04.11.2022

Paikallisvesiliikenteen sähköistys etenee nopeaa tahtia

Sähköiset lautat yleistyvät eri puolilla Eurooppaa ja ensimmäiset autonomiset lautat otetaan käyttöön Ruotsissa. Suomessa on meneillään kilpailutus Saimaan alueen lossien ja lauttojen uusinnasta ja on kiinnostavaa nähdä, otetaanko niissä käyttöön täyssähköratkaisuja.

Kielin paikallinen vesiliikenne pian kokonaan sähköistetty.

Kielin paikallinen vesiliikenne pian kokonaan sähköistetty.Kielin Schlepp- und Fährgesellschaft Kiel (SF) on kolmen hybridilautan jälkeen juuri vastaanottanut kaksi täyssähköalusta Holland Shipyards BV:ltä. Samalla se on tilannut kaksi uutta lauttaa Kielin julkiseen liikenteeseen.
Viimeisimmän toimituksen ”Wellingdorfin” mitat ovat 24,70 x 7,20 metriä. Alus on täysin päästötön ja toimii kokonaan sähköllä, ja sen akkukapasiteetti on 1 092 kWh. Akun lisäksi aluksen katolla on 20 aurinkopaneelia, jotka täydentävät virransyöttöä alukseen. Kummankin potkurimoottorin teho on 86 kW ja keulassa on 40 kW ohjaupotkuri. Akkukapasiteetti mahdollistaa tarvittaessa 13 tunnin ajon ilman latauksia.
Monilla ”täyssähköisiksi” kutsutuilla lautoilla on edelleen myös dieselmoottorin tarjoama varavoima, usein biodieselillä ajettava. ”Wellingdorfilla” ei ole tällaista varmuusjärjestelyä vaan sen akkujärjestelmä toimii jaettuna. Lautan käyttövoima on todella täysin sähköinen.
Huomionarvoista näissä uusissa lautoissa on automaattinen kiinnitysjärjestelmä, jossa on sähköhydraulisesti toimivat kiinnityskoukut aluksen molemmilla puolilla. Kapteeni ohjaa kiinnitysjärjestelmää helposti ohjaushytistä. Ankkuroituna virtaa ei tarvitse ohjata käyttövoimajärjestelmään, mikä vähentää energiankulutusta.
Laivaston uusiminen on SFK:n ja Kielin kaupungin asettamien ympäristötavoitteiden mukaista. Kielin kaupungin tavoitteena on olla CO₂-neutraali vuoteen 2050 mennessä ja se näkee, että vesiliikenteellä on merkittävä rooli tässä muutoksessa. Laivaston vaihtaminen on olennainen askel kunnianhimoisen tavoitteen saavuttamiseksi. Holland Shipyards Group on äskettäin allekirjoittanut yhtiön kanssa uuden sopimuksen hybridilautan ja täyssähköisen lautan rakentamisesta.
32,4 metriä pitkä ”Laboe”-hybridilautta hyötyy hybridipropulsiojärjestelmästä, joka voi saada virtansa generaattoreista tai akuista. Jotta aluksella olisi pidempi kantama pelkällä akkuvirralla, lautalle asennetaan kaksi 272 kWh:n akkuyksikköä – suurempi kapasiteetti kuin aiemmin HSG:ltä toimitetuilla lautoilla. Lautalle mahtuu 300 henkilöä.
Toinen alus, nimeltään ”Dietrichsdorf”, on täyssähköinen lautta, on ”Wellingdorfin”sisar. Se kuljettaa jopa 140 matkustajaa ja 60 polkupyörää. Viime vuosina HSG on toimittanut SFK:lle viisi vihreää lauttaa, joiden avulla yhtiö voi tarjota kestäviä kuljetusratkaisuja Saksan Kielin matkustajille. Lauttasuunnittelu on sama kuin aiemmin vuonna 2022 toimitetut alukset.

Ensimmäiset autonomiset lautat Ruotsiin

Holland Shipyards on allekirjoittanut juuri sopimuksen kahden autonomisen lautan toimittamisesta Ruotsin Färjerederiet Ab:lle. Ne tulevat korvaamaan vanhoja lauttoja Tukholman Ljusteröledenissä ja Vaxholmsledenissä. Allekirjoitettu sopimus sisältää koko paketin: kahden lautan toimituksen, joissa on neljä automooring-toimintoa ja kaksi latausasemaa, simulaattoriyksikön sekä kauko-ohjauskeskuksen. Tarjouskilpailu kattoi myös optiot eli koko hankinta käsittää neljä lauttaa, kahdeksan automooring-laitosta, neljä latausasemaa ja paljon muuta. Laivat suunnitellaan kokonaan sähkökäyttöisiksi, mutta niihin asennetaan vielä kuitenkin biopolttoainetta käyttävä varadiesel.
Lautat, joiden mitat ovat 86,00 x 14,24 m ja kantavuus 60 autoa, on tarkoitettu IMO 2 tason mukaisiksi autonomisiksi aluksiksi, mikä tarkoittaa, että alukset valvotaan etänä, mutta aluksilla on ainakin alkuun myös miehistö, joka voi ottaa hallinnan itselleen aina tarvittaessa. Lauttareitin ylittäminen onnistuu yhdellä napin painalluksella. Kiinnityksen aikana alukset ladataan automaattisella rantalatauspisteellä noin neljässä minuutissa.

