Onderwerp: Project Snow Leopard: Ontwerp

Zoals jullie weten charteren wij in het noorden, maar sinds 2012 verschuiven we meer en meer in de rol van onderzoeksfacilitatie. We varen dus met wetenschappers en onderzoekers naar de uithoeken van de wereld. Sinds 2009 gebeurt dat met 'Bagheera' en vanaf 2014 is daar de Snow Dragon ook bijgekomen. We lopen echter steeds vaker tegen de limitaties van onze huidige boten aan en zijn al jaren aan het fantaseren over een boot waarvan de grenzen van wat nog veilig kan veel verder liggen, waar meer ruimte aanboord is en waar enkele specifieke andere dingen op en aanzitten. Deze nieuwe boot, Snow Leopard genaamd, zou dan ter vervanging of wellicht zelfs als aanvulling op de huidige scheepjes ingezet gaan worden voor onderzoek in de ijzelijke wateren zowel noord als zuid. In 2013 had ik al de eerste ideeen voor een dergelijke boot en naarmate we meer en meer ervaring krijgen met het faciliteren van onderzoeksprojecten word het wensenlijstje steeds specifieker. Tot nog toe is de formaldahyde aan de eettafel verwerkt en dat is toch een situatie waar we graag vanaf zouden willen.

Dit draadje gaat over ons huidige project; het ontwerpen van een nieuw expeditievaartuig.

Ontwerpeisen:

Bemensing en comfort:
- Plaats voor 4 bemanningsleden en 10 wetenschappers,
- Niet meer dan 2 mensen per hut,
- Niet meer dan 6 mensen per toilet of douche,
- Toileten en douches gescheiden van elkaar in aparte ruimten,
- Salontafel met 14 vaste zitplaatsen in het dekhuis met 360 graden rondom uitzicht,
- Kombuis direct naast de salon tafel,
- Twee navigatie/stuur posities in het dekhuis welke volledig dubbel uitgevoerd zijn en onafhankelijk van elkaar werken,
- Verwarming op restwarmte van de motor(en) indien mogelijk en anders diesel. Houtkachel permanent geinstalleerd als back-up

Facilitatie van wetenschappers/filmteams/fotografen etc.
- Droog laboratorium van minimaal 5m2,
- Nat laboratorium van minimaal 3m2,
- Minimaal 7 werkplekken voor het werken op computers, deze werkplekken mogen niet in de algemene leefruimte gesitueerd zijn,
- Iedere werkplek voorzien van zowel 110V als 220V stopcontacten,
- Vergader ruimte voor 8 personen met een tafel welke niet in de algemene leefruimte is,
- Kunnen opereren van een ROV van maximaal 4.000 kg,
- Kunnen opereren van een CTD scanner en sampler tot op 8.000m diepte,
- Opberg mogelijkheden van 20 ton/16m3 materiaal en uitrusting wat specifiek voor onderzoek bedoeld is,
- Dekluik van minimaal 2m2 voor het laden van de wetenschappeijke uitrusting,
- 8 Maanden autonoom kunnen opereren met een volledig team aanboord,
- 2 jaar autonoom kunnen opereren met bemanning en 5 wetenschappers in een (ant)Arktische omgeving (ingevroren),
- 48 uur in 'stille modus' kunnen opereren,
- Duik compressor en opbergruimte voor minimaal 20 duikflessen en 5x volledige (koudwater)duikuitrusting,
- Ruimte om een sneeuwscooter binnen te kunnen parkeren,
- 12kW elektrisch vermogen beschikbaar voor het draaiende houden van de onderzoeksuitrusting,
- 150kW elektrisch vermogen voor het opereren van de grote ROV,
- 1000 liter aan diepvries vermogen voor ice-cores en andere samples,

