De internationale scheepvaart zoekt naar manieren om de uitstoot van broeikasgassen drastisch terug te dringen. Terwijl veel aandacht uitgaat naar waterstof, methanol en andere duurzame brandstoffen, kijken onderzoekers ook naar een energiebron die al eeuwenlang beschikbaar is: wind.
DLR ziet grote rol voor wind in verduurzaming scheepvaart
Onderzoekers van het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) werken aan nieuwe technologieën waarmee vrachtschepen windenergie veel efficiënter kunnen benutten. Moderne windondersteunde voortstuwingssystemen kunnen volgens DLR het brandstofverbruik van bestaande schepen met 5 tot 30 procent verlagen en vormen daarmee een belangrijke bouwsteen voor een duurzamere scheepvaart.
Geen terugkeer naar het verleden
Wie denkt aan windkracht in de scheepvaart ziet al snel traditionele zeilschepen voor zich. De huidige generatie windondersteunde systemen heeft daar echter weinig mee gemeen.
Moderne vrachtschepen maken gebruik van technologieën zoals vleugelzeilen, Flettner-rotoren en geautomatiseerde zeilsystemen die zijn gebaseerd op aerodynamische kennis uit de luchtvaart. Volgens de International Windship Association varen inmiddels meer dan honderd grote schepen met een vorm van windondersteuning. Alleen al in de afgelopen zes maanden groeide dat aantal met meer dan 25 procent.
“De druk om de uitstoot te verminderen neemt toe, terwijl alternatieve brandstoffen voorlopig duur en schaars blijven”, zegt Lars Schmitz, expert op het gebied van windvoortstuwing bij DLR. “Elke kilowattuur die rechtstreeks uit wind wordt gehaald, vermindert de behoefte aan deze energiedragers.”
Schip als geïntegreerd energiesysteem
Volgens DLR ligt de grootste winst niet in het zeil zelf, maar in het optimaliseren van het complete schip als energiesysteem. Daarvoor ontwikkelde DLR het softwareplatform Odyssa. Met deze digitale omgeving kunnen onderzoekers verschillende combinaties van scheepsontwerpen, zeilsystemen, energieopslag en operationele strategieën simuleren en optimaliseren.
“Wij bekijken niet alleen de zeilen, maar het gehele systeem”, zegt Annika Fitz, specialist energiesystemen voor de maritieme sector. “Daarbij kijken we naar de romp, voortstuwing, batterijen, waterstofopslag, routeplanning en energieopwekking aan boord. Pas wanneer al deze onderdelen samen worden geoptimaliseerd, ontstaan de grootste besparingen.” Met behulp van aero- en hydrodynamische modellen kan Odyssa bepalen welke configuratie voor een specifiek schip en vaarprofiel het meest efficiënt is.
Wind als bron van elektriciteit
Een opvallend onderzoeksgebied is het benutten van overtollige windenergie voor elektriciteitsproductie aan boord.Binnen het Hyro-project onderzocht DLR hoe schepen energie kunnen terugwinnen wanneer de wind meer voortstuwingskracht levert dan nodig is. Via hydrogeneratoren kan de draaiende scheepsschroef dan elektriciteit opwekken, die direct wordt gebruikt of wordt opgeslagen in de vorm van waterstof. Daardoor levert de wind niet alleen voortstuwing, maar kan deze ook bijdragen aan de energievoorziening van het schip.
Retrofit biedt snelle winst
Volgens Schmitz biedt het aanpassen van bestaande schepen op korte termijn de grootste kansen voor emissiereductie.”De huidige vloot blijft nog jarenlang in de vaart. Daarom kan retrofit een belangrijke bijdrage leveren aan het terugdringen van emissies.”Vooral vleugelzeilen en Flettner-rotoren zijn geschikt voor bestaande schepen. Op langere termijn verwachten de onderzoekers echter de grootste voordelen van nieuw ontworpen schepen waarin windvoortstuwing vanaf het begin integraal is meegenomen.
Van Ariane-raketten tot Airbus
Windondersteunde voortstuwing wordt inmiddels al commercieel toegepast. Een bekend voorbeeld is de Canopée, het vrachtschip dat onderdelen van de Europese Ariane 6-raket vervoert tussen Europa en Frans-Guyana. Het schip maakt gebruik van geavanceerde vleugelzeilen. Ook Airbus zet vanaf 2026 nieuwe transportschepen in die zijn uitgerust met Flettner-rotoren voor het vervoer van vliegtuigonderdelen tussen Europa en de Verenigde Staten. Het aantal vergelijkbare projecten groeit gestaag.
Wind alleen is niet voldoende
Hoewel wind een belangrijke bijdrage kan leveren aan de verduurzaming van de scheepvaart, zien de onderzoekers het niet als een zelfstandige oplossing. De scheepvaart van de toekomst zal volgens DLR gebruikmaken van een combinatie van technologieën, waaronder windenergie, batterijen, waterstof en synthetische brandstoffen.”Wind zal een belangrijke rol spelen omdat het overal beschikbaar is en de vraag naar duurzame brandstoffen verlaagt”, aldus Fitz.
De ontwikkelingen sluiten aan bij een bredere trend in de maakindustrie: systemen worden steeds meer integraal ontworpen. Niet één technologie bepaalt het succes, maar de combinatie van software, energiemanagement, data-analyse en hardware. De aanpak van DLR laat zien hoe digital twins, simulatie en systeemengineering kunnen bijdragen aan duurzamere en efficiëntere transportketens. Daarmee wordt windenergie niet zozeer een nostalgische terugkeer naar het verleden, maar juist een hightech-oplossing voor de scheepvaart van de toekomst.
