afmeren
Velen zagen wel eens een schip aan dikke trossen afgemeerd, zonder zich te realiseren zich dat het afmeren
aan trossen tijdrovend en gevaarlijk is. Bootlieden of roeiers doen dit werk. Trossen worden voor afmeren (of aanleggen) van oudsher gebruikt. Kades worden nog steeds met bolders ingericht. Maar, onvermoeibaar vindt de mens toch uit?
Dat klopt: ook installaties voor het automatisch afmeren. Een echte doorbraak is daarin nog niet bereikt. Een alternatief: vanwege de gevaren en door de korte beschikbare tijd wordt er soms niet meer vastgemaakt aan de kade. Veerboten doen dit, hun afmeren duurt steeds maar kort. De kapitein vaart dan het schip gecontroleerd tegen de kade en houdt stuwing op de schroeven. Een storing in de scheepsaandrijving is echter niet uit te sluiten. Dan kan het schip naar lager wal
of ondiepte drijven. Hierdoor wordt de betrouwbaarheid van deze
methode van los afmeren mede bepaald door de betrouwbaarheid van de motor en de besturing.
kielzog
Het schip ligt stil. Deze rust is echter bedrieglijk. Haar stuwende schroeven zijn zichtbaar door kielzog. Onder het schip circuleert het water en neemt daar materiaal van de bodem mee. Waar dit neerslaat vormt zich een drempel. Op de plekken waar dit materiaal meegenomen wordt ondermijnt het mogelijk kade- of walstructuren. Dit vraagt extra aandacht voor havenaanleg en onderhoud.
Kielzog maken, water verplaatsen: het kost energie. Stel, er is voor zo'n veerboot toch keuze uit afmeersystemen om eenvoudig, snel en veilig te werken. Afmeren zonder kielzog: de motoren kunnen uit of stationair. Besparingsindicatie: 908.000 liter diesel per jaar bij 1 schip. Fictie? Zeker niet, het schip van de berekening is een bestaande Nederlandse veerboot. Een veerboot vormt een deel van de
verkeersinfrastructuur en lijkt een onmisbare economische factor. Echter, mobiliteit heeft een keerzijde: emissie, fijnstof, lawaai. Het transit verkeer kan hierdoor beter niet door wooncentra. Als dit lukt op deze plek dan lijkt de oplossing slechts half: De boot, die aan de rand van het centrum ligt, verstookt tijdens het los afmeren zeker net zoveel brandstof als haar transit verkeer.
Afmeren met draaiende motoren: slecht voor de leefbaarheid. Een kostenpost. Een goede drijfveer voor nieuwe ontwikkelingen.
concept
Over de nadelen van het los afmeren is nagedacht. Met als resultaat dat er een nieuw, duurzaam, veilig en nieuw concept valt toe te voegen. Magnetisme heeft voor het koppelen van een stalen schip aan de kade aantrekkingskracht. Meer dan bijvoorbeeld een mechanische haak. Maar niet op basis van elektromagneten: deze vragen veel stroom, worden heet en bij een stroomstoring is het schip onverwacht los. Voor stand alone toepassing kan
dat niet veilig genoeg bevonden worden. Bovendien, toepassing van elektromechanische onderdelen wordt al snel moeilijk in een explosiegevaarlijke omgeving, zoals bij een tankerschip. (vonken)
Permanent magneten. Ze worden voor het afmeren nog niet gebruikt, terwijl we er wel
industriele hijsapparatuur van kennen. In de compacte hijsmagneten van de film zijn meerdere zeer sterke neodinium magneten verwerkt. De magneetpolen zijn ten opzichte van elkaar verplaatsbaar. Dit maakt aan/uit schakelen van de magnetische aantrekkingskracht
mogelijk. Een enkele unit is dermate sterk dat deze een vasthoudkracht heeft tot 80 keer zijn eigen gewicht. Het permanent magnetisme is 20x sterker dan vacuumpanelen en sterker dan (nog) toepasbaar elektromagnetisme.
in de praktijk
Windkracht 12. Een extreem voorbeeld. De stormwind oefent een maximale dwarskracht op de boot uit. Het schip ligt met de boeg in de fuik of aan een tweede magnetische afmeerinrichting. De belangrijkste magneetinstallatie is halverwege stuurboord gepositioneerd. Deze ligt vrij in alle assen en volgt het getij en de kenterbewegingen van het schip. Voor dit schip van 130 meter lang en 21 meter hoog
bieden 18 hefmagneten in theorie voldoende houdkracht. Het voorbeeld benadrukt slechts de veiligheid, in dergelijke weerscondities zijn speciale maatregelen reeds genomen. Als voorbeeld van een ontwerp van automatisch afmeren tekenden we op de volgende bladzijde een veerboot en een deel van een remmingwerk. Dit voorbeeld toont een groot schip. Het systeem is ook toepasbaar voor kleinere schepen, bijvoorbeeld rondvaartboten.
toekomst magnetisch afmeren
De ferry meert af bij de kade: passagiers zien hoe het schip zich naar het remmingwerk toedraait. De magneetbalk met de koppen steekt nog veilig binnen het remmingwerk. Het het schip komt in positie en de permanent magneten bewegen automatisch naar het schip toe.
Ze koppelen aan. De magneetkoppen zijn per stuk klein en volgen de contouren en oneffenheden van de romp. Het schip wordt nu actief tegen het remmingwerk aangetrokken. Toch blijft de verbinding elastisch door het verende hydraulische trekelement. De gehele procedure van afmeren verloopt automatisch.
De scheepsmotoren kunnen nu stationair. Bij permanent magnetisme er is geen energie nodig voor het in stand houden van het krachtveld - dit in tegenstelling tot elektromagnetisme. Het schip ligt hierdoor intrinsiek veilig afgemeerd en energievrij. Deze oplossing is duurzaam. Loskoppelen gaat eenvoudig: een aandrijving verstelt de polen van de magneten en het uitgaand magnetisch veld uit de koppen heft zichzelf op: de
volgende afvaart kan beginnen.
samenvatting
# Afmeren zonder kielzog vermindert kade- en havenonderhoud
# Magnetisch afmeren vermindert het onderhoud aan het schip
# Permanent magneten zijn "bewezen technologie" voor hijsen
# Bij het afmeren is de toepassing van verplaatsbare magneten nieuw
# De magneten werken zonder stroom en zijn intrinsiek veilig
# Permanent magnetisme is geschikt voor explosieveilig afmeren
# Een magnetische koppeling lost veilig bij overbelasting:
geen gevaarlijk zwiepende tros (zie ongevallen)
# Besparing op brandstof: bijvoorbeeld een bestaande veerdienst jaarlijks:
908.000 liter brandstof (biodiesel)
2.400.000 kg CO2 emissie
Studio WTB onderzocht dit concept. Zijn we daarbij pioniers?
Het afmeren met elektro magneten is inmiddels op kleine schaal bij rondvaartboten en op prototypeschaal bij een bunkerboot toegepast. Maar dit zijn elektromagneten. De toepassing van permanent magnetisme voor het koppelen van een schip is
echter uniek.
|
