Elektrische veerboten: Bereik en duurzaamheid, uitgelegd

De zeevervoersector, die lange tijd afhankelijk was van de betrouwbare maar milieubelastende veerboten met verbrandingsmotoren, staat op een scharniermoment. Nu de industrie zich aanpast aan de roep om duurzaamheid, komen elektrische schepen naar voren als veelbelovende alternatieven.

voorbeelden wereldwijd, van de bruisende havens van de staat Washington tot de schilderachtige Scandinavische kustlijnen. Ze verminderen niet alleen de uitstoot, maar geven ook een nieuwe definitie aan het openbaar vervoer over water in de 21e eeuw.

De verschuiving naar door batterijen aangedreven veerboten wordt gedreven door de uitdagingen die conventionele schepen met zich meebrengen. Dieselmotoren, van oudsher de krachtbronnen achter veerdiensten, zijn berucht om hun aanzienlijke uitstoot van broeikasgassen, waaronder CO2, methaan en stikstofoxide. Deze uitstoot draagt niet alleen bij aan de opwarming van de aarde, maar ook aan lokale luchtvervuiling, waarbij stikstof- en zwaveloxiden bijzonder schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid.

Bovendien leidt de inefficiëntie van deze traditionele motoren tot een hoog brandstofverbruik en hoge operationele kosten. De complexiteit van emissiecontrole voegt daar nog een extra moeilijkheidsgraad aan toe, waarbij vaak geavanceerde nabehandelingstechnologieën moeten worden gebruikt om aan de wettelijke normen te voldoen. Als gevolg hiervan hebben bestaande passagiersschepen een groeiende behoefte aan nieuwe, schonere en kostenefficiëntere alternatieven die voldoen aan de eisen van moderne transport- en doorvoersystemen.

Te midden van de uitdagingen van de maritieme industrie is elektrische aandrijving in zeeschepen een veelbelovende innovatie. De voordelen zijn legio. Elektrische veerboten hebben lagere operationele en onderhoudskosten dankzij eenvoudigere motorontwerpen en minder mechanische slijtage. Deze besparingen hebben een domino-effect op de hele vloot, aangezien e-boten minder vaak en minder duur onderhoud nodig hebben in vergelijking met hun tegenhangers met verbrandingsmotor.

Een ander voordeel is de rust die elektrische aandrijving introduceert in de maritieme omgeving. Deze schepen glijden fluisterend door het water, in schril contrast met het gebrul van dieselmotoren. Dit vermindert de geluidsoverlast en verbetert de reiservaring. Bovendien zorgt de redundantie die in elektrische systemen is ingebouwd voor een vangnet van betrouwbaarheid, zodat boten operationeel blijven zelfs als een onderdeel van het systeem uitvalt.

Elektrische veerboten bieden duidelijke voordelen voor het milieu, net zo duidelijk als de ongerepte wateren die ze proberen te beschermen. Door over te schakelen op elektrische aandrijving kunnen passagiersschepen de uitstoot van schadelijke gassen zoals NOx en CO, maar ook CO2 en roet aanzienlijk verminderen, wat een aanzienlijke impact heeft op het milieu.

Neem de Puget Sound, waar de elektrische veerboot slechts 25% van de uitlaatgassen van zijn dieselaangedreven tegenhanger produceerde. In regio's met een schoon elektriciteitsnet kunnen elektrische passagiersschepen aanzienlijk minder broeikasgassen uitstoten dan dieselmotoren. Dit benadrukt de grote milieuvoordelen die deze schepen kunnen bieden.

Bovendien helpen elektrische veerboten de verkeersopstoppingen en de bijbehorende milieueffecten te verminderen door de behoefte aan forenzenauto's op korte routes te verminderen.

Hoewel de voordelen voor het milieu een grote aantrekkingskracht hebben, zijn de kostenefficiëntie en economische effecten van elektrische veerboten net zo overtuigend. Neem het geval van een volledig elektrische catamaran, die 21% goedkoper over het water glijdt dan een traditionele dieselveerboot. Dit is geen op zichzelf staand fenomeen; in de meeste Europese landen hebben elektrische passagiersschepen aangetoond aanzienlijk lagere operationele kosten te hebben dan hun tegenhangers op diesel. Hoewel de initiële aankoopprijs van een veerboot op batterijen hoger kan zijn, zijn de lagere exploitatie- en onderhoudskosten op de lange termijn duidelijk.

