Varen in de toekomst: robotsigaren en schepen van glas

We staan aan het prille begin van een scheepvaart zonder bemanning. Die opent nieuwe perspectieven op het ontwerp van de schepen van de toekomst.

Terwijl kleine zeedrones en onderwaterrobots op het punt staan de Noordzee in te palmen, werken enkele visionaire ondernemers al aan de volgende etappe in de automatisering van de scheepvaart: het vervoer van vracht en passagiers met volledig onbemande schepen.

Dit binnenschip, tussen Diksmuide en Oostende, wordt vanop land bestuurd door Seafar. ©BELGA

In de binnenvaart kijken we daar al niet meer van op. Ondernemers als Antoon Van Coillie (Zulu Associates) en Louis-Robert Cool (Seafar) werkten de voorbije jaren aan binnenschepen die zonder kapitein kunnen varen. Terwijl Van Coillie wil inzetten op volledig zelfvarende schepen tjokvol sensoren en artificiële intelligentie, koos Seafar voor een ‘semiautonoom’ model met besturing op afstand. Vanuit een controlekamer in Antwerpen worden de verschillende schepen bestuurd met behulp van grote beeldschermen en joysticks.

Westerschelde

De stap naar onbemande zeeschepen is niet meer veraf. Seafar lanceerde in februari al een ‘estuaire’ verbinding tussen Zeebrugge en Antwerpen. Een 110 meter lang containerschip wordt vanop afstand door de Westerschelde geloodst. ‘Technologisch is dat geen probleem meer, en dat willen we tonen aan de sector’, zegt Cool. Een logische volgende stap is de kustvaart en de oversteek naar het Verenigd Koninkrijk.

Seafar legt uit hoe zijn systeem werkt.

Onbemand varen biedt verschillende voordelen. Met mensen werken op een schip brengt niet alleen hogere operationele kosten met zich mee, maar ook meer risico’s en dus hogere verzekeringspremies. Voor veel werknemers is het aanlokkelijker om schepen aan wal te besturen dan dagenlang de zee op te moeten. Het economisch rendement ligt ook hoger omdat schepen langer aan een stuk kunnen varen.

Zo zag u de Noordzee nog nooit

Nergens ter wereld wordt de zee drukker bevaren en meer gebruikt dan onze Noordzee. En het wordt nog drukker. Met nog meer schepen en windmolens, zeeboerderijen, zwermen drones en een hoop kabels. Op de beperkte ruimte die er is, vraagt dat puzzelwerk en veel creativiteit.

Lees in ons interactieve artikel hoe dat lukt.

Last but not least kan je onbemande schepen ook veel efficiënter ontwerpen omdat je niet langer rekening hoeft te houden met mensen. ‘Zodra je de laatste mens van boord haalt, kan je een schip helemaal anders bouwen’, zegt Van Coillie. ‘Er is geen menselijke leefruimte meer nodig, geen wc met het bijbehorend afvalverwerkingssysteem, geen drinkwaterinstallatie.’

Sigaarvormig

‘Hoe het onbemande schip van de toekomst er precies zal uitzien, hangt af van de functie die het heeft en de lading die het vervoert. Er zal niet één type zijn’, zegt scheepsbouwkundig ingenieur Niko Fierens. Hij denkt bij het ingenieursbedrijf Multi.engineering na over het design van de schepen van morgen.

‘Voor een schip dat vloeibare ladingen moet vervoeren kan je bijvoorbeeld denken aan een sigaarvorm. Het komt erop aan de optimale vorm te vinden waarbij je een maximaal volume kunt vervoeren met een minimale weerstand. Die golfweerstand vermindert aanzienlijk als een groot deel van het schip onder de waterlijn zit, een beetje zoals bij een duikboot. Al geeft dat wel weer andere uitdagingen.’

Een vrachtschip zoals u het nog niet zag: modulair en in de vorm van een sigaar

Experts verwachten ook dat de schepen van de toekomst modulair zullen zijn, met onderdelen die je makkelijk kan wegnemen of vervangen. Dat biedt onder meer de mogelijkheid een bepaalde module aan wal te repareren of te onderhouden, zonder dat het hele schip werkloos hoeft te worden.

Glazen luxejachten

MULTI.Engineering en de UGent onderzoeken hoe glas kan gebruikt worden als structureel onderdeel van de romp van luxejachten

Van welke materialen zullen de robotschepen gemaakt zijn? Ook daar dienen nieuwe mogelijkheden zich aan. Het tijdperk van stalen rompen lijkt zijn beste tijd gehad te hebben. ‘Je zal meer kunststof zien, maar ook meer glas. Er loopt een onderzoeksproject naar het gebruik van glas als dragend element in schepen. Vandaag wordt glas gebruikt voor ramen en patrijspoorten, maar dat zijn eigenlijk gaten in het staal die de sterkte van de structuur aantasten. In plaats daarvan zoeken zijn we op zoek naar een systeem waarbij het glas de constructie juist versterkt', zegt Fierens. 'Voor luxejachten, een markt die enorm in de lift zit, kan dit een gamechanger worden. We werken daarvoor samen met de Universiteit Gent en met Oceanco, een van de marktleiders in de bouw van luxueuze megajachten.’