Varen:
- Maximale loodlijn lengte van 24m,
- Door 10/10e opgebroken ijs kunnen duwen,
- Bestand tegen kruiend ijs in open oceaan,
- Makkelijk singehanded te zeilen,
- Enkele roer en enkele schroef,
- Voortstuwing verdeeld over twee identieke aandrijvingen (enkele schroef) welke ieder hun eigen machinekamer moeten krijgen,
- Maximale minimum diepgang 160cm in normaal beladen toestand.
- Hoge daggemiddelden kunnen halen onder zeil (streven is gemiddeld 180 mijl per dag),
- Alles moet kunnen functioneren bij buitentemperaturen van -60 C tot +40 C,
- Kunnen ankeren tot 40m water diepte,
- Ankeruitrusting dubbel uitgevoerd en permanent functioneel,
- Permanent geplaatst hekanker wat kan functioneren tot een diepte van 25m,
- Dekverwarming mbv koelwater van de motoren voor het minimaliseren van ijsopbouw aan dek,
- Opvang van regenwater als drinkwater,
- Grote sneeuw-smelt bak aan dek welke in verbinding staat met de watertanks,
- Moet veilig kunnen zeilen met twee waterdichte compartimenten volgelopen,
- Een 6 persoons RIB met 25pk buitenboord motor welke binnen opgeborgen kan worden,
- Ruimte voor een kleine zodiac of roei skiff aan dek,
- Zeeraling van minimaal 110cm hoog,
- Volledige boot moet MCA gekeurd zijn,
- Casco en systemen moeten ABS gekeurd zijn,
- Operationele kosten niet meer dan €400 per dag met een voleldig team aanboord, dit is exclusief wetenschappelijke uitrusting en logistiek.

Zeker geen volledige lijst, maar het geeft een beetje een beeld. Dit draadje gaat over het ontwerpen van deze boot.

Gaaf Erik, Bagheera is een geniaal ontwerp, dus ben benieuwd wat er van komt. Erg interessant!

Flink pakket van eisen en wensen.

Verwarmen is bij de polen natuurlijk van belang.
Voorzie je ook in een koeloptie voor de noord-zuid verbindings-trips?



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Wat een bijzonder project zeg!
Ben je van plan om de boot grotendeels zelf te bouwen of concentreer je je meer op het ontwerpen? Heb je al een materiaal in gedachte (staal of aluminium)?
Ik zal je project met grote interesse volgen.
Alvast bedankt voor het delen:-)

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Dat wordt een joekel van een boot!
Benieuwd!

Waterman schreef : Koeling is in eerste instantie ook een kwestie van goed isoleren en goed ventileren. Beide komen op deze boot zeker goed voor elkaar, maar als dat toch te warm blijkt, dan is er altijd de mogelijkheid om de kettingwaspomp van het anker in te zetten als deksproeier. Zeewater over het dek spuiten heeft een enorm verkoelend effect. Er gaat zeker geen airconditioning ingebouwd worden.
MrP schreef : De romp word van aluminium, een rondspant. De bouw zal waarschijnlijk in eigenbeheer gaan gebeuren omdat ik niet echt onder de indruk ben van de manier van zaken doen van de paar scheepswerven in de wereld die een dergelijk project aan zouden willen nemen.

Dat gezegd hebbende, het plan is wel om er een heel team van mensen op te zetten, anders gaat de bouw veel en veel te lang duren. De voorlopige raming is dat de bouw van deze boot zo'n 45.000 manuur in beslag neemt. Als je dat met tweeman vol tijd doet dan zou het ruim 10 jaar duren en dat is voor de doel van het project te lang.

Wat een bijzonder project! Ik denk ook even aan het andere draadje over de boot van SKip Novak.
Ik kan er weinig aan bijdragen, als mooi-weer MED zeiler , maar ga dit met belangstelling volgen.

Kijkend naar de eisenlijst, en met name het stuk huisvesting: wat is de motivatie om perse een zeilschip te willen? Het lijkt me dat je met een motorschip meer mogelijkheden hebt om voldoende ruimte te realiseren?

Wow, gaaf! Maar wat is die formaldahyde aan de eettafel ?

@Apea:
Er zijn 8 praktische redenen om er een zeilboot van te maken en dan natuurlijk de minder belangrijke reden dat het veel leuker is om te zeilen.