Het hart van een elektrische veerboot is de accu, die zowel als energiebron dient als symbool voor energie-efficiëntie. Lithium-ion accu's zijn standaard vanwege hun vermogen om efficiënt grote hoeveelheden elektriciteit op te slaan en te leveren. Lithium-ijzerfosfaataccu's winnen aan belang in maritieme toepassingen vanwege hun veiligheid en lange levensduur. Dit markeert een verschuiving naar duurzamere en betrouwbaardere energiebronnen voor door batterijen aangedreven boten.

Deze krachtcentrales worden beheerd door geavanceerde Battery Management Systems (BMS), die zorgen voor optimale prestaties, veiligheid en een lange levensduur van de batterijen. Verbeteringen in de mogelijkheid om snel op te laden zijn een game-changer. Hierdoor kunnen veerboten die op batterijen varen operationeel blijven en hun reizen langer maken dan ooit voor mogelijk werd gehouden.

Om de mogelijkheden en beperkingen van een elektrische veerboot te kunnen beoordelen, moet je de actieradius begrijpen. Hoewel deze veerboten meestal een kortere actieradius hebben dan hun tegenhangers met verbrandingsmotoren, zorgt de vooruitgang op het gebied van batterijopslag ervoor dat het bereik steeds groter wordt. Kleine (zij het langzaam varende) elektrische veerboten, die vaak door havens glijden of op korte afstanden varen, hebben meestal een bereik van 5 tot 30 zeemijl. Ze worden ondersteund door batterijcapaciteiten van 1 tot 2 MWh, waardoor ze ideaal zijn om vaak aan te meren en op te laden.

Voor middelgrote en grotere schepen (ook voornamelijk langzaam varend), zoals schepen die eilanden verbinden of langere routes varen, kan het bereik oplopen van 20 tot meer dan 100 zeemijl. Deze schepen hebben meestal een batterijcapaciteit van 2 MWh tot meer dan 10 MWh.

Aan de andere kant kan de snelle Candela P-12 elektrische draagvleugelboot een bereik van 50 zeemijl bereiken bij een dienstsnelheid van 25 knopen. Dit toont het indrukwekkende potentieel van moderne veerboottechnologie. Door de romp uit het water te tillen, gebruikt de P-12 zijn energie om zichzelf voort te bewegen in plaats van door het water te ploegen, waardoor de energie-efficiëntie met meer dan 80% toeneemt in vergelijking met schepen die niet met een draagvleugelboot varen.

Ondanks het groeiende momentum in het streven om vloten van veerboten te elektrificeren, blijven er belangrijke uitdagingen bestaan. Een van de grootste obstakels is het opzetten van een robuuste oplaadinfrastructuur in havens, een cruciaal onderdeel voor een soepele werking van veerboten die op batterijen varen. De laadinstallatie kan variëren van eenvoudige huishoudcircuits tot complexere snelladers. Bovendien is toegang tot schone elektriciteit en een sterk elektriciteitsnet van vitaal belang om de groeiende vloot van elektrische schepen te ondersteunen.

Havens en kades hebben vaak een beperkte elektrische capaciteit, vooral in afgelegen eilandgemeenschappen. Dit vormt een belangrijke uitdaging voor de wijdverspreide toepassing van elektrische passagiersschepen. Daarnaast is het vinden van de juiste balans tussen de grootte van de batterij en het gewicht van het schip cruciaal om de efficiëntie en prestaties te behouden. Toch zijn er potentiële oplossingen in opkomst. Deze omvatten de ontwikkeling van sterkere netwerken, hybride systemen en innovatieve batterijtechnologieën. Samen maken ze de weg vrij voor een soepelere overgang naar elektrische vloten. Hoe energie-efficiënter een schip echter is, met batterijen van kilowattuur (kWh) in plaats van megawattuur (MWh), hoe gemakkelijker de elektrificatie wordt.

Een andere belangrijke uitdaging zijn de hoge aanloopkosten van elektrische veerboten en de bijbehorende upgrades van de infrastructuur. Ondanks de besparingen op brandstof en onderhoud op de lange termijn, kan de initiële investering voor veel exploitanten ontmoedigend zijn. Stimuleringsmaatregelen en subsidies van de overheid kunnen een cruciale rol spelen bij het compenseren van deze kosten en het aanmoedigen van de overstap naar elektrische veerboten. Daarnaast zien we in de maritieme transportsector samenwerkingsverbanden tussen de publieke en private sector. Deze samenwerkingsverbanden financieren onderzoek en ontwikkeling op het gebied van elektrische aandrijvingstechnologieën. Deze samenwerkingsverbanden zijn essentieel voor het versnellen van innovatie, het verlagen van de kosten en het creëren van een duurzaam pad voor de elektrificatie van veerdiensten.

