Mark van der Heijden
Damen Shipyards heeft weer een stap gezet in zijn ambitie om in 2030 voor elk soort schip een duurzame variant te hebben. De Electric Cutter Suction Dredger ECSD650 kan volledig elektrisch op maximaal 18 meter diepte baggeren.
De productie van de Damen Cutter Suction Dredgers is, net als een groter deel van het portfolio van Damen Shipyards, zoveel als mogelijk gestandaardiseerd. Een korte levertijd, bewezen en betrouwbare technologie en concurrerende prijzen zijn het gevolg. En de mogelijkheid om snel in te kunnen spelen op veranderende wensen van de klant is afgedekt door een breed scala beschikbare opties.
De vraag die Damen kreeg was of er ook elektrisch aangedreven snijkopzuiger beschikbaar is. “Voor het milieu is dat een heel interessante manier van aandrijving”, zegt Olivier Marcus, product director Dredging bij Damen Shipyards. “De aanvoer en overslag van diesel op het water is niet altijd zonder risico’s. Ook de uitstoot en het geproduceerde lawaai zijn niet in het voordeel van diesel.”
“Nu worden snijkopzuigers vaak ingezet bij de aanleg van infrastructuur; meestal is er nog geen elektriciteit aanwezig is. Maar op momenten dat er wel elektriciteit is, is dat een interessante manier van aandrijven. Een zuiger heeft met de baggerleiding altijd al verbinding met de kant. Over die leiding is het heel eenvoudig om een elektrakabel te leggen. Dat maakt het heel interessant de snijkopzuiger te elektrificeren.”
“Een goed toepassingsgebied zijn bijvoorbeeld stuwmeren”, zegt Marcus. “In Nederland hebben we er geen, maar wereldwijd zijn er duizenden stuwmeren aangelegd voor elektriciteitsopwekking. Stuwmeren slibben helemaal dicht en dat slib moet opgeruimd worden. Hoog in de bergen kom je echter maar moeilijk met diesel, terwijl de elektriciteit er al wel is.”
Voor wie zich afvraagt hoe die snijkopzuiger daar komt: het werktuig bestaat uit diverse losse onderdelen zoals pontons en de bedieningscabine. De grootte van al deze onderdelen is afgestemd op transport per truck. Het vervoer vindt dus plaats door de zuiger in losse delen naar de plaats van bestemming te brengen. Ter plaatste wordt het geheel met een hijskraan samengesteld.
“Ook vindt het winnen van grondstoffen voor de bouw vaak vlak bij een fabriek plaats. In het oosten van het land zijn bijvoorbeeld veel zandwinputten. In de Maas liggen veel winzuigers op een vaste plek grind te zuigen. Op die plekken kan je prima stroom aftappen van de kant. De eerste elektrisch dredger gaat voor de Australische klant, Mineral Technologies, in Egypte mineralen winnen. Ook die ligt op een vaste plek in de buurt van de verwerkingsfabriek.”
De eerste elektrische dredger gaat mineralen winnen in Egypte (foto: Damen). Tekst gaat verder onder de foto.
De eerste elektrische snijkopzuiger kon snel gemaakt worden, omdat Damen dus via standaarden werkt. Heel simpel gezegd: dieselmotor eruit, elektromotor erin. “In het hoofdponton zitten gewoonlijk twee dieselmotoren: een voor de baggerpomp en een voor de hydrauliek, spudpalen en andere equipment. Die zijn vervangen door een elektromotor.”
Het resultaat is de Electric Cutter Suction Dredger ECSD650, een dredger van 49,3 meter over de pontons, 61,2 meter lang als je ook de ladder en spudpalen meetelt, met een diepgang van 2,78 meter en gewicht van 550 ton. De snijkop baggert op maximaal 18 meter diepte en kan 4000 kuub per uur opzuigen door een pijp met een diameter van 65 centimeter.
Het schip trekt 690 volt wisselstroom dat door een 3700 kVA transformator op het dek achter de cabine wordt omgezet in gelijkstroom met een lagere spanning. De jetpomp, die het te baggeren zand losspuit, gebruikt 280 kW, de hydrauliek 1120 kW en de baggerpomp maar liefst 1850 kW. Met daarnaast ook nog 65 kW voor de bediening, kan het totale vermogen oplopen tot 3315 kW.
De energie wordt nog hydraulisch overgebracht naar de cutter. Met een reden: “We zijn heel erg gefocust op het basisontwerp. We hebben dat standaard ontwerp ver uitgedacht. Verder maken we gebruik van successen in de markt; ik denk dat dat zinvoller is. Wanneer we te grote stappen in één keer zetten, worden de risico’s die we nemen groter. We zijn ondertussen wel bezig met het stap voor stap verdere ontwikkelingen van volledig elektrische cutterzuigers.
Gebhard en Powerspecs leverden de elektrische installatie (foto: Damen). Tekst gaat verder onder de foto.
De keuze voor volledige elektrische aandrijving zorgt namelijk voor wat complicaties. “Een cutter draait heel langzaam, terwijl de elektromotor heel snel draait. Daar is een flinke tandwielkast voor nodig. Ook de wisselende belasting door de verschillende grondsoorten resulteert in uitdagingen voor de aandrijving. Zeker in de wat kleinere vermogens heeft hydrauliek vooralsnog voordelen. “Maar we willen de hydrauliek er wel uit hebben, want ook deze olie brengt een milieurisico met zich mee en zorgt bovendien voor 30 procent efficiencyverlies.”
De dredger ligt inmiddels klaar om verscheept te worden naar zijn bestemming in Egypte. Marcus kijkt nog eens terug op de totstandkoming van deze geëlektrificeerde standaard CSD. “Laten we ons als Damen niet te hard op de borst kloppen, we kunnen dit alleen met heel sterke partners. We zijn in onze maritieme delta tot veel toe in staat als we de beschikbare kennis bundelen.”
“Onze elektrische partners, Gebhard en Powerspecs, leverden de elektrische installatie. Wij schrijven voor hoe die eruit moet zien en welk vermogen de motor moet hebben. Wij hebben ook onze elektrische ingenieurs, maar de kennis van de motor en aansturing komt van onze partners. Als we als maritiem Nederland sterk willen zijn en succesvol willen blijven, moeten we dit samen doen.”