Autonomisen purjehdusteknologian käyttöönoton tarkoituksena on lisätä matkustajien turvallisuutta pitkällä aikavälillä. Riippuvuuden vähentäminen aluksella olevasta miehistöstä edellyttää, että monet järjestelmät ovat etäkäyttöisiä ja redundantteja, joten kun yksi toiminto epäonnistuu, toinen reitti jää saataville. Tämä tarkoittaa, että linkkien määrä aluksen integroituun automaatiojärjestelmään (IAS) on suuri. IAS puolestaan näkyy toisintona kauko-ohjauskeskuksessa, jolloin maissa oleva valvontahenkilöstö pääsee täysin käsiksi kaikkiin aluksen elintärkeisiin toimintoihin.
Ensimmäinen lautta on tarkoitus toimittaa vuoden 2024 jälkipuoliskolla ja muut sen jälkeen tasaisin väliajoin. Holland Shipyards on osoittautunut edelläkävijäksi alusten sähköistämisessä, ja viimeisten viiden vuoden aikana se on toimittanut lukuisia sähkö- ja hybridilauttoja Luoteis-Eurooppaan.
Kongsberg Maritime allekirjoitti heti perään sopimuksen telakan kanssa sähköistyksestä ja automaattisten toimintojen ohjausjärjestelmistä näille lautoile. Kongsberg Maritime kehittää lauttojen sähköjärjestelmät sekä kattavan ohjausjärjestelmäpaketin, joka sisältää energianhallinnan, navigoinnin ja täysin uuden tilannetietoisuusjärjestelmän, joka liittyy automaattiseen ohjaukseen. Kongsberg Maritime (ex Rolls-Royce Maritime) demonstroi tällaista Business Finlandin AAWA-projektissa rahoitettua ja kehitettyä järjestelmää syksyllä 2018 Finferriesin ”Falco” lautalla Airistolla ja Turussa. Ensimmäinen kaupallinen toteutus tapahtuu nyt siis norjalaisten toimesta Ruotsissa.

Yhdessä kaikkien aluksella olevien järjestelmien ja välttämättömien satamalaitteiden, kuten latauksen ja kiinnityksen, yleisen automatisoinnin kanssa Kongsberg Maritime toimittaa myös tekniikan Tukholman etävalvonta- ja käyttökeskukseen sekä turvallisen viestinnän lauttojen, satamien ja ohjauskeskuksen välillä. Kongsberg Digitalin 360 asteen visuaalisilla kuvilla varustettu simulaattori on myös osa toimitusta, jonka avulla lauttayhtiö voi kouluttaa miehistöään uusiin toimintamenetelmiin.
Toimituksen jälkeen on suunnitteilla 12 kuukauden testijakso, jonka tarkoituksena on kehittää ja hienosäätää automatisoituja toimintoja edelleen ja osoittaa lauttojen valmiudet Ruotsin viranomaisille.

Stavangerin ”Medstraum” vuoden laivaksi 2022 – maailman ensimmäinen täyssähköinen nopea lautta

