Onderzoeksvoorstel snelheidslimitering voor Nederlandse zeevaart

Bedrijf
TU Delft
Type
Vacature
Locatie
Rotterdam
Branche / Vakgebied
Research and Development
Vereiste taal
Engels, Nederlands
Start op
11 februari 2019
Website
http://www.3me.tudelft.nl/

Omschrijving

Onderzoeksvoorstel snelheidslimitering voor Nederlandse zeevaart

Achtergrondschets


Ondanks dat de internationale zeescheepvaart (net als luchtvaart) geen onderdeel uitmaakt van het Klimaatakkoord van Parijs, is er bij de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) in april 2018 tijdens de 72e vergadering van de IMO-milieucommissie (IMO-MEPC 72)  een eigen Klimaatakkoord afgesproken voor de zeevaart (ANNEX 11

RESOLUTION MEPC.304(72).

 

Daarbij zijn de volgende doelstellingen afgesproken:

 

1. Verdere aanscherping van de bestaande Energy Efficiency Design Index (EEDI) normen.
Hierdoor worden er meer energie-efficiëntere nieuwbouwschepen gebouwd;

2. De vervoersprestatie per schip (bijv. CO2-uitstoot per tonkilometer) reduceert met gemiddeld 40% in 2030 ten opzichte van 2008 en er wordt gestreefd naar een reductie van 70% in 2050;

3. Een absolute broeikasgasreductie van minstens 50% in 2050 ten opzichte van 2008, waarbij de uitfasering van broeikasgassen (waaronder CO2) zo snel mogelijk in de tweede helft van deze eeuw zal plaatsvinden.

Binnen dit kader valt ook het op korte termijn ontwikkelen van “energy efficiency measures” voor bestaande en nieuwe schepen.

In de komende IMO-vergaderingen zal er verder gesproken worden over mogelijke operationele, technische en/of marktgerichte maatregelen voor bestaande schepen om deze CO2-reductiedoelstellingen te bewerkstelligen. Om hier zo goed mogelijk invulling aan te geven heeft de KVNR vorig jaar een CO2-werkgroep opgezet om wat voorwerk te doen en daarbij goed te kijken naar de mogelijke positieve en negatieve effecten van mogelijke maatregelen op Nederlandse reders.  Een onderzoek naar de gevolgen van mogelijke technische en operationele maatregelen, met name snelheidsreductie, zou daarbij helpen om de discussie goed te kunnen voeren.

Bij een dergelijk onderzoek wordt gedacht aan twee data bronnen.Ten eerste de Third IMO GHG Study 2014 Final Report, welke per scheepstype en per jaar de brandstofverbruiken en derhalve de emissies heeft vastgesteld tussen 2007 en 2012 o.a. sinds 2010 met behulp van beter beschikbare AIS data. Met name in 2010 is de invloed van de economische situatie goed te zien op de CO2 emissies en de gemiddelde snelheden op zee. (Table 11, pagina 59 en table 17 pagina 71)

Ten tweede komt op 4 februari een logbestand van de CO2 performance inclusief gevaren snelheden van de KVNR leden beschikbaar voor de studie. Deze is gebaseerd op “noon reports”.

Ten principale liggen de volgende overwegingen onder het onderzoeksvoorstel. De kosten van een varend schip zijn onder te verdelen in tijdsgebonden kosten, bijvoorbeeld personeel, rente en aflossing, en reisgebonden kosten, met name de brandstof. Sneller  varen betekent meer brandstofkosten maar lagere tijdsgebonden kosten per uur. Dit betekent dat die ontwerpsnelheid waarbij de kosten per tonmijl minimaal zijn idealiter leidend is bij het ontwerp. Dit betekent ook dat de ontwerpsnelheid geleidelijk iets zal stijgen bij grotere schepen binnen hetzelfde  door schaaleffecten. Ook gaat op dat volume oriented schepen sneller varen omdat de “garage” rondom de lading groter is en dus duurder in combinatie met lagere blok coëfficiënten. M.a.w. de tijdsgebonden kosten per uur kunnen zakken door iets sneller te varen zonder een extreme verhoging van de brandstofprijs

Dit gaat op tenzij een klant een hogere snelheid behoeft zoals soms voorkomt bij projectlading en RoRo schepen.


