Hull Dimension Cargo
Hull Dimension Cargo Speed Performance GHG 100 EEDI C II virtual annual result CII limits Poseidon Principles - limit Main Engine Fuel Bunker Tank Capacies Operational Range M/E FOC at Sea A/E FOC at Sea A/E FOC at Port A/E FOC at Port Electric Power Capacity Bow Thruster Stern Thruster Ship Particulars (expected) Load L water Line Lpp B D Summer Draft DWT Summer Draft Displacement Summer Draft Design Draft DWT Design Draft Displacement Design Draft Lightweight nominal TEU Capacity Reefer Plugs Top Speed at Summer Draft at bft 4, NCR with WHR in operation Service Speed at Summer Draft at bft 4, NCR with WHR in operation Carbon Factor CO₂-neutral Methanol from Biomass or CO₂ recapture on renewable energy Carbon Factor Blue Methanol from Natural Gas, CO2 stored Carbon Factor VLSFO 0,5 % Sulphur Carbon Factor ULSFO 0,1 % Sulphur EEDI / CO₂-neutral Methanol & Pilotfuel EEDI / Methanol from NG, CO₂-stored + ULSFO (SPOC) EEDI / VLSFO & ULSFO EEDI required Speed at 70 % DTW and 75 % MCR DWT at 70 % DWT With CO₂-neutral Methanol and Pilotfuel, at annual average speed of 18 kn, bft 4, summer draft, clean hull, 340 FEU-Reefer (avr.), WHR in operation at sea, 270 days/a at sea, 95 days/a at port With Blue Methanol and ULSFO as pilot fuel, at annual average speed of 18 kn, bft 4, summer draft, clean hull, 340 FEU-Reefer (avr.), WHR in operation at sea, 270 days/a at sea, 95 days/a at port With VLSFO and ULSFO, at annual average speed of 18 kn, bft 4, summer draft, clean hull, 340 FEU-Reefer (avr.), WHR in operation at sea, 270 days/a at sea, 95 days/a at port IMO C-II reference Line IMO C-II required 2023 IMO C-II required 2024 IMO C-II required 2025 IMO C-II required 2026 Poseidon Principle Trajectory Value M/E M/E mass, dry M/E mass, Exhaust Gas Return & T/C Cut Out arr´t M/E mass, water & oil M/E operational mass Fuel Type MCR RPM SMCR RPM NCR RPM Methanol Bunker Tank Capacity VLSFO/ULSFO Bunker Tank Capacity Operational range on Methanol at 18 kn & Summer Draft Methanol at 18 kn, Summer draft, bft 4, clean hull, WHR on, S/G on, 340 Reefer-FEU, tropical ambient conditions ULSFO (Pilotfuel) at 18 kn, Summer draft, bft 4, clean hull, WHR on, S/G on, 340 Reefer-FEU, tropical ambient conditions ULSFO, Basic electric load + 340 Reefer-FEU, tropical ambient conditions Methanol, Basic electric load + 340 Reefer-FEU, tropical ambient conditions ULSFO, Basic electric load + 340 Reefer-FEU, tropical ambient conditions Shaft Generator/Motor (PTO/PTI) DF Generator 1-4 Turbo Generator - Waste Heat Recovery at NCR Steam Generator - Waste Heat Recovery at NCR Heat Power System from cooling water (Climeon) Electric Power Electric Power 353.50 343.90 340.50 53.50 33.00 16.00 178,257 223,482 15.00 145,900 191,125 45,225 16,000 1,000 21.00 18.00 0.00 1.392 3.151 3.206 0.00 6.11 6.76 8.43 21.12 124,780 0.00 3.80 4.57 5.37 5.10 4.99 4.88 4.78 3.50 MAN 8G95ME-LGIM Tier II & III three T/C, one flexible Cut out 1,652 15.00 18.00 1,685 Dual Fuel (Methanol & ULSFO) 54,960 80.00 46,000 72.00 39,100 68.00 16,000 3,000 28,500 182.00 9.00 0.00 25.00 12,00 3,200 2,850 each 1,700 1,150 up to 1,000 2,000 2,000 m m m m m m tons tons m tons tons tons TEU pcs. kn kn gCO₂/gMethanol gCO₂/gMethanol gCO₂/gVLSFO gCO₂/gULSFO gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm kn tons gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm gCO₂/DWT x nm mt mt mt mt kW rev./min-1 kW rev./min-1 kW rev./min-1 m³ m³ nm mt/24h mt/24h mt/24h mt/24h mt/24h kWel. kWel. kWel. kWel. kWel. kWel. kWel. 34 HANSA – International Maritime Journal 03 | 2022