Entinen Kvaerner-konsernin telakka Fjellstrand Omastrandissa toimitti hiljattain Norjan Rogalandin joukkoliikenteen Kolumbus-yhtiölle maailman ensimmäisen nopean sähkölautan, joka ylittää IMO-koodin 23 solmun rajan nopeille aluksille. Fjelsstrand rakensi jo vuonna 2015 maailman ensimmäisen sähkölautan ”Amperen”. ”Medstraum”-nimen saanut uusi alus on tulosta Euroopan unionin rahoitusta 11,7 milj. euroa saaneesta EU:n Horizons-ohjelman TrAM-hankkeesta, jonka käynnisti Kolumbusin johtama Maritime CleanTech.
– Medstraum on loistava esimerkki siitä, mitä voimme saavuttaa hyvällä yhteistyöllä ja innovaatioilla, aluksen kastetilaisuudessa puhunut Norjan liikenneministeri Jon-Ivar Nygård sanoi.
– Haluan osoittaa suurta kunnioitusta Maritime CleanTechille norjalaisen osaamisympäristön edelläkävijänä, joka on samalla vihreän meriteollisuuden edelläkävijä, Nygård lisäsi.
Kolumbuksen julkisen liikenteen reitillä ”Medstraum” kuljettaa matkustajia Stavangerin ja Hommersåkin välillä 12 välipysähdyksellä kaupungin saarilla. Medstraum korvaa perinteisen fossiilisia polttoaineita käyttävän nopean lautan tällä reitillä ja vähentää CO2-päästöjä 60 bussin päästöjen verran. Projektin keskeiset tavoitteet olivat rakenteiden keveys sekävalmistuksen modulaarisuus.
Sen lisäksi, että hankekumppanit ovat kehittäneet ja tuoneet markkinoille uuden päästöttömän propulsiojärjestelmän, joka pystyy ylläpitämään aiempaa suurempia nopeuksia, käyttöön on samalla saatu täysin uusia modulaarisia suunnittelu- ja rakennusmenetelmiä, jotka mullistavat tällaisten alusten rakentamisen tulevaisuudessa. Kumppanikeskustelut kehitysohjelmasta aloitettiin jo vuonna 2016, ja kaksi vuotta myöhemmin 13 eurooppalaiselle toimijalle myönnettiin rahoitusta EU:n Horisontti 2020 -ohjelmasta.
31 metriä pitkä ja yhdeksän metriä leveä katamaraani ”Medstraum” voi kuljettaa noin 150 matkustajaa. Kahdella sähkömoottorilla ja 1,5 MWh:n akulla varustettu lautta on suunniteltu 23 solmun käyttönopeudelle. Latausteho on 2,3 MW. Alus pystyy toimimaan yhdellä latauksella noin tunnin ajan. Koeajoissa alus saavutti 27 solmun nopeuden.
Syyskuussa tämä maailman ensimmäinen vain akkukäyttöinen suurnopeusalus palkittiin Vuoden Laiva-palkinnolla. Laivanrakentajat Fjellstrand Verft ja laivanvarustaja, norjalainen joukkoliikenneyhtiö Kolumbus, saivat palkinnon SMM näyttelyn yhteydessä Hampurissa.
Propulsion integroinnin on hoitanut Wärtsilä. Servogear on toimittanut HD 220 E -vaihteen siihen liittyvällä kääntöpotkurilla, peräsimellä, hiilikuitukannakkeilla ja ainutlaatuisella potkuritunneliratkaisulla. AC-potkuri tulee Sleipner Motorilta. Interceptorit ovat Humphree AB:ltä. Brunvoll on toimittanut kauko-ohjausjärjestelmän. Kehittäjät väittävät propulsioratkaisun hyötysuhdetta 30% paremmaksi kuin mikään aikaisempi. Sen ja runkomuodon kehittämisessä ratkaiseva panos oli Hampurin HSVA:lla ja Ateenan teknillisellä yliopistolla.
1.5 MWh:n akusto on Corvuksen Dolphin-tyyppiä. Paristolokeroiden tuuletuksen on huolehtinut Novenco. 1.000 voltin DC-maasähköjärjestelmän on toimittanut Austevoll Elektro, joka on toimittanut myös kytkentätauluja ja latauskaappeja alukseen. Ocean Electronics on toimittanut elektroniikan Furunon, Simradin, Sailorin, Hattelandin ja Scandinavian Micro Systemin komponenteilla. Pelastuslaitteet tulivat Survitecilta. Alus on luokiteltu DNV: n mukaan ja maalattu Westingin maalilla.
Kehittäjäryhmä markkinoi alustyyppiä jo mm. Lontoon ja Brysselin toimijoille.

Helsinki perui sähkölauttahankkeensa

Vihreän julkisen liikenteen kehittämistrategian mukaisesti myös Helsingissä on pohdittu täyssähköisen lauttaliikenteen aloittamista osana kaupungin julkista liikennejärjestelmää. Vuonna 2020 aloitettu selvitys eteni jo viime vuodenvaihteessa kilpailutuksen teknisen erittelyn vaiheeseen reitille Meritullintori – Kruunuvuori Laajasalossa, myöhemmin mahdollisesti laajennettuna Kalasatamasta Lauttasaareen. Kaupungin johto kuitenkin peruutti hankkeen ja liikennettä jatketaan nyt vanhoilla puurunkoisilla vesibusseilla.
Turun tekniikaltaan modernisoitu Aurajoen ylittävä ”Föri” on toistaiseksi ainoa Suomessa toimiva täyssähkölautta. Varsinais-Suomen Ely-keskuksella on menossa kilpailutus Saimaan alueen lossien ja lauttojen uusinnasta. Mielenkiintoiseksi jää nähdä missä määrin valittava operaattori ottaa käyttöön täyssähköratkaisuja.

Teksti Mikko Niini


Helsinki tavoittelee kaupunkivesiliikenteen päästöjen puolittamista vuoteen 2030 mennessä

Jaa artikkeli