1019 | WEEK 28-29 12 JULI 2023


LAAGWATERSCHEPEN: Schaalvergroting en de grenzen aan de maakbaarheid van de Rijn


53


DÜSSELDORF De opkomst van het laag- waterschip is een evolutionaire stap in de Rijnvaart. Rijnschepen konden steeds meer vracht transporteren, werden alsmaar gro- ter en kwamen - volbeladen - steeds dieper te liggen. Zo diep dat de grootsten onder de groten bij extreem laagwater niet rendabel meer zijn in te zetten.


JUDITH STALPERS


Dat heeſt tot gevolg dat de just-in-time logis- tiek in droge tijden zwaar onder druk komt te staan. Zo ernstig zelfs dat Duitse industrie- ondernemingen met de gedachte spelen om elders te produceren. Dat gaat deels ook ge- beuren - om meer dan alleen het laagwater- probleem - maar de miljarden euro’s dure fabrieken die er nu eenmaal al staan, zul- len niet zo snel verdwijnen. Dus moeten ze voorlopig ook hun massa’s aan grondstoffen aangevoerd krijgen. Zo kwamen de klanten van de binnenvaart zelf op het idee van het laagwaterschip.


Op het moment van schrijven moet de klant voor binnenvaarttransport over vrijwel het hele Duitse Rijntraject een laagwaterstoeslag betalen. Dit jaar is de periode van laagwater eerder ingezet dan in het recente verleden. Dat is een zorgelijke toestand, beweren eco- nomen, wanneer regen uitblijſt. De situatie is nog niet dramatisch, zoals dat in 2018 het geval was. Er kon toen wekenlang nauwe- lijks nog een schip naar Bazel varen.


BASF in Ludwigshafen kreeg niet meer ge- noeg grondstoffen aangevoerd om zijn in- stallaties draaiende te houden. Benzine- en dieselaanvoer voor Midden- en Zuid-Duitsland stokte eveneens. De alarmbellen rinkelden keihard. Beschuldigende vingers wezen op de politiek en de overheid. ‘Die krijgen het maar niet voor elkaar om de hindernis van de rot- sen in de vaargeul dichtbij Kaub te verwijde- ren,’ heette het.


Een uitdieping moet schepen zo’n 20 centime- ter meer speelruimte geven in hun diepgang. Maar ook dat zou in 2018 slechts lichtjes de situatie veranderd hebben, trouwens. Want de vaardiepte zou voor de meest gebruikte Rijnschepen nog altijd zo laag zijn geweest dat de reders hun vrachtruim nauwelijks kun- nen vullen. Voor BASF zou ook dat niet heb- ben geholpen.


Laagwaterpaniek Laagwaterpaniek treedt in, zo merkten we in 2018, 2020 en 2022 bij een combinatie van weinig smeltwater uit de Alpen, een tekort aan regen en veel verdamping door de felle zonneschijn. Maar, zo lieten de waterexperts van het Duits hydrologisch instituut (BAG) in verschillende conferenties die op het ‘droge Rijn-jaar 2018’ volgden, weten: de binnenvaart moet de hand ook in eigen boezem steken. Als je historische horizon klein is, dan lijkt het erop dat de Rijn-


vaart dramatisch onder veranderde klimaatei- genschappen lijdt.


Trek je de lijn verder in de tijd terug, dan is het een natuurlijke trend. Jaren met weinig re- gen en veel hete dagen kwamen telkens weer voor, ook geclusterd net als in 2018 - 2023 het geval is. Met andere woorden, een ook wat langer aanhoudend laag waterpeil is van alle tijden. Het laagwaterprobleem dat de binnen- vaart en industrie ervaren, is zelf gemaakt.


