Dankzij een unieke vliegwielaandrijving op de drijvende kraan Cornelis Tromp bespaart Maja Stuwadoors 30 tot 40 procent op de brandstofkosten. “Een succes”, stelt woordvoerder Paul Beentjes. “Zeker als je bedenkt dat deze kraan gemiddeld 80 liter gasolie per uur verbruikt en de brandstofprijzen voortdurend blijven stijgen. Wij onderzoeken nu de mogelijkheid om meer kranen met een vliegwiel uit te rusten.”
♦ Lees ook: ‘Subsidie voor haveninnovaties’
De drijvende kraan Cornelis Tromp. (foto’s E.J. Bruinekool Fotografie)
Maja Stuwadoors startte eind 2010 een proef met twee kranen. Bij de ene kraan werd de elektrische energie die vrijkomt bij het vieren van de last opnieuw gebruikt met behulp van een vliegwielaandrijving. De andere kraan werd zodanig aangepast dat de vrijkomende energie kon worden opgeslagen in lithium IV-batterijen. Hoewel de techniek zelf niet nieuw was, was in Nederland niet eerder een kraan uitgerust met dergelijk systemen. Vandaar dat Haven Amsterdam de ontwikkeling steunde met een subsidie van maximaal 200.000 euro.
Energie
De zeven drijvende overslagkranen van Maja Stuwadoors werken op diesel. Bij het vieren van de last genereren de kranen elektrische energie, die vervolgens in weerstanden wordt verbrand. “Die energie ging voorheen geheel verloren”, vertelt Beentjes. “Door het als vliegwielaandrijving te gebruiken of op te slaan in lithiumbatterijen kun je de energie opnieuw benutten. Een tweede voordeel is dat je met dit systeem de piekbelasting van de dieselmotoren vermindert. En dat betekent dat je de uitstoot van schadelijke stoffen aanzienlijk vermindert.”
Bij de proef met de lithium IV batterijen deden zich enkele incidenten voor waardoor het bedrijf besloot de proef eerder te beëindigen. “Er was naar ons idee ook te weinig uitsluitsel over de levensduur van de batterijen”, stelt Beentjes. “En omdat de andere proef zo’n succes is, is er voor ons ook geen reden om alsnog proeven te doen met de opslag in batterijen. Onze verwachting was een besparing op het brandstofverbruik te realiseren van circa 30 procent. De eerste praktijkresultaten laten echter zien dat een besparing van veertig procent zeker mogelijk is.”
Het vliegwiel zit in een container vol elektronica op het achterdek.
Generator
Behalve de brandstofbesparing is er nog een tweede voordeel. “In plaats van drie of vier generatoren hoeven wij nog slechts twee generatoren in te zetten. En omdat de inzet van het vliegwiel een piekbelasting voorkomt, draaien die twee generatoren veel gelijkmatiger.”
“Een generator draait economischer als die vrijwel continu op 80 procent van het vermogen draait. En hoe langer je draait, hoe beter het wordt. Dat heeft weer een positief effect op de levensduur. Bijkomend voordeel is bovendien dat de uitstoot van schadelijke stoffen aanzienlijk vermindert.”
Afremmen
Na het ombouwen van de drijvende kraan volgde een periode van kleine technische aanpassingen en gewenning voor de machinisten. “Onze machinisten bemerkten trillingen en de monteurs hadden er moeite mee de oorzaak van die trillingen te achterhalen. Vanuit veiligheidsoogpunt hebben wij daaraan veel aandacht besteed en het heeft veel tijd gekost om dat probleem op te lossen. Daarna hadden de machinisten tijd nodig om te wennen aan de nieuwe elektrische installatie. Het afremmen werkt bijvoorbeeld net even anders als voorheen.”
Zwaarder uitgevoerd
De proef met het vliegwiel doet Maja in samenwerking met CCM (Centre for Concepts in Mechatronics). CCM heeft de vliegwieltechnologie eerder toegepast bij demoprojecten voor andere voertuigen. ‘Bij de ontwikkeling voor toepassing van deze techniek voor een kraan hebben wij in eerste instantie gebruik gemaakt van het systeem zoals wij dat al hadden ontwikkeld”, vertelt CCM’s programmamanager Frans Thoolen. “Een belangrijk verschil is dat het systeem voor de kraan veel zwaarder is uitgevoerd. Het vliegwiel is gemaakt van hoogwaardig staal en niet van een licht materiaal zoals koolstofvezel versterkt composiet. En dat heeft weer gevolgen voor het toerental. Een lichtgewicht en compact vliegwiel heeft een maximum van 22.000 toeren terwijl het vliegwiel voor de kraan maximaal 3.000 toeren draait.”
Terugverdienen
De installatie van het systeem in de kranen is bedoeld als test- en demonstratieproject voor beide partijen. Nu het systeem de gewenste besparing biedt, kunnen ondernemers de investering binnen enkele jaren terugverdienen. CCM heeft vooraf aangegeven in dat geval het systeem over te dragen aan een bedrijf dat het vervolgens in de markt gaat zetten.
Behalve voor stuwadoors is het systeem ook bruikbaar voor de grond-, weg- en waterbouw. “Overal waar sprake is van vermogenswisselingen, kun je energie terugwinnen”, legt Thoolen uit. “Dat kan zijn bij het vieren van een last maar ook bij het afremmen van een voertuig. En met behulp van een vliegwielaandrijving is het vervolgens mogelijk die energie opnieuw te gebruiken.”
(Evert Bruinekool)
