Dette skipsskroget flyter på luft – og kutter energibehovet med 30-50 prosent

SES-X Marine Technologies heter selskapet som skal kommersialisere luftputeteknologien for hurtiggående ettskrogsfartøy.

Selskapet starter med å tilby raske arbeidsbåter, mannskapsbåter (crew transfer vessels -CTVs) og passasjerfartøy. Forløperen til SES-X, SES Europe, tok patent på luftputskrog og teknologien i 2002. Men den kommersielle suksessen har uteblitt. Nå satses det videre med friske penger og nye ansatte i SES-X Marine Technologies.

En av dem er teknologidirektør Carl Rehn. Han sier at kjerneteknologien er klar for kommersialisering,

– Det er et samspill av hydrodynamikk, lufttrykk, viftestyring og kontroll av flaps som er nøkkelen, sier Rehn.

Flere variabler for energieffektivitet

I tillegg åpner digitalisering og bedre kommunikasjon for enda bedre løsninger.

– Det jobbes med å koble systemet mot siste generasjon digitale systemer med «Over-The-Air updates», som vil gjøre teknologien bedre over tid for kunder. Logging til en skybasert tjeneste som kan hjelpe til med optimalisering og beslutningsstøtte til kapteinen hører også med, sier Rehn.

Han sier at SES-X i forhold til en vanlig båt har flere variabler som kan justeres for å oppnå bedre energieffektivitet og brukeropplevelse for kunden.

– Vi benytter oss av det som er tilgjengelig med digitalisering og skytjenester. Vi kan for eksempel ha «ECO», «Comfort» eller «Shallow Draft» modes på båten – tilsvarende en bil med luftdempere, sier Rehn til TU.

Rekruttering

SES-X setter inn store ressurser på å videreutvikle teknologien og kommersialisere den. Fra to ansatte i 2020 er det nå over 10 ingeniører, forretningsutviklere og salgsfolk. Det er en overvekt av NTNU-utdannede og ingeniører med erfaring fra DNV, Kongsberg og konsulentbransjen.

– Vi har allerede en lang rekke potensielle kunder som viser stor interesse, sier Rehn.

Han har en doktorgrad i marin prosjektering fra NTNU og vært i Boston Consulting Group og analysert grønn shipping for kunder. Engasjementet for miljø og klima er en drivkraft for ham og dem som blir rekruttert.

– Det har ikke vært vanskelig å finne flinke folk som har et engasjement og tro på at de kan bidra. Teknologi for å kunne gjøre skipstransport mer bærekraftig er hovedfokus for oss som jobber i SES-X, hevder Rehn.

Luftpute

Slik virker SES-teknologien som er beskrevet i patentet fra 2002: I den normalt flate bunnen på skroget er det laget et hulrom som starter litt bak der baugen treffer vannlinjen og strekker seg helt til akterstevnen. Forut sitter det en vifte og blåser luft inn i hulrommet, som akter er stengt av digitalt styrte flaps. Når fartøyet er kommet opp i fart, blåses luft inn og skroget heves og flyter på en luftpute.

Dermed reduseres energibehovet 30-50 prosent, avhengig av en rekke andre faktorer, ikke minst skrogform, lengde og bredde. Noe luft vil alltid slippe unna i litt sjø og bølger, og kontroll på vifte og lufttrykk for å opprettholde den lave friksjonen er en viktig faktor.

– SES-X sikter mot fartøy fra 20 fot, eller seks meter, og oppover. Arbeidsbåter som skal frakte personell ut til oppdrettsanlegg eller vindkraftparker er en mulig målgruppe. Hurtiggående passasjerfartøy er en annen, sier Rehn.

I tillegg ser SES-X et veldig stort potensial på elektrifisering av lystbåter.

– I dette markedet kan vi tilby dobbel rekkevidde versus konvensjonelle båter på strøm. Det er superspennende mot den kommende, grønne revolusjonen i dette markedet, sier Rehn, som trekker en velkjent parallell.

– Her skal vi bli som Tesla, på vann , sier han entusiastisk.

Klima og komfort

SES-skrog vil også gi en mer komfortabel reise for passasjerer og mannskap og bølgedannelsen blir mindre, som dermed reduserer erosjon langs land.

