105 medlemmer fra 35 lande i ITTC arbejder for maritim sikkerhed og brændstofeffektivitet

ITTC udvikler globale standarder for energieffektive og sikre skibsdesigns. FORCE Technology bidrager med en 240 m lang slæbetank til test og optimering af fremtidens skibe.

Søfart udgør det primære grundlag for verdens samhandel, og transporten har indflydelse på priser og omkostninger for nærmest alle varer i dagligdagen. Søtransporten påvirkes af energipriser og miljøhensyn, men sikkerhed for fartøj, besætning og last har altid højeste prioritet. ITTC arbejder med udvikling af teststandarder for både energieffektivitet og sikkerhed. FORCE Technology deltager sammen med 104 andre prøvningslaboratorier fra hele verden i arbejdet.

ITTC – International Towing Tank Conference

Organisationen har medlemmer verden rundt, og det hele drejer sig om designoptimering af skibe. Skibene skal være effektive, grønne, sikre og manøvredygtige. En towing tank (= slæbetank) er det testbassin, hvor skibsmodeller kan vurderes og optimeres med hensyn til energiforbrug og bevægelser ved sejlads i stille vand eller i bølger. Og ”konferencen” skal forstås som det forum af testorganisationer der har rådighed over sådanne faciliteter, og som deltager med specialviden om måling af fremdrivingsforhold og manøvreevne.

Konstant forbedring af skibstrafik

Søtransport er Danmarks største eksporterhverv. Danmark har en lang tradition som søfartsnation og er internationalt helt i front ift. den grønne omstilling. En forudsætning for dette er bl.a. teststandarderne der udvikles i organisationen International Towing Tank Conference, ITTC. Danmark repræsenteres i organisationen af FORCE Technology, og blandt de 105 medlemmer fra 35 lande har Danmark siden 1948 bidraget til at den mere end 90-årige organisation fastholder og forbedrer teststandarderne for at søtransport kan foregå bedst muligt set fra tekniske og økonomiske perspektiver.

Gennem verdensomspændende ensartede teststandarder sikres at særligt højkvalitetsskibe – som de dansk designede – ikke udsættes for unfair konkurrence fra sub-standard lande. Dette er af afgørende betydning for danske rederier, værfter og designhuse samt den sværm af danske underleverandører der supporterer skibsbygningsindustrien (som f.eks. hoved- og hjælpemaskine-, pumpe-, skibsautomations-, skibselektronik, navigationsinstrumenter, rutevejlednings- malings-leverandører m.fl.)

ITTC International Towing Tank Conference

https://www.ittc.info/

IMO International Maritime Organisation

https://www.imo.org/

Konferencen er en organisation, der arbejder i 3-årige sprint, hvor specifikke problemstillinger vurderes og underkastes behandling i en lang række tekniske komitéer. De tekniske komitéer, der sammensættes af medlemmer fra mange lande, har veldefinerede formål, der udarbejdes af de øverste styrende komitéer og godkendes af organisationens generalforsamling hvert tredje år. Alle 7 verdensdele er repræsenteret i Executive Committee. Under Executive Committee er Advisory Council, der følger og styrer komitéernes arbejde. Organisationen er vist på Figur 1.

ITTC-konferencen har netop været afholdt i september 2024, og dermed er arbejdsopgaverne for de kommende 3 år lagt fast. Advisory Council har til opgave at holde fremdrift i arbejdet, således at der er resultater og konklusioner at fremlægge på næste konference i 2027.

Fra Danmark deltager FORCE Technology i Executive Committee og i Advisory Council, ligesom FORCE Technology er medlem af de tekniske komitéer om Manoeuvering (manøvrering) og Propulsion (fremdrivning). FORCE Technology varetager sekretariatsfunktionen for hele ITTC. Der er derudover komitéer om sejlads i is, om stabilitet i bølger, om kavitation og støj fra propellere, om modstand i vand, fuldskala performance, sødygtighed, stabilitet i bølger, offshore engineering samt flere endnu. Også en komité om vindfremdrevne og vindassisterede skibe er oprettet, da interessen for vind til fremdrivning er vokset de senere år hvor brændstofpriser og miljøhensyn vejer stadigt tungere.

