Løsning fra
Utslippsfri hurtigbåt med faste foiler
Behov: utslippsfrie hurtigbåter
Hurtigbåter er en viktig del av samferdselstilbudet i Norge, og totalt 200 hurtigbåter er i drift. Av all kollektivtrafikk er hurtigbåt det som forurenser mest. En hurtigbåt forurenser ni ganger mer enn personbiler og fire ganger mer enn fly per transportkilometer.
For å løse denne utfordringen har fylkeskommunene i Trøndelag, Nordland, Troms og Finnmark og Vestland inngått et samarbeidsprosjekt kalt Fremtidens hurtigbåt, Prosjektet er delt inn i to utviklingsløp: energieffektivt design og hydrogendrevet design.
Energieffektivt design går ut på å lage en utslippsfri hurtigbåt som bruker mindre energi enn dagens hurtigbåter (se faktaboks).
Fire konsortier har utviklet hvert sitt designforslag, og alle de fire konseptene ble verifisert av fylkeskommunene i mai 2023. Denne teksten beskriver designet til Enviroinventions.
Neste steg for fylkeskommunene er å gå til anskaffelse av et pilotfartøy, som etter planen skal lyses ut i 2024.
Kravene til Fremtidens hurtigbåt – energieffektivt design
Båtene skal kunne frakte 150-180 passasjerer, klare en toppfart på 40 knop og ha en rekkevidde på 40-80 nautiske mil uten lading eller batteribytte. Sammenlignet med dagens hurtigbåt, vil fremtidens hurtigbåt gå betydelig raskere (omtrent 10 knop mer), og rekkevidden vil være nok til å dekke de rutene som i dag tar opp til to timer.
Nyttige lenker
Løsningen: katamaran med faste foiler
Narvik-selskapet Transportutvikling ledet leverandørkonsortiet som har levert og fått verifisert design- og konseptforslag for Fremtidens hurtigbåt – energieffektivt design. Aktørene i konsortiet har senere omorganisert seg under navnet Enviroinventions AS, og i samarbeid med Mundalgruppen, Fjellstrand AS og Boreal Norge AS håper de å ta steget videre mot et pilotfartøy.
For å at en hurtigbåt skal bli elektrisk, så trengs det en stor batteripakke egnet for hurtiglading. En slik batteripakke vil veie minimum 20 tonn, noe som gjør båten mye tyngre enn en dagens hurtigbåter.
Sivilingeniør Ola Lilloe-Olsen i Enviroinventions forteller at de hadde behov for å tenke helt nytt for å ikke ende opp med å lage “batterifraktebåter med passasjerfasiliteter”.
– Det vil si at batteriene gir en så stor tilleggsvekt at effektbehovet skyter i taket og rekkevidden går ned, forklarer Lilloe-Olsen.
For å bære vekten av de tunge batteriene som kreves for elektrisk drift, har Enviroinventions satset på en katamaranløsning med faste foiler. Katamaranen har spesialutviklet skrog med to foiler fastmontert foran og bak. Disse foilene kan løfte mellom 100 til 120 tonn av en 40 meter lang båt på totalt 160 tonn.
– Vi bruker kjente komponenter og setter det sammen på en lur måte. Det er veldig fristende i dag med nye materialer og ny teknologi, men det har en bakside. Det blir sårbart og koster mye penger, sier Lilloe-Olsen og legger til: – Noen skal betale for dette over tid.
Jo mindre vekt båten må bære, dess raskere og lengere kan den kjøre før den har brukt opp strømmen.
- Stig Nerdal
Nøkkelinfo
- Batteridrevet katamaranbåt med faste foiler.
- Redusert effektforbruk med 35% i forhold til dagens hurtigbåter.
- Batteribytte i terminal reduserer båtens vekt, og man unngår lange ladestopp.
- Lavere driftskostnader i forhold til dieselbåt.
- Høyere investeringskostnad sammenliknet med konvensjonell hurtigbåt: Batterier og batteribyttesystemet i en flytende terminal er de største utgiftspostene.
– Når du kjører en hurtigbåt, så er det vann på siden og under båten som skaper friksjon, så det vi prøver å gjøre med foilene, er å løfte båten litt opp av havet for å få mindre friksjon, forklarer Stig Nerdal, styreleder i Enviroinventions og administrerende direktør i Transportutvikling AS.
At båten delvis flyter over havoverflaten gjør at den nettopp klarer målsetningen om å holde god hastighet over lengre distanser før det er behov for batteribytte.
Utenom batteriene og foilene har båten et konvensjonelt system og et vanlig vripropellanlegg.
– Det gir en høy virkningsgrad og er veldig lite sårbart, konstaterer Lilloe-Olsen.
For å teste konseptet, bygde Envirointventions en modell i skalaen 1:9 av det nye designet. Denne ble testet på Stadt Towing Tank for å se om den fungerte etter planen. Deretter kjørte de en test ute på havet for å se hvordan den fungerte i reelle forhold med bølger fra alle retninger.
– Vi testet i store bølger og vind, og den går helt fantastisk. Den lager nesten ikke bølger engang, hevder Lilloe-Olsen.
Flytende terminal for batteribytte
Konseptet til Enviroinventions inkluderer en flytende batteribytteterminal. Nerdal forteller at de valgte å gå for dette konseptet først og fremst fordi de ønsket å opprettholde transportstandarden.
– Hurtiglading av en hurtigbåt vil si en halvtime hvor båten skal ligge stille og lade, og ingen passasjerer er villige til å vente så lenge. Med batteribytte klarer vi å opprettholde en transportstandard som folk vil kreve i fremtiden, sier Nerdal.
Den flytende terminalen kan også benyttes som kai for andre fartøy, lager og passasjerterminal. Det at terminalen flyter på vannet gjør at den ikke krever noe landareal, og den skal være enkel å flytte til nye lokasjoner ved omlegging av ruter.
Med batteribytte kan hurtigbåten bære færre og lettere batterier, som vil spare omtrent 20 tonn ekstravekt.
– Jo mindre vekt båten må bære, dess raskere og lengere kan den kjøre før den har brukt opp strømmen, fortsetter Nerdal.
Enviroinventions har sikret seg et samarbeid med Sogndal-selskapet nLink, som skal utvikle autonome roboter til å utføre batteribytte på 5-7 minutter samtidig som passasjerer stiger av og på båten.
Veien videre
Enviroinventions har til hensikt å delta i neste del av Fremtidens hurtigbåt som vil dreie seg om utvikling og test av et pilotfartøy. Etter planen skal det lyses ut som en åpen anbudskonkurranse tidlig i 2024. Samtidig vurderer de et mulig samarbeidsprosjekt med rederiet Boreal Sjø AS for å realisere målet om å bygge en pilot.
– Det som er det spesielle med Enviroinventions nå, er at vi har satt sammen hele teamet som kan levere dette fra konseptutvikling til ferdig båt. At vi har et så sterkt lag som er enige om at vi kan gjøre dette sammen, det er fantastisk, avslutter Lilloe-Olsen.