I og med at det bare er skroget som er noe annerledes, kan skipene fortsatt benytte tradisjonelt propulsjonssystem.

Professor Asgeir J. Sørensen ved NTNU er overbevist om at luftputeteknologien for ett-skrogsskip vil få stor betydning når klimautslipp skal ned.

– Dette har jeg kjempetro på. Vi kan redusere det totale energibehovet med 30-50 prosent i høye hastigheter. Fremdriftsmotstanden reduseres betydelig med å kjøre skip på luft med overtrykk, på grunn av blant annet redusert våt overflate av skroget, sier Sørensen.

Energigevinsten er betydelig større enn energien som skal til for å drive viftene som fyller hulrommet med luft.

– I tillegg oppnår du bedre passasjerkomfort på grunn av støtdemping fra luftputa. Avhengig av størrelse på luftputa vil ulike prinsipper for «ride control» benyttes. En unik egenskap med dette konseptet er at baugen i forkant av puta virker som en brøyteplog som også reduserer bølgepumpingen, sier Sørensen begeistret.

Lang ferd

I over 15 år jobbet gründer og daglig leder, Ulf Tudem, og teknisk direktør, Tor Kolbjørn Livgård, i Effect Ships International/SES Europe i Sandefjord med testing og utvikling av luftputeteknologien.

Det har blitt investert over 130 millioner kroner i selskapet før 2020, som blant annet har gått til finansiering av tusenvis av slepetankforsøk av forskjellige skrog og løsninger hos SSPA i Gøteborg.

Testene bekreftet de teoretiske beregningene. Ved testing tilsvarende 35 knop var slepemotstanden 50 prosent mindre og 33 prosent mindre i hastighet tilsvarende 20 knop.

Demobåter opp til 20 meter er bygget og en EU-finansiert, batteridrevet hurtigbåt, BB Green, ligger på vannet og brukes til videreutvikling og testing.

I 2019 var selskapet i ferd med å gå tom for kapital, og mangeårige minoritetsaksjonær Asbjørn Abrahamsen kom på banen.

Han fikk Professor Asgeir J. Sørensen ved NTNU Marin Teknikk til å komme og se på teknologien. Etter en test-tur med BB Green, ble Sørensen overbevist om potensialet. Sørensen fikk også DNV til å gjøre en teknisk «due diligence», det vil si gå nøye gjennom tekniske prinsipper og detaljer. Da bestemte Abrahamsen seg for å ta over selskapet, og navnet ble endret til SES-X Marine Technologies.

Flere forsøk

Sørensens doktorgradsarbeid på 80-tallet dreide seg om SES-teknologi og «ride control» av hurtiggående katamaraner. Brødrene Aa og Ulstein leverte noen båter, men markedet kollapset i konkurranse mellom flere teknologier. Det var også utfordringer knyttet til slitasje av gummiskjørtet i baugen og bagen på hekken for tradisjonelle SES katamaraner.

Fart var viktigere enn drivstofforbruk og klimaavtrykk. SES-teknologien fikk en ny sjanse da Sjøforsvaret skulle bygge nye minejaktfartøy og kontrakten gikk til Kværner Mandal, nå Umoe Mandal. På det sivile skjedde det lite i mange år.

I Norge har Umoe Mandal og ESNA de siste årene utviklet mindre SES arbeidsbåter for transport av personell til vedlikeholdsoppdrag på blant annet offshore vind parker.

Fra to til ett skrog

Da Sørensen fikk spørsmål om SES-teknologien i 2019, var han ikke sein om å reagere. Selv om det er SES-teknologi for ettskrogsfartøy, er energibesparelsene store. Dessuten unngikk man utfordringene med slitasje på gummiskjørt og bag. Luftputa er innfelt i skroget. Uten trykk i puta blir fartøyet som et vanlig fartøy.

– Det er all grunn til å anerkjenne det som er utviklet siden starten av 2000-tallet. Det er bra at denne teknologien videreutvikles og løftes ut i markedet. Dette er et av flere bidrag til det grønne skiftet. Satsningen på innovative skipskonsepter er nettopp et varemerke som fremhever Norges sin internasjonale ledende maritime posisjon, sier Sørensen.

