Utslippsfri hurtigbåt med aktive foiler

Hurtigbåter er en viktig del av samferdselstilbudet i Norge, og totalt 200 hurtigbåter er i drift. Av all kollektivtrafikk er hurtigbåt det som forurenser mest. En hurtigbåt forurenser ni ganger mer enn personbiler og fire ganger mer enn fly per transportkilometer.

For å løse denne utfordringen har fylkeskommunene i Trøndelag, Nordland, Troms og Finnmark og Vestland inngått et samarbeidsprosjekt kalt Fremtidens hurtigbåt, Prosjektet er delt inn i to utviklingsløp: energieffektivt design og hydrogendrevet design.

Energieffektivt design går ut på å lage en utslippsfri hurtigbåt som bruker mindre energi enn dagens hurtigbåter (se faktaboks).

Fire konsortier har utviklet hvert sitt designforslag, og alle de fire konseptene ble verifisert av fylkeskommunene i mai 2023. Denne teksten beskriver designet til LMG Marin.

Neste steg for fylkeskommunene er å gå til anskaffelse av et pilotfartøy, som etter planen skal lyses ut i 2024.

Av de fire leverandørene i Fremtidens hurtigbåt – energieffektivt design, stikker LMG Marin sitt konsept seg ut som det mest fremtidsrettede, men også mest avanserte. Bergen-selskapet har satset på en trimaran med aktive foiler for å løse utfordringen med å få en rask batteridrevet hurtigbåt.

– Den store utfordringen med hurtigbåt på batteri, er at du får nesten ingen rekkevidde da den bruker så mye energi, forklarer daglig leder i LMG Marin Torbjørn Bringedal.

Hurtigbåten LMG Marin har designet, heter ZeFF 180-EL, og er en høymoderne trimaran med plass til 180 passasjerer og en toppfart på 42 knop (tilsvarer 77 km/t), som er betydelig raskere enn dagens hurtigbåter.

– Vi gjorde i oppstarten av prosjektet en vurdering av all teknologi som finnes, og så at fulløft hydrofoil har best potensial. Hydrofoilteknologien brukes per i dag på båter, men ikke på store batteridrevne hurtigbåter, sier Bringedal.

Trimaranen har en H-foil med integrert elektrisk propulsjon akter, og en T-foil forut. Foilene strekker seg fra bunnen av skrogene til rundt 5,5 meter under vannflaten. Når båten kjører i 25 knop eller mer, sørger foilene for at båten løftes opp av vannet.

Når skrogene ikke lenger er i kontakt med vannet, reduseres motstanden, noe som gjør at båten kan kjøre i høy hastighet over lengre distanser før batteriene går tomme for energi.

Å bruke foil på en katamaran eller andre båttyper er ikke nytt, det har vært brukt helt siden Boeing utviklet sitt Jetfoil-konsept på 1970 tallet. Teknologien har i de senere år blitt tatt i bruk og videreutviklet gjennom Americas Cup, en seilbåtkonkurranse som benytter seg av hydrofoil katamaraner.

Det som er nytt med konseptet til LMG Marin er at foilene har integrert batterielektrisk propulsjon (motor med propell). I tillegg er foilene aktive med integrerte flaps og ror for kombinert manøvrering og kontroll, og en aktiv bevegelseskontroll.

– Det er da du får den fulle effekten av foilene. I tillegg til at det gir lavt energiforbruk, så får du også en bevegelseskontroll som aktivt motvirker bølgebevegelser og dermed sjøsyke, forklarer Bringedal.

LMG Marin har verifisert ytelser gjennom digitale simulerings- og analyseverktøy, i tillegg til fysisk modelltesting av enkelte skalerbare deler.

LMG Marin har beregnet at dagens batteriteknologi gjør det mulig å operere båten med én batteripakke på 20-25 tonn. Det utgjør mye ekstra vekt på en konvensjonell hurtigbåt som – med en kapasitet til 180 passasjerer – veier i overkant av 50 tonn.

– Det er derfor dette er så vanskelig. Dette er vektfølsomme konstruksjoner, og batteri veier så mye, så vi må gjøre alle andre ting for å få dette til å gå opp, poengterer Bringedal.

For å dekke hurtigbåtruter som er lengre enn 50 nautiske mil, må båten lades underveis. Eksempelvis vil distansen Bergen – Måløy på 119 nautiske mil (tar vanligvis 4-5 timer) kreve 1-2 ladestopp på rundt 40 minutter hver, og det tror ikke Bringedal at dagens passasjerer vil godta.

– Jeg tror ikke det er akseptabelt. Da tror jeg heller vi må se på huber hvor du enkelt bytter båt for å komme videre på strekningen. Eventuelt benytte løsninger for effektivt batteribytte.

Målet til LMG Marin er at deres design på hydrofoilbåter skal kunne brukes på alle hurtigbåtstrekninger i Norge. For at det kan skje, er de avhengige av at fylkeskommunene i Fremtidens hurtigbåt går videre med prosjektet, og utlyser et anbud på bygging og uttesting av et pilotfartøy.

– Vi trenger å få verifisert teknologien før verftene tør å tilby bygging til fast pris, og rederiene tør å bruke det i et vanlig anbud, sier Bringedal.

– Vi mener at dette har større potensial i utlandet enn for eksempel batteridrevne bilferger. Men her gjelder det samme – at du må kunne vise til en verifisert pilot før noen er villig til å kjøpe det, avslutter Bringedal.