RAMSSES composiet-romp-demonstrator doorstaat impacttests, bevestigt superieure veerkracht

Partners in het Realisation and Demonstration of Advanced Material Solutions for Sustainable and Efficient Ships (RAMSSES) project werken aan het demonstreren van een composiet schip dat 40% lichter weegt dan een staalequivalent, wat aanzienlijke reductie in brandstofverbruik en emissies biedt.

Geleid door Damen Schelde Naval Shipbuilding (DSNS, Gorinchem, Nederland) en Damen Gorinchem (DSGo), in samenwerking met InfraCore Co. (Rotterdam, Nederland), Evonik (Essen, Duitsland), Airborne UK en TNO (Nederlandse Organisatie voor toegepast wetenschappelijk onderzoek), werd in juli 2020, na drie jaar ontwikkeling, een zes-meter hoge composiet-rompsectie onthuld. Getiteld, “Custom Made Hull for Offshore Vessel”, is dit een van 13 demonstrators die in het RAMSSES-project gebouwd worden.

Uniek in dit demonstratorproject is dat de hele cyclus van productontwerp, nieuwe harsontwikkeling, alternatieve vezelarchitecturen, nieuwe verbindingsoplossingen, opschaling van infusietechnologie, validatie van grote composietstructuren en risicobaseerd ontwerp worden ontwikkeld en getest onder de auspiciën van de maritieme classificatiemaatschappij Bureau Veritas (BV). Daarnaast hebben de partners de mogelijkheid gepioneerd om dikke laminaten tot zes meter hoogte te infuseren die vollschaal schip-rompstructuren vertegenwoordigen.

Zoals beschreven in CW's dec 2019 feature “Removing barriers to lightweighting ships with composites”, en in DSNS persberichten, is er momenteel een afwezigheid van goedgekeurde richtlijnen voor composietschepen. Regels voor composietscheepsbouw dekken alleen schepen tot 500 ton — ongeveer 25 meter in lengte. RAMSSES beoogt dit aan te pakken door de composiettechnologie en capaciteit op te schalen om composietschepen tot 85 meter lang te ontwerpen, produceren en markten in volledige naleving van Safety of Life at Sea (SOLAS) en klaseregels.

Dit zal gedaan worden door het valideren van het productieproces van grote composietstructuren met economische verbetering en sleutelprestatie-indicatoren voor brandweerstand, impactweerstand en structurele robuustheid. Verder heeft de assemblage bij DSNS de haalbaarheid aangetoond om composietschepen te bouwen in scheepswerven die traditioneel toegewijd zijn aan staal.

Nu bewijzen impacttests op de RAMSSES-demonstrator bij DSNS in Vlissingen, Nederland, de veerkracht van composieten in harde mariene omgevingen. Meerdere impacttests die helicopter-noodlandingbelasting overschrijden, werden gedemonstreerd op de RAMSSES-rompschil en het composiet-helikopterdek.

Dit werkpakket van het RAMSSES-project wordt geleid door DSNS en Damen Shipyards Gorinchem, dat het basisonwerp heeft ontwikkeld. Engineering is uitgevoerd door Airborne UK en InfraCore Co., die de composietexpertise van het bedrijf naar het project brachten. Evonik heeft de hars ontwikkeld om de composieten te infuseren. Na assemblage zal TNO vollschaal-tests uitvoeren voor validatie van ontwerp, kwaliteitsmanagement en structurele prestaties. Bureau Veritas heeft consultancy en advies geleverd dat een slimme track naar goedkeuring biedt.

“Het werk dat we hier doen is belangrijk voor de toekomst van scheepvaart. Duurzaamheid is een grote focus in de industrie nu en scheepsbouw is geen uitzondering,” zegt Marcel Elenbaas, senior engineer bij Research & Technology Support DSNS. “Het gebruik van composieten voor grotere schepen heeft significante gevolgen voor het hele ontwerp van het schip. Als het lichter is, gebruikt een schip minder brandstof en produceert lagere emissies. Het schip vereist ook kleinere motoren, wat meer ruimte voor additionele systemen betekent, wat resulteert in een veelzijdiger platform. En natuurlijk vereisen composieten aanzienlijk minder onderhoud dan een staalschip. Met RAMSSES hebben we de kans om de effectiviteit en haalbaarheid van grootschalige composietscheepsbouw te demonstreren.”

Het RAMSSES-project heeft financiering ontvangen van de Europese Unie's Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma onder grant agreement No 723246. Andere demonstrators in het RAMSSES-project omvatten innovatieve componenten en modulaire lichte systemen, maritieme apparatuur, de toepassing van high-performance stalen in lastdragende rompstructuren, de integratie van composietmaterialen in diverse structuren voor wereldwijde reparatie.