Design challenge hybridiseren van de kleine binnenvaart

In opdracht van Topsector Logistiek heeft een projectteam van Rebel en HCNP deze Design Challenge voor de kleine binnenvaart (CEMT-klassen I-III) uitgevoerd. Dat ging in samenwerking met de binnenvaartbedrijven Dekker, De Klerk en Coöperatie NPRC U.A.

Doel

De Challenge onderzocht of hybridisering van de aandrijflijn van bestaande binnenvaartschepen een duurzame bedrijfsvoering mogelijk maakt. Hybridisering omvat het bijplaatsen van een elektrische aandrijflijn plus een batterijpakket en het vervangen van de boegschroefmotor door een elektrische motor. Dat vereist veel maatwerk. Motoren en batterijpakketten uit het wegvervoer speelden een significante rol. De Challenge onderzocht de mogelijkheden om technieken uit de vrachtwagensector toe te passen in de binnenvaart.

Inhoud

De vrachtwagensector is verder gevorderd qua elektrificatie dan de binnenvaart en beschikt over meer schaal, waardoor componenten mogelijk goedkoper aan boord gebracht kunnen worden. Vrachtwagencomponenten kunnen daardoor bijdragen aan lagere kosten. Er waren ook zes leveranciers van aandrijflijnen en/of batterijpakketten die het ontwerp voor plug-in hybride retrofit kunnen maken en uitvoeren: DLS, EST-Floattech, New Electric, Sandfirden, Vissers&vanDijk en Yerseke Engine Services.

Elk van de schepen werd ‘gematcht’ met één passende aanbieder of met twee aanbieders: één voor de aandrijflijn en één voor de batterijen. De eigenaren bepaalden de vaar- of werkprofielen waaraan het schip na de ombouw moet voldoen. De aanbieders maakten een ontwerp voor de nieuwe hybride aandrijflijn voor elk schip en gaven een kostenschatting op hoofdlijnen. Het projectteam begeleidde de processen, rekende de vaar- en werkprofielen door, keek kritisch naar de ontwerpen om te zien of en hoe ze verbeterd kunnen worden en berekende de TCO en terugverdientijden.

Resultaat

• de batterijprijs bij sommige ontwerpen is veel lager (tot circa € 300/kWh) dan eerdere verwachtingen (€ 600–750/kWh); de verwachte levensduur van batterijen wordt steeds langer;
• truckmotoren zijn goed bruikbaar in binnenschepen, prijstechnisch goed en bewezen technologie (New Electric, DLS en Scania);
• schepen met een motor die toe is aan vervanging of revisie, kunnen wellicht het beste worden geretrofit tot plug-in seriehybride met meerdere gensets, bij voorkeur met ongelijk vermogen;
• een gefaseerde aanpak voor het plaatsen van de batterijen kan voordelig blijken omdat de batterijprijs naar verwachting verder daalt. Of het aan te raden is, moet voor elk schip en vaarprofiel apart nader worden onderzocht;
• ondanks de prijsdalingen leidde géén van de zes ontwerpen tot een acceptabele terugverdientijd (van 10 jaar). In alle gevallen is subsidie nodig. Onzekerheid rond verhandelbaarheid van binnenvaart ERE na 2030 is hierbij een belangrijke factor.