Verdens førende maritime testlaboratorier (105 stk.) deltager

Medlemmer skal godkendes inden de optages i ITTC udfra kriterier om kompetencer og egnede faciliteter, hvilket vil sige test- eller forskningsmuligheder indenfor de specialiserede områder. Med både adgang til navigationssimulatorer, beregning af fluid dynamik (CFD), modelforsøg, flere vindtunneler og en 240 m lang slæbetank (towing tank) beliggende i Hjortekær ved Kgs.Lyngby, er FORCE Technology en værdsat deltager i de nævnte aktiviteter. Danmarks bidrag til organisationens aktiviteter er til fordel for redere og skibsbyggere, og fastholder muligheden for evaluering af nybygninger i designfasen inden en egentlig prøvesejlads, der altid afholdes inden det færdige fartøj tages i brug.

De fysiske eksperimenter og forsøg udføres med skalamodeller af fartøjerne, og de forskellige parametre som for eksempel den nødvendige maskinkraft og modstanden i vand ved forskellige vind- og bølgeforhold bestemmes med stor nøjagtighed som er afgørende for anvendeligheden af resultaterne. Selv få promillers afvigelse i estimeret kraftbehov kan få afgørende betydning for et skibsdesigns økonomiske konkurrenceevne.

Modelforsøg til bestemmelse af fremdrivningsegenskaber udføres som foreskrevet i ITTC’s procedurer — Modelforsøg til bestemmelse af fremdrivningsegenskaber udføres somforeskrevet i ITTC’s procedurer.

3-årige handlingsplaner for udvikling af procedurer og guidelines

Arbejdet i ITTC foregår i sprint på 3 år. Ved hver konference fremlægges resultater og erfaringer fra den seneste arbejdsperiode, og der træffes beslutninger om hvilke aktiviteter der skal prioriteres i den kommende periode.

I arbejdsperioderne mødes medlemmerne af de enkelte komitéer cirka 10 -12 gange og typisk fysisk en gang om året. De fysiske møder foregår på skift hos medlemmerne. Det tætte samarbejde er til fordel for vidensdeling, netværk og erfaringsudveksling. Komitéerne har også mulighed for at starte programmer med proficiency tests, der er sammenlignende tests udført på samme måde hos flere laboratorier. På den måde kan kvalitet og usikkerheder på test og målinger kvantificeres og sammenlignes. I alle de tekniske komitéer er der fokus på CFD (Computational Fluid Dynamics) simuleringer og beregninger, hvor der udvikles stadig bedre modeller og anvendes stadig kraftigere computersystemer.

Rent praktisk udmønter projektarbejdet sig i en række guidelines og harmoniserede procedurer for hvordan man bedst muligt gennemfører test og målinger i testtanke og øvrige testfaciliteter. Guidelines er under konstant forbedring, og de opdateres med aktuelle erfaringer efterhånden som man arbejder sig igennem de aftalte testprogrammer. Det er Advisory Council, der har til opgave at styre og følge aktviteterne gennem den 3-årige proces.

I arbejdsprogrammet indgår også benchmark testing, som gør det muligt at forfine processerne og reducere usikkerhed på data og risiko for fejlfortolkninger. For de enkelte laboratoriefaciliteter i medlemsorganisationerne indarbejdes guidelines og procedurer i laboratoriernes kvalitetsstyringssystemer som også opfylder ISO 9001.

Procedurer og guidelines er også væsentlige for samarbejdet med den maritime organisation IMO (International Maritime Organisation), som refererer til procedurer og guidelines som grundlag for godkendelser. IMOs 176 medlemslande skal som en del af medlemskabet implementere IMO resolutioner i landenes nationale lovgivning, således at fartøjer registreret under landenes flag kan overholde ensartede krav til sikkerhed og forurening. Danmark har været medlem af IMO siden 1959. IMO blev oprettet af FN i 1948.

