.t. veiligheid, duurzaamheid en economie, in goede samenwerking tussen de opdrachtgever DEME, Royal IHC en zijn diverse toeleveranciers, en, niet te vergeten, de klasse (BV) zijn opgelost. 

[1] Volgens DEME 8400m3!!

==============================

English short version 

The 7,950 m3 trailing suction hopper dredger Scheldt River was designed and built in the Netherlands at Royal IHC and delivered to the Belgian marine contractor DEME on 25 September 2017.
The Scheldt River and the smaller Minerva, also built by Royal IHC for DEME at the same time, are the first dual-fuel trailing suction hopper dredgers in the world that can operate on LNG.
With these vessels, DEME has made a clear choice for LNG as the primary low emission fuel in order to meet the strictest regulations in the field of exhaust emissions in the coming years.
 

A disadvantage of LNG as a fuel for powering dredgers, is that dual-fuel engines running on LNG cannot really handle the high variations in engine load resulting from the dredging process. This problem was tackled on the 'Scheldt River' in a very clever way by two innovations: a hybrid pump drive in combination with improved Wärtsilä engine management. This implies: 

  • The sand pump is driven in a hybrid way, diesel-direct and diesel-electric simultaneously, by both main engines. In this way, load variations are divided over the two engines, thereby keeping within the dual-fuel engine’s critical limits.

  • Dual-fuel engines supplier Wärtsilä has succeeded in making their innovative LNG engine management more suitable for dredge power variations.

  • In addition, in extreme cases, the engines can quickly be switched to MDO operation. 

Additionally, the two variable pitch propellers are driven via a two speed IHC patented switchable gearbox, which ensures that both engines and propellers operate at optimum load. 

The Scheldt River is equipped with a further improved IHC one-man bridge, in which both sailing and dredging functions are combined. This implies a high degree of automation: 

  • The improved IHC DP-DT System ensures very precise positioning and track keeping.

  • For the automation of the dredging process, the recently developed IHC ECO automation is applied, consisting of “Trailspeed Control”, “Automatic Visor Control” and “Eco Pump Control”. These work together under an artificial intelligence umbrella. This results into high dredged productions with as little overflow losses as possible and, thus, as little pollutive turbidity of the surface water as possible. 

Among others, further efficiency is achieved by: 

  • CFD twin-gondola stern, including a stern thruster, that has been optimised further;

  • Wing-shaped innovative bow thruster openings;

  • Extension of the time between dry-docking periods from 5 to 7.5 years, together with an in-water survey notation; and

  • Innovative bottom door seals that can be exchanged in the water.

 

 

Schip van het jaar overzicht