De scheepvaart heeft in het kader van de wet- en regelgeving te maken met beperkende eisen ten aanzien van de uitstoot van uitlaatgassen. De ultieme oplossing ligt in een volledig elektrisch schip. Zóver zijn de ontwikkelingen met betrekking tot de accu’s, energiedragers of alternatieve brandstoffen nog niet, een enkel nicheschip daargelaten. Een hybride variant lijkt bij uitstek de oplossing te zijn om de periode tot een ‘full-electric vessel’ te overbruggen. ADS van STIGT bouwde in samenwerking met haar partners inmiddels verschillende hybride scheepsaandrijvingen en levert hiervoor onder andere ‘hybrid-ready’ keerkoppelingen met PTI van ZF en Masson. De hybride aandrijvingen blijken daarbij nog meer voordelen te bieden.
Speciaal voor deze hybride aandrijvingen levert ADS van STIGT de ‘hybrid-ready’ ZF-transmissies (tandwielkast met keerkoppeling) voor motoren met een vermogen van 600 – 11.500 kW. In de lagere klassen zijn de transmissies te combineren met elektromotoren en converters tussen 150 – 600 kWe. Kenmerkend voor deze ZF-transmissie is de toepassing van de zogenaamde Power Transmission Intake of kortweg: PTI. Hiermee is de aandrijfas naar wens en wisselend te koppelen met een diesel- of een elektromotor, al naar gelang de wensen en situatie.
En optionele extra reductie in de PTI compenseert de verschillen in toerental van de elektromotor en de hoofdmotor. Door het specifieke tandwielontwerp is daarbij een grote energiedichtheid te behalen. Sander Snoek, manager sales bij ADS van STIGT: “Richting de scheepvaart garanderen we de mogelijke afkoppeling van de elektromotor. Mocht hier immers kortsluiting ontstaan, dan moet het altijd mogelijk zijn om over te stappen op de dieselmotor. Een onbestuurbaar schip is wel het laatste wat je wilt.”
Dieselmotoren samenvoegen
De transmissies zijn echter niet uitsluitend bedoeld voor het combineren van een elektro- en een dieselmotor. Het is ook mogelijk om hiermee twee dieselmotoren samen te voegen. In alle gevallen bieden de combinaties de mogelijkheid om precies het vermogen beschikbaar te stellen dat het schip op dat moment nodig heeft. Dat lukt bij een enkelvoudige aandrijving praktisch nooit omdat deze is ontworpen op het maximaal benodigde vermogen. Binnenvaartschepen maken over het algemeen maar 2% van de tijd gebruik van dit vermogen.
Elektrische aandrijving
De door ZF speciaal ontwikkelde elektrische aandrijving, de ZF CeTrax, is al langer succesvol in gebruik op het land (bewezen techniek) en aangepast voor specifiek hybride aandrijvingen in de scheepvaart. In feite is het een combinatie van een elektromotor met een downstream planetaire trap; dezelfde trap die ook is toegepast in de ZF EcoLife transmissie. De 3-fase asynchrone tractiemotor is verder watergekoeld en biedt een additioneel vermogen tot 300 KWe aan schepen met een maximaal motorvermogen van 3.900 kW. De keuze voor het inzetten van uitsluitend een elektromotor, een combinatie van diesel en elektrisch óf puur diesel, is afhankelijk van het vermogen dat de schroef vraagt bij een bepaald toerental. Er zijn dus meerdere modi mogelijk.
Meer over de hybride aandrijvingen van ADS van STIGT is te lezen in het volgende nummer van Aandrijftechniek.