Niet de Rijn is ondieper geworden, maar de schepen steken dieper, lieten de BAG- specialisten uitdrukkelijk weten. Uitbaggeren bracht lang soelaas. Een verder uitbaggeren van de vaargeul om dieper stekende sche- pen te kunnen bedienen, is hydrologisch ge- zien niet verantwoord. Meer uitbaggeren leidt tot meer bewegingen op de rivierbodem. En als gevolg tot meer onverwachte, gevaarlijke slibformaties en stroomafwaarts tot minder watertoevoer en dus meer waterschaarste - ook in Nederland. De boodschap die de BAG aan de conferentiebezoekers uit de binnen- vaart en industrie had: de grenzen aan de maakbaar- heid van de Rijn zijn bereikt.


toentertijd hoofdingenieur bij het onderzoeks- centrum voor scheepsontwikkeling en tran- sportsystemen (DST) in Duisburg. Samen met BASF vormde zijn team bij het DST een onder- zoeksgroep dat commercieel onafhankelijk (van rederij of werf) vrij kon nadenken over een nieuw concept.


Dat berustte op drie principes: 1. drijfvermo- gen maximeren, 2. gewicht minimeren en 3. een realistisch tonnage bereiken. BASF had op dagbasis een aanvoer van 2500 ton grondstof- fen nodig. In geval van uiterste nood kon het ook met 650 ton aanvoer blijven produceren. Dus moest het conceptschip met dat vracht- volume bij een pegelstand van Kaub 30 centi- meter niet dieper dan 1,20 meter liggen. Met behulp van de zogenoemde finite elements method werd de lichtste en tegelijkertijd ste- vigste constructie berekend en in het DST uitgetest.


“Dit was een heel andere aanpak,” vertelt Zöllner, “Vroeger zocht je ernaar het schip zo klein mogelijk te houden, zodat het de trans- portopdracht van 2500 ton - in ons geval - kon uitvoeren. Nu ging


Het schip heeſt drie roerschroeven met straal- buizen: die in het midden heeſt een doorsnede van 1,60 meter; de twee aan de zijkanten zijn ie- der 1,40 meter. Een flextunnel-constructie zorgt ervoor dat bij laagwater niet te veel lucht in de schroef wordt aangetrokken, hetgeen ten koste van rendement en brandstofverbruik gaat.


Synthese 18 Met de GAS 94 was HGK Shipping & Intermodal uit Keulen in 2021 de eerste rede- rij met een nieuw concept laagwaterschip in de vaart. Inmiddels heeſt de rederij nog drie tankers met zogenoemde ‘diepgang-optima- lisering’ in gebruik: Synthese 18, Curiosity en Courage. Een vijfde, dry bulk, schip is aangekondigd. De laagwaterschepen bij HGK zijn conceptueel identiek, liet Nikolaus Schellenberg, ingenieur van het huis-eigen HGK Scheepsontwikkelingscentrum weten.


De technische oplossing zit hem in een combi- natie van een volumineuze scheepsromp, een lichtbouw-constructie en kleine roerschroeven (met een doorsnede die ‘kleiner dan 120 centimeter is’). In lengte en func- tie verschillen de schepen van el- kaar, want op die punten wordt het design in nauw overleg met de klant bepaald, afhankelijk van op welke locaties wordt gevaren, om wel-


het erom het grootst mogelijke schip te maken dat die maxi- male (2500 ton) en de minimale (650 Laagwaterontwerp voor HGK’s drogeladingschepen.


Regenrivier Voor de toekomst verwachten de BAG-mensen wel klimaatgevolgen voor de Rijnpegel. Want de gletsjers aan de bron van de Rijn krimpen en zullen uiteindelijk verdwijnen. Ook neemt de sneeuwval in de Alpen af. De Rijn, aldus het BAG, zal veel minder smeltwaterrivier aan- gevoerd krijgen en wordt dus afhankelijker van regenwater. Regenwatertoevoer, zo we- ten we van de meeste rivieren op de wereld, is en wordt alsmaar sterker wisselvallig. Vanaf 2050-2060 zal de Rijn waarschijnlijk structu- reel minder water afvoeren. Dan heeſt de bin- nenvaart inderdaad een probleem, wanneer ze op dezelfde manier door zou gaan als tot 2018. Grote schepen die op één rit zo veel mo- gelijk vracht mee kunnen dragen en diep in het water steken, dat functioneert dan niet meer.


