Store containerskip kjøres i dag på lavere hastigheter for å oppnå forbedringer på EEDI-indeksen. Den har klare svakheter, mener seniorforsker Haakon Lindstad. (Foto: Wiki Commons)

ENERGY EFFICIENCY DESIGN INDEX (EEDI)

– Indeksen som måler energieffektivitet på skip har store svakheter

Kronikk fra Haakon Lindstad, seniorforsker ved Marintek.

  • Av Haakon Lindstad, seniorforsker ved Marintek

Fra sivilisasjonens vugge har sjøtransport dominert handel mellom byer, nasjoner og kontinenter. Tilbake i 1950 utgjorde handel bare fem prosent av verdens bruttonasjonalprodukt.

I 1970 hadde denne andelen økt til ti prosent, i 2000 til 20 prosent og i dag (2015) utgjør den en tredjepart av det globale bruttonasjonalproduktet.

EEDI

De miljømessige konsekvensene av den økende internasjonale handelen og transporten er blitt viktig som følge av dagens klimadebatt.

Dette er ikke primært på grunn av utslippenes størrelse, da skip og fly i internasjonal handel kun utgjør fem prosent av de menneskeskapte CO2 utslippene, men mer som en funksjon av at verdenshandel, globalisering og utslipp fra fly og skip er spørsmål som naturlig drøftes når verdens ledere møtes.

På det praktiske plan foregår arbeidet med utslipp fra skip i IMO (International Maritime Organization), som ble opprettet av FN i 1948 og som holder til i London.

På det praktiske plan foregår arbeidet med utslipp fra skip i IMO (International Maritime Organization), som ble opprettet av FN i 1948 og som holder til i London. Seniorforsker Haakon Lindstad ved Marintek. Privat

IMO startet sitt arbeid med å begrense utslipp fra skip på slutten av 1980-tallet og de første reguleringene gikk på utfasing av ozonødeleggende stoffer i kjøle- og brannbekjempende systemer.

Arbeidet med å regulere CO2-utslippene startet i 1997. De gjeldene IMO utslippsbestemmelser regulerer SOx- og NOx utslipp av hensyn til mennesker og natur og CO2 for å bekjempe global oppvarming.

For CO2 har IMO valgt å bruke en teknisk designindeks som heter EEDI (Energy Efficiency Design INDEX).

EEDI-verdien for et gitt skip fremkommer ved å måle drivstofforbruket og dets oppnådde hastigheten på en godværsdag uten vind og bølger når skipet er fullt lastet og bruker 75 prosent av sin installerte motorytelse.

Les også: Studie hevdet skip er blitt mindre energieffektive på 25 år. – Tull, mener norsk rederi

Strengere krav

Felles for alle skipstypene er at når skipsstørrelsene øker, reduseres utslippet per fraktet enhet. Kravet til et skip som bygges i dag er at dets EEDI-verdi må være lik eller bedre enn basislinjen. Dette kravet vil gradvis bli 25 til 30 prosent strengere i løpet av de neste 15 til 20 årene.

Når kravet gradvis skjerpes, betyr det for de fleste skip at man primært må redusere kraftbehovet for å oppnå dagens hastighet, dvs. redusere motstanden ved å bygge skipskrog som gir mindre motstand.

Tradisjonelt er bulk- og tankskip blitt bygget for å maksimere lasteevnen til lavest mulig byggekostnad og resultatet har vært melkekartonglignende skip med korte baug- og akter partier, dvs. med blokk koeffisienter på 0.83 – 0.93 (en skoboks har til sammenligning en blokk på 1.0).

Marintek har utfordret disse tradisjonelle designene og undersøkt alternative design med fokus på lengde, bredde, baug- og akterskip samt blokk koeffisient.

Resultatene viser at disse alternative designene har en litt høyere byggekostnad, men dette tjenes inn i form av lavere drivstoffkostnad. Når det gjelder EEDI, så forbedres denne for de beste av disse designene med oppimot 30 prosent.

