De Beulake vaart geruisloos en emissieloos
De Provincie Overijssel heeft een elektrisch werkschip met waterstofaggregaat in gebruik genomen. Met deze bijzondere combinatie moet werkschip De Beulake vier dagen onderweg kunnen zijn zonder bij te laden. Het schip is ook nog eens ontworpen op de smalste sluisdoorvaart en de laagste brug.
Tekst en beeld: Henk Wind

De Beulake heeft zijn ligplaats nabij Wanneperveen en moet vandaaruit de hele provincie Overijssel kunnen bestrijken.
Hypermodern is het nieuwe werkschip met de naam De Beulake. Standplaats van het werkschip is het Steunpunt Beukers van de Provincie Overijssel nabij Wanneperveen. Van daaruit wordt het schip gebruikt voor inspecties, schouw, calamiteiten en klein onderhoud van wateren en vaarwegen. Het schip heeft een kleine hydraulische laadkraan om bijvoorbeeld een stuk hout of een rietpol uit het water te kunnen halen. Maar ook al heet het een werkschip, er wordt veel mee gevaren. De inzet van De Beulake is bedoeld voor heel Overijssel. Dat betekent dat het schip ook via de IJssel naar het Kanaal Almelo-De Haandrik moet kunnen varen, waarbij het meerdere dagen van zijn standplaats is.
Stil, emissiearm en functioneel
Het oude werkschip De Buffel was aan vervanging toe, zo bleek uit het Vlootplan de Overijssel in 2020 opstelde. Het had een casco uit de jaren ‘50 en een dieselmotor uit 1985. De betrouwbaarheid was in het geding en ook functioneel voldeed het schip niet meer. Dat leidde tot het besluit om het schip te vervangen door een nieuw schip.

De bovenbouw van de stuurhut kan worden verlaagd. Het dek is ruim, met voorop het dek de voorraad waterstof en het aggregaat, dat deels in het ruim verzinken.
Om te bepalen aan welke eisen dat schip moest voldoen, werd een projectteam samengesteld met Bas Spliet als projectleider. “De Provincie heeft ambities op het gebied van duurzaamheid en wilde emissiearm en liefst emissieloos. Daarnaast moest het schip stil zijn met het oog op inzet op kwetsbare gebieden zoals de Natura 2000 gebieden De Wieden en De Weerribben. En uiteraard moest het functioneel zijn. Daar hebben we ook de schippers uitgebreid bij betrokken”, vertelt Bas.
“Op het gebied van emissies hebben we gekeken naar waterstof, accu-elektrisch, hybride en Stage V-diesel. Die laatste viel al snel af vanwege emissie en geluid. Waterstof was lastig omdat we een ES-TRIN-gecertificeerd schip willen hebben en dat is voor waterstof nog niet mogelijk. De keuze viel daarom op hybride: elektrisch met een batterijpakket, met aanvulling van waterstof als range-extender. Met waterstof kun je de batterijen dan weer opladen als je langere tijd onderweg bent. Als je maar één dag vaart, kun je dat volledig elektrisch doen. De waterstof range-extender is daarom ook afneembaar. Die zetten we alleen op het schip als dat nodig is. Als de range-extender niet nodig is, zou die zelfs voor andere doelen kunnen worden ingezet. We nemen ook alleen die hoeveelheid waterstof mee die toereikend is. Dat zijn maximaal vier bundels van elk zestien flessen.” De range-extender en de waterstofbundels worden zo op het schip geplaatst dat ze grotendeels in het dek verzonken zijn, zodat ze het zicht van de schippers niet belemmeren.
Waterstofverbrandingsmotor
De range-extender is uitgevoerd als een aggregaat op basis van een Ford V8-verbrandingsmotor. Deze is gebouwd door Bostools. Het is in Nederland het eerste aggregaat met een waterstofverbrandingsmotor. “We waren in eerste instantie uitgegaan van een brandstofcel, maar gaandeweg het proces ging de beoogde leverancier failliet. Het proces moest wel doorgang vinden, want mede vanwege de subsidie die we kregen vanuit het Schone Lucht Akkoord waren we aan termijnen gebonden. Het aggregaat met verbrandingsmotor bleek toen een goed alternatief.”
Het betekent wel dat er toch een verbrandingsmotor draait op het schip. “Maar die hoor je niet. Het enige wat je er van hoort is het fluiten van het reduceerventiel dat de druk van 300 bar uit de waterstofcilinders terugbrengt naar een werkdruk van 45 bar voor het draaien van de motoren. En het enige wat uit de uitlaat komt, is waterdamp”, zegt Bernd Bouwman, één van de schippers van de Beulake.
De voorraad bundels met elk zestien flessen waterstof wordt opgeslagen op de oever van het steunpunt Beukers. Qua veiligheid was dat geen probleem. Er is een vangrail omheen geplaatst als aanrijdbeveiliging en de afstand tot de gebouwen is groot genoeg om te voldoen aan de eisen. Met de kraan van het werkschip zelf kunnen de bundels eenvoudig worden geladen. Het zou daardoor zelfs mogelijk zijn om niet alle benodigde waterstof mee te nemen vanaf Beukers, maar onderweg te laten leveren. “Maar dat is afhankelijk van de mogelijkheden van de leverancier.”
Dat is overigens niet zo maar een leverancier, geeft Bas aan. “We willen wel gebruik maken van groene waterstof, dat ook niet over een grote afstand wordt getransporteerd. We hebben er één gevonden maar zijn nu in gesprek met een andere partij die dichter bij Beukers zit.”

