Alla artiklar i serien:

• Oceanbird prövar sina vingar
• ”Vi glider in i en ny fas”
• Terntanks vingsegel är på gång
• Fler exempel på fartyg med vindassistans

På en grusplan nere vid vattnet, inne på varvsområdet i Landskrona, har Oceanbird gjutit en betongplatta med stålfästen. I en varvshall en bit bort står stålkonstruktionen som ska svetsas fast på plattan. Sedan ska mastfot, mast och vingsegel monteras. Hela konstruktionen är 46 meter hög och i fällt läge ska vingseglets topp landa i en klyka i andra änden av grusplanen. 

Oceanbird hyr in sig i Landskrona för att testa tekniken som hittills bara funnits som animeringar och konstruktionsberäkningar. Nästa steg är att placera en likadan prototyp ombord på Wallenius Wilhelmsens bilfartyg Tirranna och prova vingseglet i rätt miljö.

För Jonas Alvan, senior produktägare, och Magnus MackAldener, R&D-chef, är det stort att något som har funnits som koncept i flera år nu blir verklighet.

– Jag har studerat ritningar och diskuterat med leverantörer sedan december 2021. Nu kommer sakerna hem och vi börjar montera, säger Jonas Alvan.

Betydelsen av att få se saker i verkligheten som man tidigare bara glott på vid en datorskärm ska inte underskattas, betonar Magnus MackAldener. 

– Att bygga saker fysiskt ger fart framåt och skapar energi i ett team. Nu har vi många små segrar som ligger framför oss. Det är en kul fas, säger han.

I våras stötte gänget från Oceanbird på problem. Marken visade sig bestå av lera och ursprungsplanen, att placera stålpålar i berggrunden, fick göras om. Nu har istället ett 70-tal kortare pålar slagits ner i leran i kombination med ett glidfundament i betong. Lasten ovanifrån tas upp av friktionen och glidfundamentet klarar tvärkrafterna från seglet. 

Två parallella spår

Oceanbird arbetar med två parallella spår: vindassistans (att montera vingsegel på fartyg som har ett annat huvudsakligt framdrivningsmaskineri) och vinddriva fartyg (med vind som huvudsaklig drivkälla). Föga förvånande har vindassistans-spåret kommit längst.

Vingseglen kan eftermonteras på befintliga fartyg, så kallad retrofit. För att göra det krävs omfattande beräkningar av stabilitet och dynamiska laster.

– Fartyget har redan en beräknad stabilitet och vingsegel förändrar den. Vid vissa vindar kommer seglet att behöva fällas. Detta kommer vårt system att detektera och varna för, och över vissa gränser tas seglet ner automatiskt, förklarar Magnus MackAldener.

”För mig är det en no-brainer att man kommer att vilja skörda den här gratis energikällan”

Magnus MackAldener

För att utnyttja vinden optimalt kan masten roteras för att ställa seglet i rätt vinkel (skota seglet). Själva seglet består av en huvuddel och en bakre ”flärp” som kan ställas var för sig. Ju större vinkel mellan vingformarna desto mer ”buk” i seglet.

Vingsegel och mast fälls och roteras med hjälp av hydraulik. Vid mastfoten sitter ett svängkranslager som kan snurra 360 grader. På det sitter en mastbas på en kona. Masten är i stål, den inre vingen av glasfiberkomposit och den yttre vingen – ”flärpen” – är av glasfiber.

Av säkerhetsskäl är styrsystemet redundant.

– Det kan komma lägen när seglet måste ner snabbt och man ska kunna lita på att det fungerar. Därför bygger vi in redundans på samma sätt som man gör med andra system ombord, säger Jonas Alvan. 

När Sjöfartstidningen hälsar på håller automationstekniker på med tester av mjukvaran som styr hydrauliken. Testerna sker inifrån en ljudisolerad glasbur i varvshallen. Det är tur, för utanför buren skär det i öronen av vinkelslipar från andra arbeten på varvet.

Stålkonstruktioner och styrelektronik testkörs i varvshallen innan de monteras utomhus.

Viktigt att besättningen är trygg

Vingsegel tillför ett nytt tankesätt ombord. För att underlätta för besättningen bygger Oceanbird system som läser av prognoser och förhållanden och föreslår åtgärder. Systemet styrs från bryggan. 

– Att börja segla kommer alltid att vara ett beslut på bryggan. Vårt system talar om när det är seglingsbart, men det är de ombord som trycker på knappen. Besättningen måste känna sig trygg med systemet. Annars kommer seglet inte att vara uppe och då gör det ingen nytta, säger Magnus MackAldener.

Av det skälet ska anläggningen i Landskrona, förutom att vara en testplats, användas för crew training. Närmast är det Tirrannas besättning som behöver utbildas. 

– Att ta hit folk och låta dem köra är helt avgörande för att skapa tryggheten som behövs, säger Jonas Alvan.  

När seglet väl är uppe ska det trimma sig (justera sig mot vinden) utan att besättningen behöver tänka på det. Om seglet inte längre gör nytta säger systemet till. 

– Det ska i princip bara vara några knappar på en display på bryggan: ”fäll upp”, ”segla”, ”stuva”. Det kommer också finnas grafik som visar vindriktning och vingens position och vad den gör, säger Jonas Alvan.

Informationen som mjukvaran baserar sina beräkningar på kommer från en kombination av prognoser och nuläge. 

– Prognoser är viktiga men vi kommer också att ha mätutrustning ombord som mäter i realtid, säger han.

Annan ruttplanering behövs

Oceanbird räknar med att ett vingsegel kan minska ett fartygs bränsleförbrukning med 7–10 procent. Siffran varierar beroende på fartyg, rutt och vind. Generellt är vingsegel bättre på globala rutter än längs kusten.