Ook voor de aandrijving van robotschepen dienen zich nieuwe opties aan, met als rode draad dat ze kleiner en zuiniger zullen zijn, zodat we hopelijk af kunnen van de vervuilende dieselschepen. ‘Wat je aan kosten uitspaart in de bouw van een eenvoudiger schip, kan je herinvesteren in het gebruik van duurzame brandstoffen zoals batterijen of waterstofcellen’, zegt Van Coillie. De ondernemer zegt dat vergroening voor hem dé drijvende factor is achter zijn investeringen in onbemande scheepvaart. Fierens wijst er wel op dat het gebruik van waterstof als brandstof nog niet voor morgen is. ‘Misschien zal in een eerste fase ammoniak of methanol gebruikt worden’, zegt hij.

De Noordzee als nieuw wingewest

De blauwe economie is een onbekende sterkhouder in Vlaanderen. In onze elfde provincie liggen oplossingen voor de klimaat-, de energie- en de grondstoffenproblematiek. De Tijd gaat op zoek naar de nieuwe inzichten en ontwikkelingen op de Noordzee.

Rotoren en vleugels

Ook windenergie kan voor sommige schepen een deel van de aandrijving leveren. Van Coillie gelooft niet in het gebruik van klassieke zeilen of kites omdat die zo complex zijn dat ze weer menselijke handelingen vereisen, maar hij ziet wel brood in windvleugels of in zogenaamde Flettner-rotors. Dat zijn erg grote cylindervormige rotoren die boven op het schip staan en voortstuwing geven door  aerodynamische krachten. ‘Die techniek vergt grote structurele aanpassingen, maar als je ze efficiënt kan integreren maakt ze lichtere en duurzamere schepen mogelijk’, zegt Fierens.

De Zweedse groep Wallenius kondigde in september 2020 aan dat ze tegen 2024 een oceaanschip (Oceanbird) wil bouwen dat gebruikmaakt van 80 meter hoge ‘vleugelzeilen’ van metaal en kunststof. Een andere techniek die weer meer aandacht krijgt, is het gebruik van draagvleugels of hydrofoils, die een schip bij hogere snelheden over het water doen ‘zweven’.

De 'Oceanbird': een Zweeds project om auto's over de oceaan te vervoeren met behulp van windkracht

Wetgeving

Volgens de experts is het niet zozeer de technologie die de doorbraak van die futuristische schepen tegenhoudt. De sector is in veel opzichten nog de gevangene van zijn verleden. De internationale maritieme wetgeving is niet voorzien op onbemande schepen en kan pas aangepast worden na tijdrovend internationaal overleg.

De scheepvaartsector is in veel opzichten nog de gevangene van zijn verleden. De aanpassing van maritieme wetgeving vergt tijdrovend internationaal overleg.

Havens en andere infrastructuur zijn nog niet uitgerust voor het aanmeren van autonome schepen. Er is nood aan meer betaalbare connectiviteit op zee - een probleem dat de komende jaren wordt opgelost met de komst van goedkopere satellietcommunicatie. En ook de hele logistieke ketting moet mee zijn, net als de onderhoudsbedrijven en de scheepvaartopleidingen.

Als dat allemaal opgelost wordt, is de onbemande scheepvaart in staat een heuse logistieke revolutie teweeg te brengen. Van Coillie ziet een toekomst waarin relatief kleine, autonome schepen op routes zullen varen die vandaag nog onrendabel zijn, waardoor het wegvervoer ontlast wordt en kleinere binnenhavens een revival zullen kennen.

This is the sound of sea

De Sloveense kunstenares Robertina Šebjanič reist sinds 2016 de wereld rond om onderwatergeluiden op te nemen. Ze brengt de impact van de toenemende scheepvaart en andere menselijke activiteiten op zee in kaart. Beluister haar soundscape van de Noordzee in de Venetiaanse Gaanderijen in Oostende.

'Aquatocene' loopt van 8 tot en met 31 mei. Gratis te bezoeken tijdens het weekend en op feest- en brugdagen, tussen 12 en 18 uur. Venetiaanse Gaanderijen, Zeedijk Oostende.

De installatie is een samenwerking van Gluon en De Tijd.

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie