Het koppelverband Maranta-Maranta 2 (172 x 11,40 meter, 5000 ton) van Riemer en Géke Kingma uit Alblasserdam is bij Dolderman in Dordrecht gehermotoriseerd met twee EPA Tier IV final-gecertificeerde Caterpillars 3512E, de eersten van dit type in de binnenvaart. Ze vervangen twee CCR0-motoren van dit type met 120.000 draaiuren op de klok.

Bij de nieuwe motoren horen SCR-katalysatoren, die de stikstofoxide (NOx) emissies tot EU Stage V-niveau verlagen. Achter de katalysatoren heeft de familie Kingma roetfilters van het Duitse Fischer Abgastechnik laten plaatsen. ‘Deze zelfreinigende filters zijn EU Stage V-ready en verminderen de uitstoot van fijnstof met ruim 90%’, aldus Riemer Kingma.

De katalysatoren maken het mogelijk de timing van het verbrandingsproces op een zo efficiënt en volledig mogelijke verbranding af te stellen, waardoor de roetemissies zonder filter al 80% lager liggen dan bij een CCR2-motor en het verbruik en de CO2-emissies eveneens dalen.

Omdat katalysatoren en roetfilters niet goed werken bij een lage uitlaattemperatuur, zijn de motoren uitgerust met cilinderuitschakeling. Bij een langdurig lage belasting wordt geen brandstof meer ingespoten in een aantal willekeurig wisselende cilinders, waardoor de overige cilinders zwaarder worden belast. De uitlaatgassen blijven dan heet genoeg om de SCR-katalysator en het roetfilter goed te laten werken. Op de Maranta wordt dit systeem voor het eerst in de praktijk van de binnenvaart getest.

Restwarmtegenerator

In de machinekamer is ook plaats ingeruimd voor een restwarmtegenerator van Orcan Energy. Die zet restwarmte van de beide hoofdmotoren om in mechanisch vermogen.

‘Dat wordt overgebracht op de as van de stuurboordmotor, die daardoor minder zwaar wordt belast. Tegelijkertijd drijft de stuurboordmotor, via een hydraulische pomp, een 75 kW hydrogenerator aan die tijdens de vaart stroom levert aan het boordnet. Dat vergroot de belasting van die motor weer’, zegt Riemer Kingma.

‘Maar de hydrogenerator vraagt minder vermogen dan de Orcan levert, dus de stuurboord motor is in principe zuiniger dan de bakboord motor. Groot voordeel is ook dat de dieselgenerator kan stilstaan tijdens de vaart.’

De Orcan levert naar verwachting een brandstofbesparing op van 6 tot 7%. Het vervangen van de dieselgenerator door de hydrogenerator levert ook nog een besparing op. ‘Voor een optimaal rendement van de restwarmtegenerator moet je wel stevig doorvaren. Dan verbruik je veel brandstof, dus dat doen we alleen wanneer het nodig is. Ik verwacht dat het rendement van de Orcan bij ons wat lager ligt, zeker in de afvaart. Maar met 4000 ton stroomopwaarts varend heb je natuurlijk altijd behoorlijk wat vermogen nodig.’

Warmtewisselaars

De Orcan wint restwarmte terug via achter de katalysatoren en roetfilters geplaatste uitlaatgassenketels met warmtewisselaars. Door de warmtewisselaars circuleert een vloeistof die tot 140 graden wordt verwarmd. Via leidingen stroomt de vloeistof naar de voor de stuurboordmotor geplaatste Orcan, waar de warmte via een interne warmtewisselaar wordt overgebracht op een in de generator zelf circulerende vloeistof, die al bij een lage temperatuur overgaat in stoom.

De stoom drijft een schroefpomp aan, wat de mechanische energie oplevert. Achter de schroefpomp expandeert de stoom en condenseert vervolgens in een watergekoelde condensor, waarna een pompje de vloeistof weer naar de warmtewisselaar pompt en het proces zich herhaalt.

Volle machinekamer

Katalysatoren, roetfilters, restwarmte-terugwinning en asgenerator zorgen, met het benodigde leidingwerk en de randapparatuur, voor een volle machinekamer. Zo vereisen de SCR-katalysatoren, naast regelkast en leidingwerk, een ureumtank en een compressor met luchtdroger, om met droge lucht ureum te injecteren. ‘Wanneer dit alles in de binnenvaart de nieuwe standaard wordt, zijn voor nieuwbouw en hermotorisering heel goede inbouwtekeningen nodig’, zegt Géke Kingma. ‘En dan nog zal het niet op alle schepen passen.’

