Yara og Kongsberg Maritime lanserte planene om verdens første kommersielle, elektriske og autonome containerskip i april i år. Bare fire måneder etter var design ferdig - og modelltesting i basseng i gang.
Tidsplanen, som innebærer fullt ut autonom seilas i 2020, følges til punkt og prikke. De første autonome prøveseilasene er planlagt til første kvartal 2019, men da med fullt mannskap om bord.
Skipet blir bygget med en broløsning og mannskapsfasiliteter i container-modul. Det kan løftes av når skipet er modent for selvkjøring og regelverk, og alt annet er på plass.
Svært mye av teknologien for autonome fartøy er allerede utviklet. Den store jobben er å sy det sammen og samtidig utarbeide klassekrav og regelverk.
Sjøfartsdirektoratet og Kystverket jobber side om side med Yara og Kongsberg, mens DNV GL utarbeider klassekravene.
- Les mer om Yara Birkeland: Verdens første autonome skip i drift skal erstatte 40.000 vogntogturer i året
Uønsket veitrafikk
.jpg)
Logistikkdirektør Bjørn Tore Orvik i Yara fikk ideen til det autonome fartøyet i fjor.
– Vi får fra 2018 en volumøkning på 25 prosent i container fra fabrikken på Herøya. Det betyr årlig 20.000 containere på trailere fra fabrikken til havnene i Brevik og Larvik. Det fikk oss til å vurdere feederskip igjen, sier Orvik.
Tidligere ble det sett på som for kostbart å ha egne feederskip. Lektere ble også vurdert, men de vil ikke tåle så høy sjø som kan ventes på vei mot Larvik. Med økt fraktvolum, ble feederskip mer aktuelt.
Med elektrisk framdrift og uten mannskap, blir regnestykket for drift og vedlikehold enda bedre. Men det koster litt å komme dit. Enova støtter prosjektet med 133 millioner kroner. Gevinsten for miljø og energieffektivisering er stort.
Skipet blir 80 meter langt, 15 meter bredt og skal ha plass til 120 containere. Utvalgte verft innbys til anbudskonkurranse med kontraktstildeling før jul.
- (TU Ekstra) Dette skiller de som lykkes fra de som ikke lykkes: «Free seating» og «clean desk» på moten
Autonomi og miljø
Orvik har bakgrunn som styrmann og offiser i Knudsen OAS, der shuttletankere bruker dynamisk posisjonering (DP). DP er en form for autonomi. DP-systemet klarer å holde skipet i en bestemt posisjon ved hjelp av propeller og thrustere.
Orvik spant videre på ideen og begynte å se muligheten for billigere feederfrakt dersom skipet kan seile autonomt, uten mannskap.
Artikkelen fortsetter under vurderingen:
Med elektrisk framdrift, sparer Yara store mengder både lokale utslipp, CO2, samt langt tryggere veier for lokalbefolkningen. Autonomt nullutslippsskip ble dermed både økonomisk og miljømessig bærekraftig.
Kjerneteknologi
Orvik tok kontakt med teknologidirektør Ketil Olaf Paulsen i Kongsberg Maritime. Selskapet har jobbet i mange år sammen med Forsvarets forskningsinstitutt og utviklet Hugin, den autonome undervannsfarkosten.
Nå er de også kommet langt med det autonome overflatefartøyet Odin. I slutten av august demonstrerte FFI og Kongsberg at antikollisjonssystemet fungerer.
– Kjernen av teknologiene kan leveres i dag. Å føre et skip fra A til B er ikke så vanskelig. Det er når vi legger inn alle andre momenter og forutsetninger at det blir svært omfattende og komplisert, sier Paulsen til TU.
- Her er industriens svar på App store: Nå skal alle data fra skip, offshore og industri opp i skyen
Regelverk i programvare
Det er ikke bare et antikollisjonssystem som skal virke 100 prosent, men hele sjøfartsregelverket skal inn i systemet.
Dersom skipet mister signaler og noe skal skje, er det innebygget nødprosedyrer og dropp av anker.
– Det er viktig at publikum også føler seg trygge på å ha et autonomt fartøy i skjærgården. De må vite at fartøyet følger alle sikkerhetsregler og har innebygget sikkerhetsrutiner, sier Paulsen.
Han påpeker at det sivile regelverket er mye mer omfattende enn den militære USV-en Odin trenger å forholde seg til.
– Planlegging og samhandling mellom skip og automatiske og autonome systemer på land, «Mission Planning», er også svært krevende, sier Paulsen.
Yara legger opp til at alt skal foregå autonomt fra containere lastes inne i fabrikken, intern transport til kai, riktig plassering på kaia med tanke på rekkefølgen for lasting på skipet, og autonome kraner som laster skipet.
Kraner og trucker
– Det er veldig mye fokus på skipet, men det er vel så mye autonomi og elektrisk nullutslippsteknologi som skal på plass på logsitikksiden på land, sier Orvik.
Fra containerne er fylt, skal portalkraner («straddle carriers», eller høye trucker) hente dem og stable dem i henhold til laste- og losseplan. Portalkranene skal også operere autonomt og på batterier.
– Dette involverer også vegmyndigheter og regelverk for autonome kjøretøy, sier Orvik.
Planen til Yara og Kongsberg Maritime er at all containerhåndtering og transport skal fungere autonomt fra 2020-2021.
.jpg)
– Vi må regne med at dette kan ta tid og at vi får noen overraskelser, men vi jobber med en klar tidsplan, sier Orvik.
Sikkert og stabilt
Når de automatiserte kranene på kaia skal laste MNV Yara Birkeland, må det skje slik at skipets stabilitet og sikkerhet ivaretas. Samtidig skal det stables slik at containere som skal losses først, lastes siste.
Stabilitet i fartøyet skal ivaretas uten at det er ordinært ballastvannssystem som pumper vann in og ut av tanker og sjø.
Skipsdesignselskapet Marin Teknikk har i løpet av bare tre måneder designet skipet og et lukket internt ballastsystem. Der kan ferskvann flyttes langskips for riktig trimming.
- Norge: Leder an i autonomikappløpet
Fortøying
Ved Herøya skal MV Birkeland ligge på nøyaktig samme sted hver gang. Det gjør det enkelt å designe for lading og fortøyning. Lading vil kun skje på Herøya. Utfordringen er å lage et automatisk fortøyingssystem som også skal fungere i Brevik og Larvik.
Noe av hensikten med et autonomt skip, er nettopp å klare seg uten eget mannskap eller folk som må ut på natt for å ta i mot trosser.
– Vi må ha et automatisk system på skipet slik at det kan fortøye selv i løpet av natta, eller tidlig morgen. I Brevik og Larvik kan vi ikke regne med at det skal legge til på nøyaktig samme sted på kaia hver gang. Skipet skal likevel være på plass når havnearbeiderne kommer på jobb, sier Paulsen.
Et slikt system er foreløpig ikke klart.
Mellom Herøya og Brevik er det 7 nautiske mil og 30 til Larvik. Skipet skal klare seilasen uten problem på en lading og ha rikelig med reservekapasitet. Batteripakken blir på mellom 7,5 og 9 MWh. Normal fart er 6.7 knop. Fullastet med 120 containere, er effektbehovet på kun 110 kW, tilsvarende to 70 HK påhengsmotorer.