Energieffektivitet, sikkerhed og mindre besætninger

Energieffektivitet er et vigtigt arbejdsområde for ITTC. EEDI (Energy Efficiency Design Index) og EEXI (Energy Efficiency Existing Ship Index). Test- og beregningsprocedurerne fra ITTC er vigtige i forhold til at kunne beregne disse indeks. Energiforbrug er en altafgørende faktor for søtransporten, og balanceres hele tiden imod forureningshensyn mht. både luftforurening og forurening via spildprodukter. Og så er emisions regnskaber for driften under intens opmærksomhed i disse år.

Alternative brændstoftyper indgår derfor også indirekte i ITTCs arbejde, og de alternative brændsler kan have store miljømæssige og CO₂ fordele, men er til gengæld langt dyrere end de traditionelt anvendte brændsler. De seneste år er brændstoffer som ammoniak, brint og metanol kommet i søgelyset som alternative muligheder, men priserne er indtil videre flere gange højere end oliebaseret brændsel. For både større og mindre fartøjer er også fremdrift med vedvarende energikilder blevet et reelt alternativ, der afprøves af visse rederier. Der eksperimenteres med traditionelle sejl som drivkraft, men også metoder som ”rotorsejl” i form af Flettner rotorer kan benyttes som tilskud til fremdrift. Flettner rotorerne udgøres af høj cylinder, der roteres af en mindre motor på skibet. Rotationen betyder at der ved visse vindforhold på tværs af sejlruten kan opnås en fremdrivningseffekt på grund af den såkaldte ”Magnus effekt” der opstår ved mødet mellem overfladen af den roterende cylinder og vinden. Scandlines har i nogle år benyttet Flettner rotorer på færgefarten mellem Gedser og Rostock. Det koster også en lille smule energi at holde rotoren i drift, men virkningen betyder overskud i energiregnskabet, samlet set. Scandlines oplyser på deres egen webside en besparelse på 4-5 % af CO₂ udslippet fra færgernes drift.

Miljø- og energihensyn betyder at fartøjer i dag dimensioneres meget omhyggeligt for ikke at overudruste dem med motorkraft og dermed opnå dårligere energi indeks. Der er dog samtidigt et hensyn til at fartøjerne også skal kunne manøvrere sikkert under ekstreme vejr- og driftsforhold som for eksempel en 50-års storm, således at der ikke er fare for besætning, last eller miljø. Tilstrækkelig manøvreevne har også betydning for sejlads i isfyldte farvande og er blevet en mere påtrængende parameter i takt med at de arktiske isforhold ændrer sig meget i disse år, og nye, kortere sejlruter kan udfordre sikkerheden, hvis der dannes is.

Flydende vindmøllerturbine — Flydende havvindmølle som eksempel på brugen af vedvarende energikilder i moderne maritime løsninger.

FORCE Technologys rolle

Som nævnt passer ITTCs aktiviteter på standardisering meget fint sammen med flere FORCE analyseaktiviteter. Den 240 m lange slæbetank i Hjortekær i Kgs. Lyngby er forsynet med instrumentering og udstyr således at der kan udføres sejlads (slæbetest) med skalamodeller opbygget i eget værksted. Modellerne er omhyggeligt nedskalerede modeller som fleksibelt kan til passes undervejs i en forsøgsrække. Kræfterne under sejladsen måles ved hvert forsøg. Skaleringen af modellen og af parametrene ved slæbetesten udformes i overensstemmelse med ITTC rekommendationer og testprocedurer.

FORCE Technology råder også over vindtunneler, hvor vindlasten på skibene kan bestemmes og ved hjælp af et avanceret vindsimuleringssystem kan der påføres dynamiske vindkræfter på skibene ved fritsejlende forsøg i slæbetanken.

De præcise beregninger og målinger i vindtunneler og slæbetank er en forudsætning for udviklingen af de matematiske modeller der bruges i FORCE Technologys simulatorer som anvedens på mere end 45 simulatorcentre over hele verden til designsimulering og besætningssimulering.