Enligt Federal Waterways and Shipping Administration (WSV) transporteras cirka 172 miljoner ton gods med fartyg varje år, vilket minskar trafikstockningarna på vägar och järnvägar. På grund av sitt höga tonnage kan fartyg därför fungera som ett jämförelsevis miljövänligt transportmedel, eftersom ett enda fartyg kan ersätta 150 lastbilar. Vätgas erbjuder lovande potentiella användningsområden för fartygsdrift. En elmotor som är installerad i drivlinan och som försörjs med energi från ett bränslecellssystem skulle bara behöva en kontinuerlig tillförsel av syre och väte. Förvaringen sker i trycksatta eller kylda tankar och kan till exempel ske ombord på ett fartyg. Med andra ord ett skräddarsytt projekt för
Att ta tillvara potentialen i vattnet
Det holländska rederiet Acta Marine, som har ett tydligt mål att minimera sjöfartens miljöpåverkan, har valt grön vätgas som sin huvudsakliga energikälla. Med försörjningsfartyget Coastal Liberty, som är utplacerat i Vadehavet, strävar företaget nu efter att vara ett banbrytande exempel i riktning mot hållbarhet och utsläppsfri energiförsörjning ombord. ECap Marine fick i uppdrag att konvertera det utsläppsfria elektriska framdrivningssystemet till ett vätgasbaserat system. Under två års tid utvecklade företaget ett vätgaselektriskt energisystem i container som möjliggör utsläppsfri fartygsdrift. Det så kallade tanktainersystemet med två Ballard FCwave-bränsleceller (2 x 200 kW), ett maritimt batterisystem, ett brandsläckningssystem, tankenheter, ett anpassat energihanteringssystem och all nödvändig kyl- och säkerhetsutrustning kan bytas ut "plug-and-play" med hjälp av en hamnkran och fyllas på i hamnarna med hjälp av ett elektrolyssystem. Lars Ravens, verkställande direktör på eCap Marine, förklarar: "Hittills är detta en unik installation ombord på ett havsgående fartyg. Tack vare modulära och individuellt konfigurerbara komponenter är dessa också skalbara för större handelsfartyg och mindre inlandsfartyg." I början av 2024 fick det ombyggda försörjningsfartyget för tanksystemet också klasscertifikat från DNV (German Maritime Industry Classification Organisation).
Försörjningsfartyget Coastal Liberty förser olje- och produktionsplattformen Mittelplate med material och tar med sig avfall tillbaka. Ett bränslecellssystem omvandlar vätgasen till elektricitet och möjliggör därmed drift med elmotorer genom användning av hybridtransmissioner.
Arne Küddelsmann, projektingenjör på eCap Marine, förklarar stolt att det är mycket bekvämt och säkert att byta, koppla bort och återansluta vätgastankarna tack vare ett verktygsfritt anslutningskoncept och standardanslutningar för kranar och lastbilar. Detta säkerställs bland annat genom anslutningslösningar som uppfyller de högsta DNV-kraven när det gäller säkerhet, hållbarhet och tillförlitlighet. Tillsammans med eCap Marine har HARTING utvecklat en innovativ lösning som säkerställer ett effektivt nätverk av komponenter och system.
Överallt där det krävs övervaknings- och kontrollfunktioner för produktion (elektrolys), lagring, distribution och påfyllning av vätgas, kommer modulära och individuellt konfigurerbara komponenter samt skräddarsydda systemlösningar från HARTING att användas.
Ett speciellt gränssnitt krävdes för kommunikationen mellan PowerPac ochH2-tanken. "Vi tänkte oss en box som skulle fånga upp signalerna från sändarna och ventilens lägesindikatorer från tanken. Det ska sedan vara möjligt att ansluta detta på andra sidan huset med en plug-in-koppling", förklarar Arne Küddelsmann problemet. Tankens valventiler ska övervakas med hjälp av boxens gränssnitt. Systemets temperatur och tryck bör också överföras. Å ena sidan är detta av säkerhetsskäl, men å andra sidan kan det också användas för att fastställa tankens fyllnadsgrad. En annan utmaning var den höga IP-klass som krävdes för höljet till de elektriska och elektroniska komponenterna. Detta är avgörande för den långa livslängden för ett fartyg som navigerar på Nordsjön. Dessutom måste alla elektriska komponenter i tankcontainersystemet vara ATEX-kompatibla. Denna skyddsklass krävs för en potentiellt explosiv atmosfär, vilket är fallet på grund av vätets låga antändningsenergi.
En speciell gemensam prestation för mig var att på kortast möjliga tid få ATEX-certifiering för en produkt med så komplexa krav tack vare användningen av vatten.
Arne Küddelsmann
Projektingenjör på eCap Marine
Expertis inom teknik och metoder
För att göra det möjligt för utvecklarna av e Cap Marine att koncentrera sig på elektrolys- och lagringstekniken och serieproduktionen, tar HARTING på sig ansvaret för specifikation, urval och utveckling av lämplig elektrisk anslutningsteknik. Det ackrediterade HARTING Quality and Technology Centre (HQT) följer med kvalificeringen, valideringen och, om så krävs, godkännandet av den utvecklade lösningen. Guido Steenbock sammanfattar det hela på följande sätt: "Vårt engagemang för kundanpassning och utrymmesoptimering illustreras av terminalboxarna i det här projektet. Dessa boxar är utformade för att erbjuda robusta och utrymmessnåla anslutningsalternativ som kan integreras sömlöst i befintliga infrastrukturer. Våra kunder drar nytta av plug & play-kompatibla lösningar som är banbrytande för vätgasindustrin."
Vi är väl medvetna om hur viktig säkerheten är när man arbetar med vätgas och levererar därför egensäkra Ex-i lösningar som är lämpliga för alla typer av signaler.
Guido Steenbock
HARTING kundanpassade lösningar