SCHIFFSTECHNIK | SHIP TECHNOLOGY EEDI Den seit 2013 für Neubauten geltenden Emissionsgrenzwert EEDI (Energy Efficiency Design Index) unterschreitet das Schiff bereits bei ausschließlichem Betrieb mit fossilem VLSFO mit 3,151 g CO2 / nm x DWT. Das EEDI- Limit liegt bei 8,43 g CO2 / nm x DWT. Bei Zertifizierung mit blauem Methanol ergibt sich ein EEDI von 6,11 und im VLSFO-Betrieb von 6,76. Interessant wird es dann beim Betrieb mit CO2-neutralem Methanol und Zündöl (jeweils CO2-Faktor 0), das aus Biomasse und Strom mit hohem regenerativem Anteil gewonnen würde. Der EEDI wäre dann 0. Von den mit hoher Wahrscheinlichkeit vorgesehenen energiesparenden Maßnahmen seien an dieser Stelle lediglich die wichtigsten bzw. neuesten genannt: Air Lubrication System (ALS) Man bläst Druckluft mit ausreichendem Druck im Bereich des Vorderschiffs aus, so dass die Luftblasen dem Wasserdruck bei entsprechendem Tiefgang widerstehen. Bei diesem Schiff mit einem Tiefgang von 16 m wären das mindestens 2 bar. Dabei gibt es unterschiedliche Verfahren, die sich dadurch unterscheiden, wie sich die feinen Luftblasen an der Schiffshülle verhalten. Die Hersteller nennen typische Einsparungen von im Mittel 6 % reduziertem Schiffswiderstand. Ruder und Propeller Ein getwistetes Vollschweberuder mit Ruderbirne, eine PBCF-Nabenkappe und ein Hocheffizienzpropeller erwirken im Vergleich zu größengleichen Vorgängerbauten einen um gut 8 % verbesserten Wirkungsgrad. Abwärmenutzung Die Abgaswärmenutzung (WHR) mittels Dampf- und Abgasturbine liefert ca. 6 % des MCR des Hauptmotors als elektrischen Strom ins Bordnetz. Maersk scheint sich auch für die Anwendung des Climeon Heat Power System zu interessieren. Dieses System wandelt aus dem Energiegefälle zwischen der heißen Seite (als Mischtemperatur 70–120° C) aus dem HT-Kreislauf der Zylinderkühlung sowie aus Wärmeanteilen der Ladeluftkühlung der Hauptmaschine, dem Kühlkreislauf der HG sowie der kalten Seite (Seewasser) Wärmeenergie in elektrische Energie um. Der Hersteller informiert, dass man Anlagen von 150 bis 1000 kWel. Leistung produzieren könne. Ob Maersk dieses System auf der 16.000 TEU-Serie und/ oder auf dem zeitgleich projektierten 2.100 TEU Neubau vorsieht, ist noch ebenso unbestätigt, wie die gewählte Kapazität der Anlage. Auf den 16.000-ern würde eine Anlage von 1000 kWel. möglich sein und Sinn ergeben, da diese den Wellengenerator stark entlastet. Falls Maersk den Wellengenerator ebenfalls für motorischen Betrieb (PTI) auslegen würde, könnte bei geringer Kühlladung die vom Climeon- HPS produzierte Leistung ebenso wie die Leistung des WHR über das PTI der Propellerwelle flexibel zugeführt werden, um die Leistung und somit den Verbrauch des Hauptmotors zu senken oder wahlweise eine höhere Schiffsgeschwindigkeit zu erzielen. Maersk könnte das Climeon HPS nach erfolgreicher Testphase um eine weitere Einheit erweitern und dafür entsprechend Aufstellfläche und zusätzliche Schaltfelder in der Hauptschalttafel im Maschinenraum vorsehen. Bei einem späteren Wechseln in ein neues Fahrtgebiet mit einem höherem