Das vollständig windoptimierte Tankerkonzept „SeaWasp“ von Bluetech Finland steigert die Schiffsleistung um bis zu 13,5 %.

(WK-intern) – Die windoptimierten Tankerdesignmodelle von Bluetech demonstrieren signifikante Leistungssteigerungen und Kraftstoffeinsparungen auf repräsentativen Handelsrouten.

Grundlage hierfür ist ein gemeinsames Forschungsprojekt mit dem Tankerreeder International Seaways, Inc. (INSW).

Bluetech kooperierte mit dem an der NYSE notierten Unternehmen INSW, um eine entscheidende Frage zu beantworten: Kann Windantrieb in den Schiffen der Zukunft mehr Leistung liefern? Fortschrittliche Simulationen mit dem neuen Schiffsdesign „SeaWasp“ von Bluetech bestätigten dies eindeutig.

SPEZIELL FÜR WINDLEISTUNG ENTWICKELT

Mit Unterstützung des Windantriebsspezialisten Norsepower modifizierte Bluetech sein BT50-Design, um maximalen Vorwärtsschub aus zwei 35 Meter großen Rotor Sails™ zu gewinnen. Dies führte zu einer Gesamteinsparung von bis zu 876 kW Antriebsleistung auf einer typischen INSW-MR-Tankerroute von San Francisco nach Südkorea – was einer jährlichen Treibstoffeinsparung von rund 597,2 Tonnen entspricht. Allein die Konstruktionsänderungen tragen schätzungsweise 104 kW bzw. 71,5 Tonnen zu dieser Einsparung bei und verbessern die Gesamtleistung des Schiffes unter bestimmten Bedingungen um etwa 13,5 %.

Windunterstützte Schiffsantriebstechnologien (WASP oder WAPS) wurden traditionell eingesetzt, um bestehende Schiffstypen, die ursprünglich nicht für solche Kräfte ausgelegt waren, mit zusätzlicher Antriebsleistung auszustatten. Selbst Neubauprojekte, die WASP von Beginn der Planung an integrieren, erfordern kaum oder gar keine Änderungen am Gesamtdesign des Schiffes, abgesehen von den notwendigen Anpassungen für die Installation der Anlagen und die Einhaltung der Vorschriften. Die Konstrukteure von Bluetech haben mit SeaWasp jedoch ein Schiff entwickelt, das speziell für Windkraft konzipiert ist, aber dennoch den Anforderungen der INSW-MR-Flotte gerecht wird.

Starker Fokus auf Betriebsprofil

„Wir haben ein Schiff entwickelt, das vollständig für die WASP-Klasse optimiert ist, aber alle wesentlichen Betriebsmerkmale beibehält und alle handelsspezifischen Terminal- und Hafenauflagen erfüllt“, sagte Sam Robin, Direktor für Energiesparlösungen bei Bluetech.

Michael LaGrassa, Direktor für Leistung und Neubau bei INSW, fügte hinzu: „Wir haben uns nicht nur auf Energieeinsparungen und Emissionsreduzierung konzentriert – unser Ziel war ein Konzept, das unter den realen Bedingungen des Mittelseehandels funktioniert. Das bedeutete, angemessene Baukosten, gleichwertige Ladekapazität und ein zweckmäßiges Design sicherzustellen. Unser Ansatz bestand darin, eine breite Palette von Szenarien im Mittelseehandel zu testen, anstatt uns auf selektiv günstige Annahmen zu stützen.“

Aus diesem Grund untersuchte das Projekt auch sorgfältig das untere Ende des Einsparpotenzials. Auf einer Route von Südkorea nach Singapur spart die SeaWasp beispielsweise aufgrund der vorherrschenden Windrichtungen 185,9 Tonnen bzw. 275 kW pro Jahr im Vergleich zu einer konventionell angetriebenen BT50. Die Beibehaltung dieser Basislinie ermöglichte eine breite Datenanalyse und gewährleistete realistische kommerzielle Prognosen.

