For første gang i 100 år risikerer Danmark at stå uden et stort havforskningsskib – nu har skibsdesigner Knud E. Hansen udviklet konceptet for et topmoderne havforskningsskib. DTU mangler dog fortsat at skaffe finansieringen.
Om alt går vel vil DTU Aquas kommende, nye havforskningsskib kunne indskrive sig i en eksklusiv klub af forskningsskibe, der kan gennemføre havforskning i farvande, som er omfattet af polarkoden.
Skibsdesign-virksomheden Knud E. Hansen har netop afsluttet konceptudviklingen af et nyt oceangående dansk havforskningsskib med en længde på 65 meter. Designstudier og rapporter er afleveret til opdraggiveren, DTU Aqua, der nu skal afgøre det videre forløb.
DTU Aquas nuværende havforskningsskib, ’Dana’, står overfor at skulle 40-års klasses ved udgangen af 2022, hvilket reelt betyder, at skibet forventes at skulle udfases i løbet af ganske kort tid. Danmark vil uden en planlagt erstatning for ’Dana’ reelt stå uden et stort havforskningsskib for første gang i 100 år, hvis ikke der findes en løsning.
Store, dyre skibe
Flåden af forskningsskibe med isbrydende egenskaber, som er i drift i dag, er dyre i drift.
Derfor skal driftsomkostningerne for et nyt skib optimeres, så det bliver attraktivt for internationale forskerhold at søge skibstid på et dansk, isklasset havforskningsskib.
Med øget international forskningsaktivitet i Arktis, er der et stigende behov for at have kapacitet til at kunne gennemføre operationer i polarfarvande. Men det er dyrt at købe sig ind på forskningstid på de største isbrydende forskningsskibe. En række nationer har allerede sat nye, store isbrydende forskningsskibe i søen. Andre nybygninger på mere end 100 meters længde er undervejs. Det har været et fokusområde for DTU Aqua i designudviklingen at skabe et havforskningsskib med høj forskningskapacitet, som både kan operere i is, men samtidigt været effektivt og billigt i drift.
Hydroakustik
Og netop at optimere omkostningsniveau med høj forskningskapacitet samt at tilpasse skibet til isklassen har været noget af en udfordring for Knud E. Hansen, der står bag designudviklingen.
– Udfordringen har været at designe et havforskningsskib med maksimal kapacitet til at udføre hydroakustiske målinger og samtidig gøre skibet i stand til at operere i isfyldte bælter mellem åben vand og fast is, forklarer skibsdesigner Mike P. Sears fra Knud E. Hansen.
– Hvor andre havforskningsskibe må vende om, når de møder is – også flere af dem, som vores nabolande bygger og sammenlignelige skibe i flåden – så er dette skib til DTU Aqua designet til en havforskning i en fremtid, hvor mere havforskning foregår arktiske egne med mere brudt is.
Skubbe til isen
Bliver det nye havforskningsskib et isbrydende forskningsskib?
– Nej. Vores bud er, at det nye ’Dana’ skal kunne operere i isen, altså sejle og skubbe til isen, ikke nødvendigvis bryde isen. Fryser skibet fast, så kan det holde til det. Hvis hun skulle bryde is, så ville det være nødvendigt med en anden skrogform og kraft, hvilket ville øge prisen og påvirke optimeringen i opsætning af hydroakustiske måleinstrumenter.
Knud E. Hansen har som nævnt haft byggeomkostninger og driftsomkostninger for øje i forbindelse med udarbejdelsen af konceptstudiet.
– Dette er ikke på grund af byggeprisen i sig selv, men for at have et attraktivt havforskningsskib internationalt. Den samlede løsning giver DTU Aqua et driftoptimeret havforskningsskib i mellemstørrelsen på omkring 65 meter, hvor dagscharterprisen for skibstid kan bringes ned, hvilket skal gøre DTU Aqua til en attraktiv samarbejdspartner for forskningsgrupper internationalt.
Mange studier
Hvordan har I grebet analysearbejdet an i praksis?
– Der er gennemført sammenlignelige studier af 12-15 skibe fra den internationale flåde af havforskningsskibe i samme størrelse. Herefter har vi sammen med DTU Aquas New Build Team virkelig raffineret på alle enkelt løsninger fra for til agter, forklarer Mike P. Sears.
Der er gennemført en række omfattende studier af enkeltelementer i processen for at finde optimale løsninger på hver enkel komponent; skrog, støj, propulsion, bubble sweep down, CFD mv.
Mike P. Sears fortsætter:
– Det har været vigtigt for os at gennemtænke et godt flow i skibet ift. fiskeriarbejde, multidisciplinære stationer, forskningslaboratorier osv. Dette gælder også for havneanløb og håndtering af lastning/ losning.
Hvad er blevet valgt fra for at få omkostningerne ned?
– Det er klart, at en væsentlig del af designstudiet har handlet om at optimere skrogets linjer og nedbringe undervandsstøj (URN) for at kunne opnå højeste forskningsstandard (ICES CRR 209) som en nødvendighed for, at forskerne vil kunne optimere skrogmonterede sensorer og måleinstrumenter. Vi har gennemført nærstudier af propel-, skrue-, aksel-, og fremdrivningskonfigurationer. Vi har også gjort meget ud af at vurdere power load’en på den dieselelektriske konfiguration ud fra pris og driftsomkostninger.
Mike P. Sears fortsætter:
– Man kunne have designet skibet med to propeller, men evalueringen har vist, at dette ikke giver tilstrækkelig merværdi samlet set, når man sammenholder med merprisen.