Met elk nieuw schip dat in de vaart wordt genomen, komt de watertransportsector een stap dichter bij een duurzame toekomst. De Noorse MV Ampere, een pionier op het gebied van veerboten die op batterijen varen, begon zijn reis in 2015. Het vormde een precedent voor latere elektrische veerbootprojecten in het hele land. Ondertussen is Wightlink in het Verenigd Koninkrijk van plan om binnen de komende vijf jaar de eerste volledig elektrische vracht- en passagiersferry op de Solent te introduceren.

Deze ontwikkelingen vertegenwoordigen de nieuwste ontwikkelingen in maritieme technologie, waarbij veerboten zoals de Candela P-12 Shuttle de weg wijzen. Als deze schepen aan de vloot worden toegevoegd, verleggen ze de grenzen van de veerdiensten. Ze betekenen ook dat de maritieme industrie zich inzet voor de overgang naar een schoner, kostenefficiënter tijdperk.

In een tijdperk waarin duurzaamheid en kostenefficiëntie van het grootste belang zijn, is onze Candela P-12 Shuttle 's werelds eerste elektrische draagvleugelboot die een revolutie teweeg zal brengen in het zeevervoer.

Conventionele veerboten zitten gevangen in een vicieuze cirkel van inefficiëntie die zowel de operationele kosten als de impact op het milieu beïnvloedt. Hoog brandstofverbruik leidt tot hogere bedrijfskosten en hogere ticketprijzen, waardoor passagiers worden afgeschrikt en de inkomsten dalen. Deze cyclus wordt nog verergerd door onderhoudskosten in verband met complexe verbrandingsmotoren en de milieuschade die wordt veroorzaakt door koolstofemissies. Als gevolg hiervan zitten exploitanten vaak vast in een vicieuze cirkel van hoge kosten en lage opbrengsten, waarbij ze worstelen om een evenwicht te vinden tussen duurzaamheid en winstgevendheid.

De Candela P-12 Shuttle biedt een baanbrekende oplossing voor deze uitdagingen. Als elektrische draagvleugelboot combineert de P-12 Shuttle de voordelen van elektrische aandrijving met draagvleugeltechnologie. Draagvleugels tillen de romp uit het water, waardoor de weerstand aanzienlijk afneemt. Hierdoor kan de P-12 Shuttle soepel en efficiënt glijden, waardoor het energieverbruik tot 80% lager is dan bij traditionele veerboten. Dit resulteert in lagere operationele kosten en een drastische vermindering van de uitstoot van broeikasgassen.

Het aandrijfsysteem van de P-12 maakt fossiele brandstoffen overbodig. Dit verlaagt de brandstofkosten drastisch en verkleint de ecologische voetafdruk van veerbootactiviteiten. De P-12 kan langere afstanden afleggen op een enkele lading, waardoor de problemen met de actieradius, die normaal gesproken een beperking vormen voor elektrische passagiersboten, worden opgelost. Bovendien leiden de verminderde weerstand en slijtage van onderdelen tot lagere onderhoudskosten en een langere operationele levensduur. Hierdoor is de P-12 zowel een milieuvriendelijke als kosteneffectieve keuze voor veerbootexploitanten.

Meer informatie over onze technologie

Passagiers aan boord van de P-12 Shuttle kunnen genieten van een stillere, soepelere rit zonder het lawaai en de trillingen van traditionele verbrandingsmotoren. Het geavanceerde ontwerp van de veerboot maakt ook hogere snelheden en kortere reistijden mogelijk. Dit maakt het een aantrekkelijkere optie voor zowel forenzen als toeristen.

Levenscyclusanalyses tonen aan dat elektrische draagvleugelboten een aanzienlijk lagere impact op het milieu hebben dan fossiel aangedreven alternatieven. Een onderzoek van het Koninklijk Instituut voor Technologie KTH in Zweden bevestigt deze voordelen en wijst op een aanzienlijke vermindering van de CO2-uitstoot. Dennis Olson en Felix Gluunsinger van KTH ontdekten dat de Candela C-8, een elektrische draagvleugelboot voor vrijetijdsbesteding, een aanzienlijk lagere impact op het milieu had in termen van aardopwarmingsvermogen en cumulatieve energievraag dan zijn tegenhangers op benzine. Ze vergeleken de Candela P-12 ook met veerboten die op diesel varen en in het openbaar vervoer van Stockholm worden gebruikt en ontdekten dat het elektrische model de milieubelasting met 1.670 ton CO2-equivalent per jaar kan verminderen.