EFFIZIENZ DURCH DESIGN – ÜBER UND UNTER DER WASSERLINIE

„Auf Routen, auf denen Windantrieb nur geringe Vorteile bietet, ist die inhärente Effizienz des Schiffsdesigns von entscheidender Bedeutung. Das BT50-Design ist bereits rund 12 % effizienter als die typischen Leistungsprofile der Tanker in der Vergleichsflotte. Unsere Designmodifikationen steigern diese Effizienz noch weiter“, so Robin.

Ein bahnbrechendes Merkmal unterhalb der Wasserlinie ist ein einzigartiges neues Flossendesign namens „blueSURF“, das laut CFD-Analyse (Computational Fluid Dynamics) ein erhebliches Energiesparpotenzial aufweist. „Wir waren wirklich überrascht von den deutlichen Vorteilen beim Energiebedarf. Die Flossen stellen somit eine weitere wirkungsvolle Designmodifikation dar, die den Einsatz von WASP (Windantriebssystemen) noch attraktiver macht“, sagte Juha Hanhinen, Leiter Hydrodynamik bei Bluetech. Zu den Modifikationen oberhalb der Wasserlinie gehören ein aerodynamisches Oberdeck und ein Aufbau sowie halboffene Anlegestellen zur Reduzierung von Windstörungen.

VERGLEICH DER KONFIGURATIONEN

Im Rahmen des Projekts wurde auch untersucht, welche Rotor Sails™-Konfiguration – vier kleinere 24-Meter-Geräte anstelle der zwei 35-Meter-Geräte – das beste Kosten-Schub-Verhältnis bietet. „Jede Konfiguration zeigte unter verschiedenen scheinbaren Windbedingungen etwas bessere Leistungsprofile“, so Severi Sarsila, Vertriebsingenieur bei Norsepower. Letztendlich bot das größere Paar ein höheres Einsparpotenzial und niedrigere Gesamtkosten.

„Das SeaWasp-Projekt hat wirklich innovative Schiffsarchitektur hervorgebracht, die die WASP-Leistung auf Neubauten deutlich verbessern kann“, resümierte Robin. William Nugent, Chief Technical and Sustainability Officer bei INSW*, fügte hinzu: „Die Zukunft sieht für die nächste Generation der Tankerschifffahrt vielversprechend aus. Kreative Problemlösungen nach einem gründlichen Designprozess werden einer der Schlüssel zum Erfolg sein.“

*Der aktuelle Nachhaltigkeitsbericht von INSW ist unter www.intlseas.com/sustainability abrufbar.

Bluetech Finland’s fully wind-optimized ‚SeaWasp‘ tanker concept boosts vessel performance by up to 13.5%

Bluetech’s wind-optimized tanker design models demonstrate significant gains in propulsion power and fuel savings on representative trade routes, based on a joint research project with tanker owner International Seaways, Inc. (INSW)

Bluetech partnered with NYSE-listed INSW to explore a critical question: Can wind propulsion deliver more power in our ships of the future? Advanced simulations using Bluetech’s new ‘SeaWasp’ vessel design showed the answer to be a resounding yes.

PURPOSE-BUILT FOR WIND PERFORMANCE

With the support of wind-propulsion specialist Norsepower, Bluetech modified its BT50 design to extract maximum forward thrust from two 35-metre Rotor SailsTM. This resulted in a total savings of up to 876 kW of propulsion power on one representative INSW MR tanker route from San Francisco to South Korea – equating to around 597.2 MT of fuel per annum. The design modifications alone are estimated to contribute 104 kW or 71.5 MT of the savings, effectively improving the vessel’s overall performance by around 13.5% in certain conditions.

Wind-assisted ship propulsion (WASP or sometimes WAPS) technologies have traditionally been used to add propulsion power to existing ship types that were not originally designed to accommodate such forces. Even newbuild projects that integrate WASP from the planning phase make little or no changes to the ship’s overall design beyond what is necessary to install the units and comply with regulations. However, Bluetech’s designers went back to the drawing board with SeaWasp, creating a vessel that is purpose-designed for wind, but still practical for INSW MR fleet operations.