Rampjaar Of dat werkelijk zo moet zijn, vroegen de ma- nagers van met name de chemie-industrie zich hardop af. Ze zochten het gesprek met scheepsbouwingenieurs om te horen of er structureel iets aan de diepgang kon wor- den gedaan. “Het rampjaar 2018 leidde tot een omdenken,” zo vertelt Joachim Zōllner,


ton) transportopdracht kon uitvoeren.” Het DST maakte met die parameters een concept dat in hun testlaboratoria ook functioneerde.


Het BASF-schip Uiteindelijk is het laagwaterschip voor BASF, tanker Stolt Ludwigshafen (135 x 17,5 meter) die in mei dit jaar werd gedoopt, toch anders uitgevallen dan de ingenieurs van het DST ontwikkelingscentrum oorspronkelijk hadden bedacht. “Niet BASF, maar de reder bepaalde uiteinde- lijk het design en die heeſt - binnen het kader van de laagwateroptimalisering - voor een zo groot mogelijk ladevolume gekozen,” aldus Zöllner. Het is een allrounder, die nu welis- waar exclusief voor BASF vaart, maar eventu- eel ook voor heel andere klanten langs de Rijn ingezet kan worden.


Het extreem brede schip kan maximaal 5100 ton vervoeren en is daarmee het grootste tankschip dat momenteel over de Rijn vaart. Bij een extreme laagwaterpegelstand van 30 centimeter bij Kaub kan het schip een lading van 800 ton naar de BASF industrieha- ven vervoeren. De diepgang is dan 1,20 meter, terwijl de vaargeul 1,60 meter diep is - het meest ondiepe punt op het traject Rotterdam - Ludwigshafen. Bij een moderate laagwater- stand (Kaub-pegel 100 centimeter) is het schip tot 2300 ton te beladen.


DST-ingenieur Zöllner wijst op het feit dat klei- ne schroeven voor het gros van de vaarten niet de meest efficiënte voorstuwing leveren, namelijk bij normale waterstanden. Het ren- dement van een schroef neemt immers line- air toe met zijn grootte. “Bij laagwater hebben kleine schroeven het voordeel weinig lucht aan te zuigen, terwijl grotere schroeven dat dan eerder wel doen. Hoe meer lucht in het watermengsel hoe lager het rendement,” legt ingenieur Zöllner uit en concludeert: “Voor de klanten van HGK heeſt de grotere laagwater- marge kennelijk een hoge prioriteit.”


HGK-laagwatervloot De gastanker GAS 94 (110 meter lang, 12,50 meter breed) kan bij een pegelstand van 30 centimeter bij Kaub nog met 200 ton aan gas de Rijn opvaren. De tanker Synthese 18 (110 x 11,45 meter) heeſt bij een belading met 300 ton een diepgang van 1,05 meter. De tweelingtankers Curiosity en Courage (93 x 10,5 meter) hebben bij een belading met 160 ton een diepgang van 1,00 meter zodat ze ook bij een pegelstand van 40 centimeter bij Keulen de werkhavens van Covestro in Lever- kusen kunnen aanvaren. Het drogebulkschip in aanbouw voor ADM (135 x 11,45 meter) is zo geconcipieerd dat het bij een belading van 650 ton niet dieper dan 1,35 meter in het water steekt. Om de ADM-terminals in Mainz of in Spyck aan de Donau te bereiken, hoeven ze niet langs knelpunt Kaub.


ke producten het gaat, en in welke hoeveel- heden aan- of afvoer is gewenst. HGK bouwt als het ware een maat gesneden schip voor de verlader die een langdurig contract afsluit.


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36  |  Page 37  |  Page 38  |  Page 39  |  Page 40  |  Page 41  |  Page 42  |  Page 43  |  Page 44  |  Page 45  |  Page 46  |  Page 47  |  Page 48  |  Page 49  |  Page 50  |  Page 51  |  Page 52  |  Page 53  |  Page 54  |  Page 55  |  Page 56  |  Page 57  |  Page 58  |  Page 59  |  Page 60