Prijskaartje

De eerste hermotorisering van dit type ging nog niet van een leien dakje. ‘De inbouw duurde langer dan gepland’, zegt Riemer. ‘We rekenden op acht weken, maar het werden er uiteindelijk 13. Dat is een tegenvaller, maar er is wel heel veel gebeurd in de machinekamer. Achteraf was het misschien niet zo verstandig dit als eerste te doen.’

De Kingma’s financierden de toekomstbestendige hermotorisering geheel zelf en zonder enige subsidie. ‘Wanneer je het vergelijkt met een hermotorisering met alleen twee CCR2-motoren, praat je over zo’n 500.000 euro aan extra kosten. Maar we moeten met zijn allen vooruit. We moeten iets doen. Daarom hebben we nu al gekozen voor de nieuwste technieken. We hopen hiermee te kunnen bijdragen aan de vergroening van de binnenvaart.’

De brandstofbesparing kan op den duur een deel of misschien zelfs alle meerkosten goedmaken. ‘Wanneer je met 4000 ton stroomopwaarts vaart, gebruik je 300 tot 400 liter per uur. Dan is een besparing van 10% best interessant’, zegt Géke.

De Kingma’s verwachten niet dat verladers op korte termijn extra willen betalen voor CO2-arm groen vervoer. ‘Maar wanneer de knop omgaat doen ze dat wel en we gaan ervan uit dat dit gebeurt’, zegt Riemer. ‘Je ziet het al in de bouwwereld. Overheden stellen daar bij aanbestedingen eisen aan de ecologische voetafdruk. Ook bedrijven als Heineken en Akzo letten er al op. De bedrijven waar wij voor varen zijn helaas nog niet zover. We varen kolen en ertsen naar de Saar en de Moezel en varen dan met op de Franse Moezel geladen graan weer terug naar veevoerbedrijven in Nederland.’

Dat doen de Kingma’s al sinds 2012. ‘Voor die tijd voeren we alleen met kolen en erts naar boven en leeg terug. Dan maakten we één toer per week. Sinds we afvarig graan meenemen, maken we één toer in de twee weken. Het aantal geladen reizen (52) en geladen kilometers is echter gelijk gebleven. Door de betere logistieke planning is het jaarverbruik echter vrijwel gehalveerd, van 1100 naar 600 ton per jaar.’

Het verbruik per tonkilometer daalde nog sterker. ‘Voor 2012 moesten we een beetje jagen om het rondje elke week te halen. Nu we geladen op- en afvaren en toch maar één rondje per 14 dagen kunnen maken, hoeft dat niet meer. Dan kun je wel gaan jagen om vrijdagmiddag thuis te komen, maar we varen met een dubbele bemanning, 14 dagen op en 14 dagen af. Dan is dat niet nodig en kun je beter rustig varen en die 14 dagen optimaal benutten. Dat bespaart zoveel gasolie dat het extra personeel er grotendeels van kan worden betaald. Met de Econaut houden we de CO2-emissie per tonkilometer bij. Dat was voor de hermotorisering gemiddeld 16 gram per tonkilometer.’

120.000 uur

Hopelijk gaan de nieuwe motoren net zolang mee als de oude, die tot de eerste geplaatste elektronische 3512’s hoorden. ‘In 1997 zijn ze als nummer 2 en 3 door Dolderman geplaatst. Na 22 jaar zijn ze, met 120.000 uur op de klok, draaiend het schip uit gegaan’, zegt Riemer. ‘Ze hebben na 37.000 uur een keer een koprevisie gehad en verder alleen lopend onderhoud. Met 110.000 uur op de klok hebben we ze voor de laatste keer met de endoscoop laten nakijken. Het hohnpatroon zat er nog gewoon in en ze gebruikten maar weinig olie. Wat dat betreft hebben we de afgelopen 22 jaar flink op onderhoudskosten bespaard. Dat geven we nu dus in één keer uit.’

In de ‘Clinsh’

Het koppelverband Maranta komt met de nieuwe voortstuwingsinstallatie in aanmerking voor een Golden Green Award. Verwachting is dat de motoren straks worden gezien als gelijkwaardig aan Stage V-gecertificeerde motoren. ‘We doen met de nieuwe installatie mee met het Clinsh-project’, zegt Géke. ‘We waren laat met aanmelden, maar ze vonden dit zo interessant dat we er toch nog bij konden komen.’

In het kader van het Europese Clinsh-project worden de emissies van ruim 40 binnenvaartschepen twee jaar lang met speciale apparatuur real-time gemeten. Een deel van de schepen gebruikt emissie-verlagende technieken en/of alternatieve brandstoffen en een deel niet. Doel is de effecten van emissie-verlagende technieken en schonere brandstoffen te meten.

Bron: Schuttevaer