STRONG FOCUS ON OPERATING PROFILE

„We set out to develop a ship that is entirely WASP-optimized, but maintains every essential operational feature and meets all trade-specific terminal and port restrictions,” said Sam Robin, Director of Energy Savings Solutions at Bluetech.

Michael LaGrassa, Director of Performance and New Construction at INSW, added: “We focused on more than just energy savings and emissions reduction — our goal was a concept design that works in the real-world conditions of the MR trade. That meant ensuring reasonable build costs, equivalent cargo capacity and a design fit for purpose. Our approach was to test a wide range of scenarios across the MR trade, rather than rely on selectively favorable assumptions.“

For this reason, the project also carefully examined the lower end of the savings potential. For example, on a route from South Korea to Singapore, the SeaWasp saves 185.9 MT or 275 kW per annum versus a conventionally powered BT50, due to the prevailing wind directions. Keeping such a baseline allowed for a range in the data analysis and ensured that any commercial projections were realistic.

EFFICIENCY BY DESIGN – ABOVE AND BELOW THE WATERLINE

„On routes where wind propulsion offers limited advantage, the inherent efficiency of the vessel’s core design becomes paramount. The BT50 design is itself approximately 12% more efficient than the typical tanker performance profiles in the sample fleet. Our design modifications enhance that efficiency even further,” said Robin.

One ground-breaking feature beneath the waterline is a unique new fin design dubbed ‘blueSURF’ that computational fluid dynamics (CFD) analysis shows has significant power saving potential. “We were genuinely surprised to see such pronounced benefits in power demand, making the fins an additional powerful design modification that improves the case for WASP deployment,” said Juha Hanhinen, Head of Hydrodynamics at Bluetech. Modifications above the waterline include an aero upper deck and superstructure, as well as semi-enclosed mooring stations to reduce wind disturbance.

COMPARING CONFIGURATIONS

The project also examined which Rotor SailsTM configuration – four smaller 24-metre devices instead of the two 35-metre devices – had the best combination of cost versus thrust. “Each configuration had slightly better performance profiles in different conditions of apparent wind,” said Severi Sarsila, Sales Engineer at Norsepower. Ultimately, the larger pair had a higher potential at the upper end of the savings spectrum and lower overall quoted cost.

„The SeaWasp project has generated some truly innovative naval architecture that can meaningfully improve WASP performance on newbuild vessels,“ concluded Robin. William Nugent, Chief Technical and Sustainability Officer at INSW*, added: “The future certainly looks brighter for our next generation of tanker shipping. Creative problem solving following a thorough design process will be one of the keys to success.“

*INSW’s latest Sustainability Report can be found at www.intlseas.com/sustainability.

About Bluetech
Bluetech Finland Ltd is a Helsinki-based ship design and marine engineering company specialized in energy-efficient vessels. Our pedigree in next-generation cargo ship design is demonstrated by multiple Bluetech bulk carriers already built and sailing, with the BT45 Handymax proven to outperform all major competitors in fuel consumption per tonne-mile (based on EU MRV data).

Alongside our cargo ship portfolio, we deliver innovative energy-saving solutions and equipment, leveraging our expertise to support the decarbonization of shipping. With over 95 in-house specialists and key strategic partnerships, Bluetech provides naval architecture and engineering across all disciplines and project stages for shipyards, shipowners, and commercial shipping businesses worldwide. www.bluetechfinland.com

About Norsepower
Norsepower is the global market leader in wind propulsion for ships. The award-winning company can help decarbonize 30,000 ships afloat today. Norsepower Rotor Sail™ harnesses wind to drive down fuel consumption and CO2 emissions by 5–25% — or even more in good conditions. Customers have been using the product for more than ten years.   Since its establishment, 38 Norsepower Rotor Sails™ have been installed onboard 21 vessels. Installations within the next 18 months consist of 46 units on 20 ships. Around 100,000+ hours of Norsepower Rotor Sail performance data have been verified by independent third parties such as ABB, NAPA, RISE, and Lloyd’s Register.

PR: Energy Saving Solutions

PB: Tankerkonzept „SeaWasp“ steigert die Schiffsleistung um bis zu 13,5 %