Onderzoeksvragen
 

De Koninklijke Vereniging van Nederlandse Reders (KVNR) ziet graag dat er op het gebied van operationele maatregelen om CO2-reductie te realiseren nader onderzoek wordt gedaan naar de gevolgen van snelheidslimitering. De CO2-werkgroep van de KVNR heeft de volgende onderzoeksvragen in gedachten:

1.         a) Verdeel de KVNR-vloot naar scheepstype en grootte op basis van de scheepscategorieën en grootte verdeling in de derde IMO Green House Gas (GHG) study. (https://www.cedelft.eu/en/publications/download/2445) Hoe snel varen de KVNR-schepen gemiddeld per categorie, per grootte en per jaar? Hoe is de snelheidsverdeling binnen een categorie? En hoe is de gemiddelde snelheid gepositioneerd over de jaren in vergelijking tot de GHG studie ? Geef bij de laatste vraag aan waar de 5000 GT grens ligt per scheepstype en beschrijf de impact van de conjunctuur op de KVNR vloot in relatie tot de GHG studie.

 

b) Maak een onderverdeling per scheepstype en scheepsgrootte op geïnstalleerd design vermogen per transportwerk en op de operationele CO2 emissie per transportwerk, het transportwerk  zoals per scheepstype gedefinieerd in de GHG studie. Voer deze studie zo uit dat de cijfers van de reders vergeleken kunnen worden met de cijfers in de GHG studie. Inventariseer de verschillen waarbij bij de General Cargo schepen de impact van de deadweight volume ratio eveneens bekeken dient te worden.

2.         a) Wat zijn de operationele en technische gevolgen voor reders bij snelheidsreducties van 30% (t.o.v. de huidige vaarsnelheid en de ontwerpsnelheid)?

Te denken valt aan de volgende aspecten bij nieuwbouw (EEDI):

  • Er is een principieel verschil tussen vermogens reductie of snelheidsreductie. Bij vermogensreductie zal sprake zijn van maximalisatie van de snelheid op economische gronden, bij snelheidsreductie staat het de reder vrij te kiezen voor een bepaald vermogen. Welke maatregel is het beste en waarom ?
  • Wordt de economische snelheid, de snelheid bij de laagste kosten per ton-mijl, behaald en wat zijn de consequenties ?
  • Is er voldoende reserve bij slechtweer omstandigheden om op zijn minst stil te kunnen liggen en wat zijn de consequenties ?
  • Zijn fixed pitch propellers nog wel mogelijk als het ontwerpdoel maximale snelheid in 80 % van de tijd is bij nagenoeg vollast? Wat zijn de gevolgen bij slecht weer ?
  • Wat betekent het en wat zijn de gevolgen als de motor altijd op vollast draait vanwege economische overwegingen indien het vermogen beperkt wordt ?
  • Komt het veilig manoeuvreren in havens in gevaar en zo ja wanneer en wat zijn de consequenties ?

Benoem voor de logistieke keten de mogelijke consequenties van de ontwerpbeperking en operationele gevolgen door snelheidsbeperking voor bestaande en nieuwe schepen.

Hierbij valt te denken aan de volgende aspecten:

  • Welke impact heeft snelheidsbeperking op de elasticiteit van de markt en wat betekent dit voor de reder? (Kansen en bedreigingen)
  • Een verlaging van de snelheid betekent een verlaging van de transportcapaciteit, wat betekent dit voor de scheepsbouwmarkt, de tweedehandsmarkt, de staal markt en de transportmarkt op kortere en langere termijn ? De omvang van de beantwoording van dit item dient nader vastgesteld te worden.
  • Welke impact heeft dit op lijnen en business waarbij de klant hogere snelheden vraagt in verband met de totale logistiek en kosten overwegingen van A naar B ? De beantwoording van deze vraag is scheepstype afhankelijk.
  • Welke impact heeft dit bij het transporteren van bederfelijke waren ?
  • Welke impact heeft dit op de zekerheid van de tijd van aankomst, neemt de spreiding toe en hoe verandert dit de business ?
  • Welke invloed heeft dit op de concurrentiepositie ten opzichte van andere modaliteiten en wat betekent dit voor de totale emissies ?

Planning

De student kan in direct starten op het kantoor van de KVNR te Rotterdam. De heren Jan Willem Verhoeff (Technische Zaken) en Nick Lurkin (Milieu en Klimaat) van het KVNR-bureau zullen daarbij de afstudeerder begeleiden.

Gelet op het feit dat in mei 2019 de volgende IM0-vergaderingen over dit onderwerp plaatsvinden, is het zeer wenselijk dat:

  • de onderzoeksvragen onder 1 voor eind maart beantwoord zijn
  • de eerste studieresultaten (onderzoeksvragen 2 en 3) voor eind april 2019 beschikbaar zijn.