Bij containertransport wor-den onder andere portaal-kraanwagens (straddle carriers) gebruikt. Deze hebben een dieselelektrisch aandrijving en produceren tijdens bedrijf CO2 emissies. Om in de goederenoverslag en transport het ontstaan van CO2 te verminderen, is de ontwikkeling van de energiebesparende en emis-siearme transportsystemen noodzakelijk. De toepassing van waterstof als brandstof voor de carriers is een veelbelovende optie.
Onderzoeksinstituut TTZ Bremerhaven, terminaloperator Eurogate en straddle carrier producent Noell Mobile Systems hebben strategieën ontwikkeld voor een alternatieve ecologische energieverzorging van de rijdende portaalkranen. Ze worden bij de containeroverslag in zee- en binnenhavens gebruikt voor horizontaal transport en rijden meestal op diesel. Dit leidt tot per voertuig tot een gebruik van 20 l/u en een CO2-emissie van tot 200 ton per jaar. In dit project wordt uitgezocht of een milieuvriendelijker aandrijfsysteem op waterstofbasis de fossiele brand-stoffen kan vervangen.
Waterstof als brandstof
Om deze doelen te bereiken worden twee alternatieven aandrijfsystemen onderzocht. Als eerste zullen de dieselmotoren in de straddle carriers worden vervangen door verbrandingsmotoren op waterstof. Deze werken volgens hetzelfde principe als de dieselmotor, maar worden met waterstof gevoed. Een door de verbrandingsmotor aangedreven generator wekt elektriciteit op om het voertuig aan te drijven.
Waterstof verbrandingsmotoren worden al in bussen en personenwagens getest. Het behaalde rendement ligt hoger dan bij benzine- en dieselmo-toren. Het feit dat waterstof in een aangepaste benzinemotor kan worden verbrand vereenvoudigd bovendien de integratie van de al bestaande technologie in de Straddle Carrier.
Het tweede alternatief is het gebruik van brandstofcellen voor energie-opwekking. Hier zorgt een katalysator voor het omzetten van waterstof en zuurstof in elektrische stroom. Deze vorm van energieopwekking levert een beduidende geluidsreductie op tijdens het bedrijf van de straddle carrier. Aandrijving door brandstofcellen wordt ook al toegepast bij bussen en heftrucks maar is in vergelijking tot de gebruikelijke motoren nog duur. Een economisch verantwoorde toepassing zal op de middellange termijn worden bereikt, wanneer waterstof relatief goedkoop ter beschikking komt.
Voertuigparken zoals in havens zijn bijzonder geschikt voor waterstoftechnologie.
Waterstof heeft als energiedrager voordelen. De energiedichtheid ligt met 33,3 kWh/kg hoger dan die van aardgas (13,9 kWh/kg) en benzine (12,7 kWh/kg). Bovendien kenmerkt waterstof zich in tegenstelling tot fossiele energiedragers door de bijna emissievrije verbranding. Hierdoor zal ook de door dieselroet veroorzaakte fijnstofbelasting in de omgeving van de ter-minal beduidend kunnen dalen.
Twee fasen
De drie onderzoekpartners verdelen het project in twee fasen. Eerst wordt een haalbaarheidsstudie uitgevoerd naar de eisen aan waterstofaandrijving voor toepassing in de containerterminal. Ook worden de noodzakelijke concepten voor de besparing en terugwinning van energie onderzocht. De tot nu toe ontwikkelde waterstofaandrijvingen hebben een beduidend lager vermogensniveau dan de nu gebruikte dieselaandrijving in de straddle carriers.
De in het voortraject uitgevoerde onderzoeken tonen echter al aan, dat de huidige energiebehoefte, door maatregelen zoals terugwinning van kine-tische energie, kan worden verminderd. Afhankelijk van de uitkomsten van de verkregen resultaten van een haalbaarheidsonderzoek zouden in de tweede projectfase al straddle carriers met waterstof aandrijving in het havenbedrijf kunnen worden uitgevoerd en getest.
Beschikbaarheid
Behalve de technische ontwikkeling wordt ook een regionaal concept ontwikkeld, dat de beschikbaarheid van waterstof voor mobiele toepassing moet waarborgen. Waterstof is een secundaire energiedrager, dat betekent dat het uit andere stoffen met gebruik van energie moet worden verkregen. Dat kan uit hernieuwbare energiebronnen maar ook uit koolwaterstoffen zoals aardgas. Waterstof blijft echter ook over als bijproduct bij diverse processen in de chemische industrie energie. In de studie wordt ook een concept voor het economisch en ecologisch verkrijgen van waterstof on-derzocht.
Het ontwikkelde concept is niet alleen beperkt tot de haven sector, maar kan later tot andere sectoren van de industrie met dergelijke omstandigheden worden uitgebreid.