Broren til Asgeir, Gudmund Sørensen, er nå administrerende direktør, med Tønsberg-investor Asbjørn Abrahamsen som største eier og styreleder. SES-X har flyttet fra Sandefjord til Oslo. Fra det opprinnelige selskapet Effect Ships International, er Tor Kolbjørn Livgård med og har beholdt en liten eierandel i selskapet.

Kommersialiserer demo-båtene

Det største markedspotensialet er i proffmarkedet. SES-X Marine Technologies har to demobåter, en arbeidsbåt på 18 meter og BB Green på 20 meters lengde og 6 meter bred. BB Green har plass til opp mot 70 passasjerer og er bygget med batterielektrisk framdrift. Nå arbeider selskapet mot en konkret kunde som ønsker båten på diesel.

– Det virker litt bakvendt å gå fra batteri til fossilt, innrømmer Rehn, men legger til: – Det er skroget vi skal demonstrere og da er det dessverre mer hensiktsmessig i denne omgangen. Det handler om å ta ett skritt av gangen i en konservativ bransje, sier Rehn, som likevel tenker mer på batterier framover.

– SES-X har en unik teknologi som muliggjør elektrisk drift i høyere grad enn konkurrentene, enten med lengre rekkevidde, eller ved at man kan opprettholde rutetider som i dag er på diesel, fordi teknologien gjør at man kan kjøre mye raskere uten å bruke mer energi per distanse. Dette muliggjør da tid til lading i havn, sier Rehn.

Han innrømmer at akkurat det var et argument han ikke hadde sett tidligere.

– Det ble klart for oss mens vi jobbet på et konkret anbud nå i vår, noe vi ikke skjønte før vi kom ned i detaljene, sier Rehn.

Han påpeker imidlertid at energieffektivitet er viktigere for nullutslippsbåter med dyrt drivstoff eller som skal ned i vekt for å øke rekkevidden.

– Hovedmålet er å bidra til at det kan bygges flere nullutslippsfartøy og redusere utslipp fra skip mest mulig, sier Rehn.

Skalerbar teknologi

Et havgående skip, for eksempel cruise-, tank- eller bulkskip kan også dra nytte av luftsmøring. Cruiseskip benytter til en viss grad luftsmøring med mikrobobler og kan i teorien oppnå 6-8 prosent energireduksjon.

SES-X utelukker ikke at de med tid vil se litt mer på løsninger med luft-kaviteter for store skip med potensial for energibesparelser på opp mot 30 prosent.

– Det at luft-teknologien kan skalere fra 6 meter hurtiggående båter til 300 meter lange deplasementskip, var en av hovedgrunnene til at jeg omtrent sluttet på dagen i BCG da jeg fikk muligheten her, sier Rehn.

Han ser riktignok at det ikke er nøyaktig samme løsning, men nært beslektet.

– Kjernekompetansen kan lett overføres. «Big shipping» eller deep sea-markedet er enormt, og merker i dag sterkt økende press fra alle involverte, såkalte «stakeholders» på å bli grønnere. Her har vi en enorm oppsidemulighet på sikt, mener Rehn.

Tung konflikt

Ulf Tudem var tidligere på 2000-tallet i konflikt med det svenske Stena-rederiet. Etter at Tudem hadde vært i møter og vist fram SES-teknologi og invitert til samarbeid, ble det stille inntil Stena noen år etter gikk ut og presenterte en liknende teknologi.

Det ble et rabalder og konflikt som kostet SES Europe mye tid og krefter. Stena skrinla sin satsing.

Asgeir J. Sørensen har tro på at det også finnes muligheter for å ta større kutt også på de store deplasementskrogene.

– Hittil har det vært å ta en prosent her og en prosent der med forskjellige små grep. Med IMOs klare ambisjoner, må det tenkes helt nytt. Jeg er sikker på at vi kan få til noen radikale grep også de de større skipene. Nye grønne drivstofftyper blir ikke billig. Det grønne skiftet vil skyte fart i forskning og innovasjon knyttet til tradisjonelle felter som marin prosjektering og skipsdesign, hydrodynamikk, konstruksjonsteknikk, marint maskineri, og marin kybernetikk. Ingeniørene fra marin teknikk har spennende tider foran seg, sier Sørensen.