Het werkschip is voorzien van twee elektromotoren. Doordat er geen olie en onderhoud nodig is, blijft het ruim mooi schoon.
Aanbesteding in twee fasen
Het werkschip is gebouwd door Groeneveldt Marine Construction uit Hendrik-Ido-Ambacht. De aanbesteding is in twee fasen uitgevoerd, waarbij in de eerste fase in bouwteam de details werden uitgewerkt. Het budget was daarbij ook al vastgelegd. In de tweede fase mocht Groeneveldt het schip daadwerkelijk bouwen, mits binnen budget. De aanbesteding was in september 2023. De opdracht voor de bouw werd in januari 2024 gegeven.

De voorraad waterstof staat op afstand van het kantoor en is voorzien van een aanrijbeveiliging. Links ligt nog het oude werkschip de Buffel.
Groeneveldt had een eerste ervaring met de bouw van een elektrisch schip, maar het waterstofdeel was volledig nieuw. Omdat het om een los aggregaat ging, kon het bedrijf dat afzonderlijk inkopen. Al staat ook deze techniek nog wel in de kinderschoenen en is het nog geen massaproductie. Voor de batterijen kozen opdrachtgever en bouwer voor een gerenommeerde leverancier om zeker te zijn van de kwaliteit en levensduur. De batterijen zijn in het ruim van het schip geplaatst op een plek die anders niet of nauwelijks gebruikt zou worden. “Je hoeft er uiteindelijk in principe ook niet bij.” Dat geldt eigenlijk ook voor de twee elektromotoren, die praktisch onderhoudsvrij zijn. “Je houdt de ruimte ook veel schoner doordat je niet met olie en dergelijke in de weer hoeft”, geeft schipper Bernd aan.
Vaarprofiel
De capaciteit van de batterijen en de hoeveelheid waterstof, is bepaald aan de hand van een vaarprofiel dat de schippers hebben opgesteld. Bas: “Het is van invloed wat je doet op een dag, hoeveel je de kraan gebruikt, hoe snel je vaart, et cetera. Dan heb je een vaarprofiel nodig dat door de mensen uit de praktijk is opgesteld.” Het leidde tot de keuze voor 240 kW batterijen en vier bundels waterstof die elk circa 200 kW opleveren. Maximaal hebben de schippers dus circa 1050 kW ter beschikking.
Stuurhut laten zakken

De Beulake heeft een moderne en ruime stuurhut, met achterin nog ruimte om op een laptop te werken.
Niet alleen de emissieloze aandrijving maakt het nieuwe werkschip bijzonder. Het is ook in andere opzichten een hypermodern en uiterst functioneel werkschip geworden. Het heeft een diepgang van 70 tot 80 centimeter, een lengte van bijna 20 meter en een breedte van 4,55 meter. Daarmee past het precies door de smalste sluis in Overijssel. Het past ook onder de laagste brug door. Als dat nodig is kan de bovenbouw van de stuurhut naar beneden zakken. De schipper kan zijn hoofd dan door een dakluik steken om zicht te houden. Het hoogste punt van het schip is dan de bovenkant van de laadkraan.
Bernd: “Het schip is veel groter dan de oude Buffel. We hebben meer dekruimte, maar ook meer ruimte in de stuurhut. We hebben nu ook werkruimte waar je met een laptop kunt werken. Het schip is ook een meter breder. Het ligt veel stabieler en draait minder op de wind. Ook met forse windstoten kunnen we nog gewoon ons werk doen. Het schip is ook voorzien van twee spudpalen, die we tot 4 meter kunnen laten zakken. Dan ligt het schip heel stil, terwijl de Buffel altijd ging draaien om de ene spudpaal.”
Testen in de praktijk
De eerste weken hebben de schippers vooral benut om het schip te testen en te kijken naar verbruik en inzet van waterstof en dergelijke. “Daarbij bleek het schip zuiniger te varen dan was berekend. Het ligt wel aan de vaarsnelheid. Meestal varen we 6 km/u en dan is het verbruik 5 à 6 kW per uur. Bij 9 à 10 km/u verbruiken we 12 tot 15 kW/u. Bij de maximale snelheid van 13 km/u loopt dat hard op naar 36 kW per uur. Op sommige smalle stukken van de IJssel konden we met de Buffel tegenstrooms maar 4 km/u halen. We gaan zien hoe dat met de Beulake gaat en wat die dan verbruikt.”
De praktijk en de toekomst zullen het uitwijzen. Maar Bernd en zijn collega’s zijn in ieder geval enthousiast en tevreden. “Eigenlijk alles wat we hadden aangegeven is ook gerealiseerd.”