Deze bevindingen onderstrepen de aanzienlijke voordelen die elektrische draagvleugelboten bieden ten opzichte van traditionele vaartuigen. Door de voorkeur te geven aan elektrische aandrijving kunnen scheepsexploitanten hun ecologische voetafdruk aanzienlijk verkleinen. Deze aanpak maakt de weg vrij voor een schonere, groenere toekomst op het water.

Je kunt het volledige onderzoek lezen via deze link: Vergelijkende levenscyclusanalyse van elektrische draagvleugelboten en fossiel aangedreven alternatieven

De maritieme industrie zet haar koers uit naar een toekomst van innovatie en duurzaamheid. Het potentieel voor elektrische veerboten is enorm. Zo zullen de volgende generatie E-flexer schepen van Stena Line dual-fuel methanol hybrides zijn. Dit toont het aanpassingsvermogen en de toewijding van de industrie om emissies te verminderen. Ondertussen, aan de andere kant van de Atlantische Oceaan, bereidt San Francisco zich voor op de lancering van de eerste snelle, hoge capaciteit emissievrije veerdienst in het land. Deze zet een nieuwe standaard voor stedelijk vervoer.

De ontwikkeling van hybride schepen door bedrijven als Brittany Ferries en Isle of Man Steam Packet Company illustreert de verschillende benaderingen van elektrificatie. Deze ontwikkelingen duiden op een toekomst waarin veerboten op batterijen een cruciale rol zullen spelen in het wereldwijde streven naar emissievrije maritieme diensten.

Elektrische veerboten betekenen een ommekeer in het zeevervoer en zorgen voor een lagere milieu-impact en lagere operationele kosten. Met de voortdurende vooruitgang in batterijtechnologie en oplaadinfrastructuur zullen deze schepen steeds levensvatbaarder worden. Dit maakt ze een aantrekkelijke optie voor zowel veerbootexploitanten als passagiers.

Zijn elektrische veerboten duurder in gebruik dan dieselveerboten?

Nee, ze zijn over het algemeen goedkoper in gebruik door een lager energieverbruik, minder onderhoud en mogelijke overheidssubsidies.

Wat is de impact van elektrische veerboten op lokale gemeenschappen en havens?

Elektrische veerboten kunnen een positieve invloed hebben op lokale gemeenschappen en havens door de luchtvervuiling en geluidsoverlast te verminderen, de levenskwaliteit te verbeteren en de passagierservaring te verbeteren.

Wat voor soort batterijtechnologie wordt gebruikt in elektrische veerboten?

Elektrische veerboten gebruiken meestal lithium-ion- en lithium-ijzerfosfaatbatterijen vanwege hun hoge energiedichtheid, efficiëntie en veiligheid, beheerd door geavanceerde systemen voor optimale prestaties.

Welke vooruitgang wordt er geboekt om de actieradius van elektrische veerboten te vergroten?

Vooruitgang op het gebied van batterijopslag, efficiëntie en snellaadinfrastructuur in havens helpt om de actieradius van elektrische veerboten te vergroten. Hybride systemen met hulpkrachtbronnen worden ook onderzocht voor een groter bereik en meer flexibiliteit.

Hoe helpen elektrische veerboten de uitstoot van broeikasgassen te verminderen?

Dit is grotendeels afhankelijk van hoe "groen" een netwerk is. De elektriciteit in Zweden is grotendeels afkomstig van hernieuwbare energiebronnen, maar dit is niet in alle landen het geval. Desalniettemin stoten elektrische veerboten lokaal geen uitlaatgassen uit, waardoor schadelijke emissies die typisch zijn voor dieselmotoren worden geëlimineerd.

Kunnen elektrische veerboten even ver varen als veerboten met dieselmotoren zonder op te laden? 

Hoewel het bereik van elektrische veerboten meestal kleiner is dan dat van veerboten die op diesel varen, zorgt de vooruitgang in accutechnologie ervoor dat de reisafstanden steeds groter worden en er wordt een snellaadinfrastructuur ontwikkeld om sneller elektrisch opladen mogelijk te maken.

Wat zijn de grootste uitdagingen voor de wijdverspreide toepassing van elektrische veerboten? 

Hoge initiële investeringskosten, samen met het gebrek aan snellaadinfrastructuur, zijn belangrijke uitdagingen voor de groei van de markt voor elektrische veerboten. Daarnaast vormen de beperkte actieradius in vergelijking met conventionele veerboten een uitdaging voor de commerciële levensvatbaarheid.

Wat zijn de belangrijkste factoren die het gebruik van elektrische veerboten stimuleren?

Overheidsinitiatieven en subsidies behoren tot de belangrijkste drijfveren voor de invoering van elektrische veerboten en bevorderen de overgang naar duurzamere oplossingen voor maritiem vervoer.