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

De senaste åren har mängden förfrågningar ökat kraftigt. Från att tidigare ha setts som kul kuriosa märker Sofia Werner, skeppsbyggare på Rise, att vindassistans nu uppfattas på ett annat sätt.

– Projektet vi gjorde ihop med Wallenius [starten för Oceanbird] gav ringar på vattnet som gjorde att vi kunde bygga upp verktyg och börja marknadsföra oss. Sedan har det bara spunnit på, säger Sofia Werner.

Idag har Rise både forskningsprojekt och kommersiella projekt med aktörer från hela världen. Rises roll att vara en neutral part.

Ett typiskt uppdrag kan vara att en redare kontaktar Rise och undrar vad hen ska välja för ett visst fartyg på en viss rutt. Rise har kontakt med de flesta stora leverantörer av vingar och rotorer.

– Vi gör en scanning och säger att ”ni kan spara så och så mycket med den eller den installationen”. I nästa steg görs mer noggranna utredningar. Behöver man ändra något på rodren? Vad händer med manövreringen? Vi tittar på kontrollsystem och erbjuder crew training i vår simulator. När installationen är gjord gör vi sea trials för att verifiera att det blev som leverantören lovade, säger Sofia Werner.

Allt fler förfrågningar

Hittills har det varit retrofit-projekt och ganska små installationer, men nu får de även förfrågningar från större rederier. Sofia Werner talar om den typiska S-kurvan när man introducerar ny teknologi.

– Först kommer early movers. Nu vänder kurvan uppåt och det börjar bli mainstream. De stora rederierna som i början är lite skeptiska hakar på. Vi ser också mer nybyggnad. Vi glider in i en ny fas. 

Med nybyggnadsförfrågningarna får Rise nya kunder. Varv i Asien börjar höra av sig och har nya frågor som rör skrovdesign, roder och fenor. 

Att vindassistans är på uppgång märks även på att leverantörer av till exempel hydrauliska cylindrar i sin marknadsföring har börjat nämna vindassistans som ett användningsområde för deras produkter. 

Idag finns en rad tillverkare av vindlösningar som rotorer, suction wings och vingsegel. Nästan alla är europeiska. En förklaring till att Europa kunnat bli ledande på vindassistans är, enligt Sofia Werner, att EU gett forsknings- och utvecklingsstöd för många projekt.

– Det är också häftigt att vi är så duktiga i Sverige. Både Chalmers och KTH har forskning relaterat till området och vi har doktorander därifrån hos oss. Trots att vi är en liten sjöfartsnation med få varv så är vi -ledande på kunskap om vindassistans. Forskningsanslagen från Trafikverket och Energimyndigheten är verkligen till nytta, det är tack vara dem som vi har kunnat växla upp och nu kan hjälpa hela världen, säger hon. 

Finns inte en vinnare

Rise jobbar med de flesta tekniker för vindassistans. Sofia Werner ser för- och nackdelar med alla.

– Vad som är bäst beror på fartyg, fart och rutt. Rotorer är vanligast och har funnits på fartyg i flera år. Deras styrka är att de tar liten plats och ger mycket kraft per däcksyta. Men det är alltid jobbigt med saker som roterar på en båt, det kan bli vibrationer och kräva mycket underhåll. Suction wings har inga tunga saker som roterar, men de har kanske andra tekniska utmaningar.

Vingsegel kan gå högst i vind. Jämfört med rotorsegel har de ett bredare spann där de jobbar bra, men vingseglens peak är inte lika hög. Rotorsegel har ett smalt spann där de fungerar bra, men inom det spannet ger de mycket hög framdrivningskraft.

– Scandlines har installerat rotorsegel på sin färja mellan Gedser och Rostock. Det är en jättebra rutt för rotorer eftersom de har halvvind nästan hela tiden.

När Rise gör prestandaprognoser inför en eventuell installation tittar de på vilka rutter ett fartyg oftast går. För fartyg som ska kunna gå överallt finns en genomsnittlig global matris. I beräkningarna får man räkna bort saker som motstånd från installationen och vad det kostar i energi att spinna rotorerna. 