1. Een zeilboot voortgestuwd door de wind beweegt aanzienlijk rustiger als een motorboot waardoor er minder zeeziekte is en er meer productieve uren aanboord zijn.
2. De afstanden die we moeten afleggen voor enkele van de projecten die op stapel staan zijn rond de 15.000 mijl zonder mogelijkheid om te bunkeren. Met een motorboot in de huidige ontworpen rompvorm zou dat betekenen dat je 30.000 liter extra brandstof mee moet nemen. Dat is 30m3 aan bootinhoud wat we nu niet hebben en 25 ton minder gewicht wat mee gezeuld zou moet worden op die tochten. Die 30 kuub extra betekend dat de rompvorm aangepast moet worden, resulterend in meer weerstand door het water en dus meer brandstofverbruik. Die 30 kuub is dus nog aan de voorzichtige kant.
3. De tuigage kan makkelijk omgebouwd worden tot meteomast als de boot stationair ligt tijdens projecten, iets waar je op de motorboot speciale uitrusting voor mee moet nemen en lokaal moet opbouwen.
4. De tuigage word ook een belangrijke bron van energie opwekken waardoor het aantal generatoruren aanzienlijk terug gebracht kunnen worden.
5. We moeten op erg afgelegen plekken (soms zonder kranen of een kade) spullen tot 6 ton kunnen laden en lossen, de tuigage is een ideale hijskraan hebben we op onze huidige boten ervaren.
6. De boot gaat diesel-elektrische voorstuwing krijgen met een aanzienlijk deel van de ballast in de vorm van 2V loodzuur accu's. Tijdens het zeilen kan de schroef de accubank volladen. De ratio zeilen/motoren ligt op ongeveer 7/1. Dus een week zeilen geeft genoeg energie om een volle dag te motoren om een windstilte door te komen zonder dat er diesel gebruikt hoeft te worden.
7. Motorboten maken aanzienlijk meer herrie en daar word je na 48 uur motoren toch erg moe van.
8. Met een zeilboot kun je altijd afstanden afleggen, als er iets met de diesel voorraad of de aandrijving gebeurt op een afgelegen plek dan ben je de klos en kun je nergens meer heen.

It Paradyske schreef : Biologen aanboord hebben vaak samples van bacterien, algen en anderen organismen die geconserveerd moeten worden om later in het lab bestudeerd te kunnen worden. Vroeger deed men dat met sterk water, tegenwoordig doet men dat met formaldahyde. Aangezien we op onze huidige boten geen 'nat laboratorium' hebben is de enige plek waar dit praktisch kan gebeuren aan de eettafel in de salon. Dat hebben we liever niet meer.

Je hebt het over 2V lood accu's.
Het bedrijf waar ik werkt ontwerpt en installeert de laatste tijd veel hybride installaties, maar geen enkele met lood accu's.

Waarschijnlijk is dat om gewicht te besparen? iets wat voor onze 'ballast' niet van toepassing is.

Naar mijn weten zijn de loodaccu's aanzienlijk beter te recyclen (tot wel 99%) en kosten ze maar een fractie van alle andere opslag mogelijkheden. Daarnaast passen die 2V cellen juist perfect tussen de vrangen in de bilge.

Enig nadeel wat ik kan bedenken is dat de opslag hoeveelheid per volumeeenheid aanzienlijk minder ideaal is voor loodzuur accu's.

Gewicht en energiedichtheid idd.
Maar ook rendement, aantal cycli en dat moderne accu's bestand zijn tegen het langdurig in gedeeltelijk ontladen toestand verkeren.

Prijs is nog wel een dingetje idd

Ik neem aan dat je er van op de hoogte bent, maar aan huisvesten van (lood)accu's aan boord van een schip onder keur worden nog al wat regels gesteld met m.b.t ventilatie.
Als ze ook deel uit maken van je nood energie bron, is plaatsing in de kiel waarschijlijk geen optie.

Wauw !

Twee vraagjes:

- waarom de volledig dubbele binnenstuurstand ? Ergonomie, instructie, failover?
- EUR 400 per dag operational cost: is dat inclusief afschrijving van apparatuur en installaties ?

Erikdejong schreef :
Ah zo, ik dacht dat het autocorrectie was.

@PvO Ze zijn puur en alleen voor energie bufferen voor de voorstuwing en de hotel-load van de wetenschappers. Het reilen en zeilen van de boot zelf heeft zijn eigen accu-banken in een appart accu hok in de machinekamer, mede ook omdat dit laatste een ander voltage is. De bilge word luchtdicht van de leefruimten ivm temperatuursisolatie. Om condens in de bilges te voorkomen komt er zowieso geforceerde ventilatie in iedere bilge, ook in de secties waar geen accu's komen te staan.