Les også: Har ventet på påbud siden 1994 - nå skal salget av disse endelig ta av

EEDI som funksjon av skipstørrelse og blokk-koeffisient: I figuren viser vi oppnåd EEDI-verdi på y-aksen. Dvs. at skip som ikke klarer kravet ligger under 0 og skip som klarer det ligger over. Hovedobservasjonen er at referanseskipene (dagens gjennomsnittsskip) omtrent ligger på kravet, og at når skipene gjøres slankere, dvs at blokk-koeffisienten reduseres fra 0.84 - 0.87, overpresterer de med god margin. Marintek

Lavere hastigheter

For noen skipstyper slik som store containerskip, kan også EEDI-kravet oppnås ved å senke installert motorkraft.

Forklaringen på det er at mens installert effekt på bulk- og tankskip generelt reflekterer nødvendig motorytelse som trengs for at de skal være sjødyktige og manøvrerbare i skikkelig uvær, har store containerskip en motorkraft bestemt ut i fra at de skal oppnå en høy gjennomsnittsfart.

Tidlig på 2000-tallet lå denne hastigheten på rundt 25 knop og de raskeste gikk over 30 knop. Men når oljeprisen etter hvert økte, ble det for dyrt å gå så fort, da drivstofforbruket per fraktet enhet (forenklet) øker med kvadrat av hastigheten.

Store containerskip bygges derfor i dag for lavere hastigheter og med mindre motorer, dvs. typisk 21 – 23 knop og dermed med letthet oppnår både dagens- og fremtidige krav på 20 - 30 prosent forbedring.

Les også: Nytt hurtigbåtkonsept: Kløyver fjorden i 50 knop

Studie

I en publisert studie av CE Delft "Trends in ship design efficiency 2015” som nylig ble omtalt i TU, har man gjort en ren matematisk analyse ved å bruke EEDI-formelen og så sammenligne skip bygd hvert tiår fra 1970.

Man har da kommet frem til at effektiviteten ble bedre for hvert tiår, men finner så at den ble litt dårligere fra 2000. Basert på en pågående studie for DG-Clima kan vi allerede nå se at hvis CE Delft gjør om igjen denne studien når data fra 2010 til 2019 foreligger, vil den vise at energieffektiviteten fra 2010 blir enda dårligere enn i tiåret fra 2000 (basert på 2010-2015-data).

Men ved å gjøre en grundigere analyse vil man se at forklaringen er en kombinasjon av økt fokus på manøverbarhet og sjødyktighet i dårlig vær, dvs. større installert motoreffekt, strengere krav fra klasseselskap til skrogstyrker og dermed høyere egenvekt, samt at det har blitt mer fokus på at data på hvert enkelt skip skal være korrekt i skipsdatabasene dvs. ikke inneholde for optimistiske verdier.

Klare svakheter

En ting er imidlertid klart, og det er at EEDI har klare svakheter. Enkelte fartøyskonsept slik som store containerskip, kan sannsynligvis slippe unna uten å gjøre noen reelle forbedringer for å klare EEDI-kravene.

Inndelingen i ulike fartøyskonsepter bidrar ikke til transparens og oversiktlighet, men heller til å skape økt avhengighet mellom rederier og de som godkjenner og sertifiserer.

Men når man tenker på at det tok 12 år fra 1997 til 2009 og videre to år til 2011 og at man fortsatt diskuterer tilpasninger og justeringer er det ingen tvil om at dagens EEDI er et resultat av en langvarig prosess.

La oss håpe at maritim næring nå i en tid med økende bevissthet rundt behovet for å redusere CO2-utslippene aktivt tar opp hansken og ikke kun oppfyller de krav som deres nye skip blir pålagt i henhold til EEDI, men gjør de forbedringer som er mulig for de enkelte skipstyper.

Og da ikke bare for stille vann som EEDI er knyttet til, men ved å designe og bygge skip med bedre sjøegenskaper og dermed lavere energiforbruk i reelle sjøtilstander med bølger og vind.

Les også: Målet: Norge skal være verdensledende på miljøvennlige skip