Anteil Kühlladung könnte das lohnend sein. Die Klimaanlage könnte als Adsorp - tionskältemaschine realisiert werden, die überschüssige Abwärme aus dem Kühlwasser der Hauptmaschine im Seebetrieb, bzw. die der Hilfsdieselmotoren im Hafen, in Kälte wandelt. Die Verwendung von zwei im Abgasstrang der Hilfsdieselmotoren nachgeschalteten Abgaskesseln, welche die Betriebszeiten und den damit verbundenen Energieverbrauch des Hilfskessels während der Hafenliegezeiten signifikant reduzieren würden, hat sich mittlerweile zu einem Standard entwickelt. Bei geringem Dampfbedarf könnte die im Dampf der HD-Abgaskessel enthaltene Wärme dem Climeon HPS zugeführt werden. Reinigungsroboter Ein permanent an Bord mitgeführter, während der Liegezeiten zeitlich flexibel einsetzbarer Roboter zur Reinigung der Schiffsaußenhaut. Dieser hält das Unterwasserschiff permanent sauber, unab - hängig von der gefahrenen Geschwindigkeit, dem Einsatzgebiet, der Einsatzdauer sowie etwaiger Wartezeiten (Staus!). Denn an einem Schiff, das wiederholt drei Wochen vor einem chinesischen, afrikanischen oder US-Hafen läge, würde sich definitiv Bewuchs bilden, und das führte unweigerlich zu einem erhöhten Schiffswiderstand. Ein signifikant erhöhter Kraftstoffverbrauch fände sich im CII-Jahresergebnis des Schiffes wieder und könnte in Extremfällen dazu führen, dass selbst moderne Schiffe ihr Limit nicht einhalten können. Fazit Maersk agiert clever und erarbeitet sich mittels dieser Schiffe einen hohen Grad an unternehmerischer Flexibilität. Nicht zu unterschätzen ist dabei die freie Wahl der gefahrenen Geschwindigkeit – die bei CO2-neutralem Betrieb uneingeschränkt möglich ist. Die nach wie vor fossile Konkurrenz ist da ab 2023 eingeschränkt, da sie an die CII-Kette gelegt wird. Maersk übt Druck auf die Szene aus, in dem man die eigene technische-, kommerzielle- und politische Power sowie das eigene Netzwerk schärft und dazu einsetzt, niedrigste GHG-Emissionen zu erreichen. Maersk wird in der der Lage sein, dem Wunsch der Kunden nach echt CO2-neutralem (nicht kompensiertem) Seetransport nachzukommen. Den kapitalgebenden Banken wird mit Blick auf die Poseidon Principles gezeigt, dass deren Zielvorgaben auch ohne Einbußen bei Geschwindigkeit und somit ohne Verlust an Einnahmen- und Gewinnpoten zial realisierbar sind. Darüber hinaus kann Maersk den Betrieb der Schiffe flexibel der weltweiten, umweltpolitischen Entwicklung, der Preisentwicklung von CO2-neutralem Methanol und der Lieferfähigkeit anpassen. Die Schiffe erfüllen die Limits von EEDI und CII sogar unter Verwendung von fossilem VLSFO und ULSFO. Sollte sich der umweltpolitische Gradient weniger radikal entwickeln und somit CO2-neutrale Kraftstoffe auf unabsehbare Zeit signifikant teurer und seltener verfügbar sein als fossile Alternativen, so könnte man sich bei Maersk flexibel anpassen. Da zusätzliche Investitionen in die methanolbezogene Technik wie Dual Fuel-Hauptmaschine und Hilfsdiesel sowie das zusätzliche Methanol-Kraftstoffsystem absehbar erträglich ins Kontor schlagen (im Vergleich zu großen LNG- Bunkertanks, Pumpen und Verdichtern), geht Maersk insgesamt kein großes unternehmerisches Risiko ein. Autor: Niels Kaiser NK shipconsult +49 162 4370945 niels-kaiser@outlook.com https://www.nkshipconsult.com/ HANSA – International Maritime Journal 03 | 2022 35