– Med vingsegel behöver man tänka på ett annat sätt när man planerar sin rutt. Idag försöker fartyg ofta undvika områden med vind, säger Jonas Alvan.

För- och nackdelar med alla segment

Det optimala fartyget är svårt att peka ut; enligt Magnus MackAldener finns för- och nackdelar med alla segment. Snabba roro-fartyg har mycket att spara i bränsleförbrukning och utsläpp. Dessutom finns ofta ledig däcksyta för vingsegel. Men fartvinden kan göra det svårt att segla och fartygens höjd utmanar stabiliteten.

– En långsammare tanker kanske är bättre ur ett seglingsperspektiv men kan ha svårare att placera vingarna. Fartyg som har bryggan placerad akterut behöver dessutom tänka på siktlinjen, säger han.

Kryssningsfartyg med bar och pooldäck högst upp kan ha svårt att få plats med ett vingsegel. Å andra sidan är kryssningsrederier ofta miljömedvetna.

Dekarbonisera världen i tuggor

Magnus MackAldener jämför vindassistans med att köpa en hybridbil eller att bli delvis vegetarian. 

– Folk som tänker ”jag kan inte ha elbil för jag åker till fjällen en gång om året” kan köpa en batterihybrid och bli 80 procent elektriska. Och att äta vegetariskt några dagar i veckan är lättare än att bli vegetarian. Vi dekarboniserar världen i mindre tuggor, säger han.

Magnus MackAldener började på Oceanbird i augusti och kom då från Scania. Han menar att fordonsindustrin gjort samma resa som sjöfarten står inför: att inse att man är en del av CO2-problemet och ta sig an det.

– Oceanbird har samma vision. Vi vill vara en del av lösningen på ett problem som vi erkänner finns.

Fler vill skörda vind

Han tror inte att vind är den enda lösningen på sjöfartens gröna omställning. Däremot ser han det som självklart att fler framtida fartyg kommer att segla.

– För mig är det en no-brainer att man kommer att vilja skörda den här gratis energikällan, säger Magnus MackAldener.

Från början var Oceanbirds koncept dubbelt så högt med teleskopiska master och en vinge istället för två.  De bedömdes vara tekniskt komplicerade, dyra och svåra att eftermontera. I slutet av 2021 började bolaget därför fundera på om det fanns en bättre lösning.

Dubbla vingar ger mer framdrift per ytenhet, berättar Jonas Alvan som varit med och omarbetat konceptet. Det går åt mindre material att tillverka lägre master, och de har färre rörliga delar som slits.

Tar hänsyn till dynamiska laster

En viktig aspekt när man tar ombord vingsegel, oberoende av vilken sort, är att titta på placeringen. Är det för långt för- eller akterut kan fartyget få svårt att hålla kursen. Det görs också en mängd aerodynamiska beräkningar med hänsyn till dynamiska laster som sjögång och vindförhållanden.

– När vi tittar på retrofit är det inte bara fartygets stabilitet vi tänker på. Vi analyserar också vingseglets placering i förhållande till rodrets storlek och hur detta påverkar kursstabiliteten, säger Jonas Alvan.

”Vi vill att det ska gå bra för alla våra konkurrenter, för vi håller på och flyttar en bransch”

Jonas Alvan

Det finns flera leverantörer av teknik för vindframdrivning på marknaden. När marknaden framöver har konsoliderats tror Magnus MackAldener att Oceanbird kommer att vara en av flera spelare. 

– Det finns flera saker som pekar på det. Vi vill ge mycket framdrivningskraft och i slutändan är det vad som ska betala investeringen som redare gör. Vi har också fördelen att ha två starka bolag i ryggen. 

Alla tekniker har för- och nackdelar, menar han. Oceanbirds vingar kräver mer däcksyta än vad rotor-segel gör. Å andra sidan minskar höjd- och siktbegränsningen när seglen kan fällas. Rotorsegel kan vara lättare att hantera eftersom man slipper tänka på vinklar.

– I det här läget vill vi att det går bra för alla våra konkurrenter, för vi håller på och flyttar en bransch. 

Stort intresse

Oceanbird har hyrt marken i Landskrona för fem år med möjlig förlängning. Tanken är att anläggningen ska finnas kvar för utbildning och tester även när vingseglen, om det går som bolaget vill, har fått spridning.

Att testerna förlagts till just Landskrona beror på ett positivt bemötande från varvet och kommunen och att det fanns plats. Att ha nära till svetsare, målare och elektriker är också en fördel. Oceanbird har en egen platschef i Landskrona och övriga medarbetare reser regelbundet hit från kontoret i Tumba utanför Stockholm.

Hur har Oceanbirds koncept hittills tagits emot? Intresset är stort, menar kommunikationschef Josefin Falk. Man för diskussioner med flera rederier, men köpresan är lång och kunden vill förstås se att det fungerar.

– En så stor investering vill man inte göra utan att ha sett produkten. Vi behöver få upp något att visa. Både anläggningen i Landskrona och prototypen ombord på Tirranna kommer att bli avgörande, säger hon.

---

Från forskningsprojekt till eget bolag

Konceptet Oceanbird startade som ett treårigt forskningsprojekt, ett samarbete mellan Wallenius Marine, KTH och Rise Maritime (då SSPA) med finansiering från Trafikverket. Med tiden har konceptet utvecklats och idag sker verksamheten i bolaget Alfawall Oceanbird som ägs av Wallenius Marine och Alfa Laval. I början av 2023 fick Oceanbird tillsammans med  tio partners stöd från EU-fonden Horizon för att utveckla Orcelle Wind, världens första vinddrivna roro-fartyg.