Alla installationer förändrar fartygets stabilitet, men det handlar främst om tyngden från mast och vinge. Dagens lastfartyg är breda och påverkas inte nämnvärt av krängning på grund av vinden, förklarar Sofia Werner som liksom sina kollegor är erfaren seglare.   

Vilken teknik är lättast för besättningen ombord att hantera? 

– Rotorer har få saker att justera och upplevs väldigt enkla. Alla leverantörer säger att deras teknik är enkel och alla har automatik för att ställa in seglen efter bästa vinkel. Men ju mer besättningen kan och förstår, desto bättre kan det bli. Teoretiska beräkningar i all ära men hur blir det i verkligheten? En kunnig besättning kan hjälpa algoritmerna, och inget slår en skicklig kapten i ruttplanering, säger Sofia Werner.

Vindassistans är inte den enda lösningen på världsflottans dekarbonisering men kan bli en viktig del i kombination med nya bränslen och elektrifiering.

– För vissa rutter och fartyg kommer vindassistans bara kunna avlasta propellern lite grann, och vissa segment går lättare än andra. Men om vindassistans kan kapa bränsleförbrukningen med 20-30 procent så kanske det gör att ett rederi har råd eller plats med andra bränslen. På så sätt kan vind möjliggöra andra lösningar. 

Lastägarna avgör

Kommer vi i framtiden att ha helt vinddrivna lastfartyg? Enligt Sofia Werner är det egentligen inte en fråga för tekniker utan för operatörer och lastägare. Samma sak gäller för den vanligaste frågan Rises team får från kunder: hur mycket bränsle kommer jag att spara?

– Hur mycket ett fartyg kan segla, och därmed vad man kan spara, handlar främst om vilka logistiska krav som ställs. Vi har räknat på olika scenarier och kan få ner bränsleförbrukningen med allt mellan 40 och 90 procent. Kan du vara flexibel i när du kommer fram så kan du komma väldigt högt, men har du noll flexibilitet och behöver gå i ett visst antal knop så blir det en helt annan siffra, säger Sofia Werner.

Tekniskt går det att komma upp i nära fullständig vinddrift; då används maskin bara för manövrar i hamn. 

I ett pågående doktorandprojekt på Rise undersöks seglens interaktion på fartyg som har flera segel på rad. Med en särskild beräkningsmetod ska det gå att snabbt få fram optimal vindvinkel för respektive segel. 

– Om man ber programmet att optimera seglen som om de inte påverkar varandra så kommer de att ställa sig likadant. Men om man kopplar på att de interagerar så får man en solfjädereffekt, förklarar Sofia Werner.  

Många EU-projekt

Rise deltar i flera EU Horizon-projekt. Orcelle Horizon är ett sådant. Optiwise är ett annat. Där ska Rise, ihop med en fransk leverantör av vingsegel och ett grekiskt rederi, ta fram en design för ett tankfartyg med vindassistans. Under hösten görs modellförsök i vågbassängen i Rises maritima testanläggning SSPA Maritime Center Göteborg. Parallellt håller Rises nederländska motsvarighet på att, inom samma projekt, ta fram en design på ett bulkfartyg med Flettner-rotorer. 

– Det här är ett typiskt Horizon-projekt där vi gör olika saker, samarbetar och lär oss av varandra.

Modellfartyget i bassängen har inga vingsegel. Det beror på att man inte kan skala upp tester i vind och vatten samtidigt; man måste välja. För att simulera kraften från seglen har modellen istället fläktar på däck som, när fartyget ändrar kurs, byter varvtal enligt noggranna beräkningar.

Till skillnad från design av traditionella fartyg – där det finns lång erfarenhet och många fartyg att se tillbaka på – så är vinddrivna lastfartyg något helt nytt.

– Man kan inte göra en fullständig optimering i designprocessen eftersom det kostar så mycket att utvärdera varje alternativ. Man får välja några och gissa lite. Det här är en learning curve för hela shippingvärlden, säger Sofia Werner.

Regelverk som EU ETS och FuelEU Maritime har fått intresset för vind att öka. Kurvan pekar uppåt.

– Det ska bli spännande att se vart det tar vägen. Jag tror att det på sikt kommer vara självklart att de flesta oceangående fartyg har någon form av vindassistans.