Is het aantal cycli van die 2 volt cellen echt zoveel minder dan die van de moderne oplossingen? Ik zie regelmatig boten op wereldreis die 20 jaar lang gebruik malen van dat soort cellen om wasmachines, drogers en airco's aan de gang te houden.

holrobert schreef : aan de ene kant redundancy, apparatuur gaat tegenwoordig nog maar een jaar of 6 mee, dus er zullen nogal wat failures gaan komen. Daarnaast kun j met een enkele stuurstand niet over het vrijboord kijken als je ondr helling zeilt. Het is dus prettig als je aan de hoge kant kunt zitten zodat je nog steeds 360 graden uitzicht hebt.
Dat is inderdaad met afschrijving van alle installaites die met regelmaat vervangen moeten worden. Ik had er niet bij geschreven dat dit gebaseerd is op 250 dagen per jaar operationeel zijn.

Aantal cycli van lood wordt voor een groot deel bepaald door de diepte van de ontlading.
Bij meer dan 20% ontladen gaat het hard naar beneden.
Je wensen lijstje i.c.m mijn aaname dat je zo min mogelijk de generator wilt gebruiken deed mij aan lithium accu's denken.

Ik zou zelf, op basis van de info die je hebt verstrekt, gaan voor 2 identieke accu banken, beide via een bi-directionale dcdc converter naar een dc bus.
Deze twee dc bussen via een koppelschakelaar koppelen(standaard gesloten).
Vanuit de dc bus je beide voortstuwing motoren voeden met terug lever mogelijkheid en een 230v boordnet creëren.
De generator(en) aansluiten via een acdc aansluiten op de dc bus.

Mooi project Erik. Ik heb geen idee hoe groot die onderzoeksmarkt is voor charterboten maar als je 250 dagen per jaar commercieel wilt varen dan is dat een flinke vraag. Waarschijnlijk komt er met de "klimaatcrisis" veel geld vrij voor dit soort onderzoeken. Heb je de financiering al bekeken en haalbaarheid daarvan? Of wil je eerst ontwerpen en dan wel verder kijken?

Mooi project zeg, maar ook veel kopzorg hoe je de bouw in redelijke termijnen kunt gaan houden!
Vroeg me af...
Heb je al aan overmaatse RAB's gedacht of ga je er ijzer aan hangen

250 vaardagen, 400 Euro p.d. "operational costs" => 100.000 Euro per seizoen, in net iets meer dan 8 maanden (laatste week van maart plus april t/m november) 7 dagen in de week. (24/7 als ik de inzet goed interpreteer)

Grootste kostenpost in operationele kosten: personeelskosten.

Hoe zie je dat voor je, 4 bemanningsleden meer dan full time, voor een gedeelte van 100.000 Euro (bruto) per jaar?

Rob10 schreef : Er is een enorme vraag voor dit soort boten. We hebben uiteraard gepolsd bij diverse onderzoeksinstituten waar we mee gewerkt hebben en er is voldoende werk om 5 van deze boten 365 dagen per jaar bezig te houden. Wat we doen is echt maar een druppel op een gloeiende plaat. Dat zit hem vooral in het feit dat de 'concurentie' bestaat uit grote onderzoeksschepen van 80-90-100m lang welke 600 miljoen kosten om te bouwen en een miljoen per week om in de vaart te houden en daar kunnen maar 20 wetenschappers tegelijk op aan het werk. De kosten voor dit soort onderzoek zijn zo exorbitant op de manier waarop het al decennia lang gedaan word, dat we min of meer een gat in de markt hebben waar we het aan kunnen bieden voor slechts 5% van wat het nu kost. het geld is beschikbaar, maar een onderzoeksteam kan dus letterlijk 20 keer zo lang in het veld zijn tegen dezelfde kosten.
De financiering is al rond, maar zal tijdens de bouw met subsidies aangevuld gaan worden zodat we meer uit kunnen besteden en daarmee de bouwtijd te verkorten.

JotM schreef : Ik zie dat dit niet helemaal duidelijk naar voren gekomen is, die €400 per dag is alleen voor de boot zelf, niet voor personeel, voedsel, havengelden en andere zaken. Puur en alleen onderhoud aan de boot en de systemen. Totaal operationeel buget waar wel alles bij in zit gaat meer richting de 6 ton per jaar.

Mooi project ! Ik hoop dat we een gedetailleerd verslag gaan zien ! (You tube video serie ?)