Binnen het Europese project NSRSAIL, dat de mogelijkheden voor hybride vrachtvaart in het Noordzeegebied onderzoekt, is een nieuw vrachtschip ontwikkeld in samenwerking met C-JOB Naval Architects. De Flettner Freighter maakt gebruik van vier Flettner-rotoren die op papier een brandstofbesparing van 18% opleveren ten opzichte van conventionele vrachtschepen van het zelfde formaat.
Turbo-zeilen versus Flettner-rotoren
Binnen hetzelfde project werkte ook Dykstra Naval Architects al aan de Ecoliner, een 8000 DWT hybride vrachtschip met dynarig-tuigage. ‘Daarom hebben wij ons toegelegd op het bestuderen over het effect van Flettner-zeilen en Turbo-zeilen op vrachtschepen’, aldus Jelle Grijpstra van C-JOB. ‘Daaruit is gebleken dat Flettner-rotoren effectiever zijn in het bijstaan van voortstuwingsmotoren dan Turbo-zeilen voor het type vrachtschepen dat wij hebben bestudeerd.’ De Flettner Freighter heeft een laadvermogen van 5000 DWT en een waterverplaatsing van 8000 ton. Geladen heeft het schip een dienstsnelheid van 13 knopen.
Stimulanssignaal
Grijpstra benadrukt dat er wel al geïnteresseerde reders zijn in het concept, maar dat er nog geen voornemens van investeren zijn uitgesproken. ‘Natuurlijk zijn alle reders geïnteresseerd in oplossingen die de brandstofkosten drukken, maar hoe groter de initiële investeringen des te schuwer ze zijn. Dit ontwerp dient dan ook als stimulanssignaal van het NSRSAIL-project, maar ook ons bedrijf om de reders te laten zien dat we er mee bezig zijn, dat het mogelijk is om bewezen zeiltechnieken in te zetten om brandstofkosten besparen en duurzamer te varen.
Magnus effect.
De technologie is bedoeld om de hoofdvoortstuwing bij te staan, niet om deze volledig te vervangen. De natuurkundige Heinrich Gustav Magnus toonde in 1852 al aan dat een ronddraaiend voorwerp in een luchtstroom een kracht oplevert die loodrecht staat op die luchtstroom. Geheel in stijl noemde hij dit het Magnus-effect. De ontdekking bleek de basis voor de uitvinding van de Flettner-rotor driekwart eeuw later. De ronddraaiende rotoren van de Flettner-rotor wekken op basis van wrijving tussen de lucht en de wand een rondgaande wervelstroom op. De wervel zal aan de ene zijde van de rotor de snelheid van de inkomende stroom verhogen en aan de andere zijde juist verlagen. De wet van Bernoulli zegt hierover dat aan de hogere snelheidszijde de druk afneemt en aan de lagere snelheidszijde juist toeneemt. Het resulterende drukverschil genereert daarop een kracht die haaks staat op de inkomende stroom. In principe staat dit gelijk aan de krachten waaraan vliegtuigvleugels, scheepsschroeven en zeilen hun werking aan te danken hebben. Het enige verschil is dat laatstgenoemden dit doen door een vaste vorm, terwijl de Flettner-rotor dit effect door draaiing opwekt. De grootste innovatie de techniek op de Flettner Freighter is de mogelijkheid om de achterste twee Flettner Rotors in de langsrichting te kunnen laten werken om daarmee de juiste zeilbalans in het schip te brengen en daarmee de windkracht en windrichting optimaal te benutten.
