Schoon schip

Over de eindeloze graslanden kijk je zowat op de Waddenzee. Langs de weg staan knokige lage eiken met hier en daar een groepje kleine huisjes. Welkom in Grijpskerk, Noord-Groningen waar drie Delftse jongens in een hal van beton- en waterbouwer Oosterhof Holman aan hun schrobrobot werken.

Het compacte gevaarte, ongeveer zo groot als een kart, staat op een stalen plaat in de hal. Ir.drs. Cornelis de Vet sluit de perslucht aan waarmee de magneten ingeschakeld worden. Zijn compagnon van het eerste uur, ir.drs. Alex Noordstrand, heeft de afstandsbediening voor de kraan in handen. Na een korte ‘Kan die?’ en een bevestigende hoofdknik hijst hij de plaat aan één kant omhoog waardoor de plaat steiler en steiler komt te staan. De robot blijft keurig kleven aan de kantelende plaat.

Eenmaal verticaal takelt Noordstrand de plaat speciaal voor de foto tot vlak onder de hijsbalk. TU-student Lodewijk Middelburg komt in bedrijfs-overall vlak voor de camera staan. Dat wordt een mooi plaatje, vindt de fotograaf. Daarna kan de staalplaat met de robot eraan weer naar beneden. En dan gebeurt het: de kraan stokt even, de plaat schudt op en neer en een seconde later schiet de rechterkant van de robot los en hangt het apparaat in een spanband. “Dat is de dynamica”, zegt Noordstrand. “Dan kunnen de krachten opeens een stuk groter worden dan het gewicht van de robot. Daarom maken we de volgende magneten zeventig procent sterker.”

Heel bang dat hun robot op de havenbodem eindigt zijn ze trouwens niet: het apparaat zal tijdens het werk net als nu gezekerd zijn. Bovendien willen ze de robot met airbags uitrusten om hem drijvend te maken.

Uniek
Deze locatie in het hoge noorden is geen toeval. Niet alleen kwamen ze daardoor in aanmerking van subsidies van onder andere het Waddenfonds en de Niof (Noordelijke Innovatieve Ondersteuningsfaciliteit), ze vonden er een maritieme dienstverlener (Koninklijke Oosterhof Holman), een geïnteresseerde reder (Wagenborg met een veerdienst tussen Lauwersoog en Schiermonnik-oog) en een havendienst (Groningen Seaports) die hen de ruimte biedt om te experimenteren. Begin volgend jaar verwacht Fleet Cleaner de eerste praktijktests te kunnen uitvoeren in de haven. Eerst in een droogdok, en daarna aan een schip dat voor de kade ligt.

Als het lukt om bij dat schip zowel boven als onder water de aangroei te verwijderen, is hun dienstverlening uniek in de wereld. Voor de jongens van Fleet Cleaner is die demonstratie een mijlpaal, maar ook het startpunt voor verdere ontwikkeling. Behalve de schoonmaak werken ze namelijk ook aan een inspectierapport van de hele romp met een uniek positioneringssysteem. Bedrijfsmatig willen ze over vijf jaar met vijftig robots in de twintig grootste wereldhavens aanwezig zijn om zo bij te dragen aan een flinke besparing in de brandstofkosten en een beperking van de uitstoot van verbrandingsgassen.

Finale
Het avontuur begon in 2010 toen Alex Noordstrand en Cornelis de Vet als studenten maritieme techniek aan een bacheloreindproject werkten. Ze herinnerden zich dat een scheepsmotor vijf procent groter moet zijn dan de berekende waarde vanwege de aangroei op de romp. Voor grote schepen is de extra wrijving door aangroei aanzienlijk: het scheelt bij een vrachtschip van 250 meter lengte 300 duizend euro aan brandstof-kosten. Ze bedachten een robot die met magneten aan de scheepswand kleeft en daar met drie wieltjes langzaam overheen rijdt terwijl drie roterende waterjets de aangroei van slijm, algen en kleine schelpdieren wegspuit. Het idee was goed genoeg om de finale van het vak ready to startup te winnen, en het liet hen daarna niet meer los.

Tijdens hun master – ze studeerden in 2013 af – werkten ze hun idee verder uit, deden ze marktonderzoek, vroegen subsidies aan, bouwden de schoonmaakkop en begonnen daarna ook aan de robot. Daarnaast deden ze een master bedrijfskunde (general management) aan de Erasmus Universiteit.

Ze zagen het als een voordeel om het bedrijf tijdens hun studie op te bouwen ‘omdat je dan toch ongeveer gratis leeft’. Dit jaar bereikten ze met hun initiatief de finale van de Postcode Green Challenge – de grootste duurzame innvovatiecompetitie ter wereld. Helaas grepen ze naast de vijf ton aan prijzengeld.

Hun marktonderzoek wees uit dat reders wel geïnteresseerd waren in schoonmaak van de scheepsromp, maar dat het aanbod van dienstverleners slecht aansluit op de wensen van de reders. Tijd is geld in de scheepvaart, dus laten reders de schoonmaak het liefst in de haven doen tijdens het laden en lossen. Maar dat staan de meeste havens niet toe omdat de losgespoten aangroei de haven vervuilt. In Singapore zijn er bedrijven die schoonmaak aanbieden aan schepen die voor de haven liggen te wachten. Dat gaat met duikers die met grote schrobmachines langs en onder de scheepswand bewegen. Boven water kunnen ze niet schoonmaken en bovendien is het gevaarlijk werk waarbij regelmatig mensen omkomen.

De Fleet Cleaner wil de concurrentiestrijd niet aangaan op prijs (zo’n twintigduizend euro voor een schoonmaakbeurt), maar op kwaliteit. De Fleet Cleaner wordt (voorlopig) van een afstand bediend. Hij kan dankzij de kantelbare ophanging van de koppen krommingen in de scheepshuid goed volgen en, het belangrijkste, hij mag binnen de haven gebruikt worden omdat de afgespoten aangroei wordt afgezogen en verzameld. Fleet Cleaner heeft op basis van die belofte een vergunning gekregen van Rijkswaterstaat voor schoonmaak in de haven.

Intussen werken in de Delftse vestiging acht (oud)-studenten aan de verdere ontwikkeling van het systeem. Het is de bedoeling dat de robot autonomer gaat werken zodat er niet de hele tijd iemand achter de joystick hoeft te zitten (één baan over een 250 meter lang schip duurt een kwartier bij een kilometer per uur).

Een intelligent beeldherkenningsprogramma moet onregelmatigheden, zoals beschadigingen of schaapsanodes, kunnen herkennen en de robot om raad laten vragen als er een obstakel opdoemt. De schoonmaak kan worden uitgebreid met een diktemeting van het staal, zodat na afloop de klant niet alleen een schoon schip krijgt, maar ook een inspectierapport van de romp.

Het meest ambitieus is nog een driedimensionaal positioneringssysteem dat zowel onder als boven water moet werken in ondiep water, in aanwezigheid van massieve stoorelementen zoals kadewanden en een scheepsromp. Fleet Cleaner wil er samen met prof.dr.ir. Robert Babuska (faculteit 3mE) twee promovendi opzetten.

Zeecontainers
Ondertussen werkt TU-student Lodewijk Middelburg in Grijpskerk aan een ‘docking station’ waar vanaf de robot op een scheepswand kan rijden. Het is de vierde grote ondersteuningsunit die

nodig is voor de komende praktijkproef. Andere randapparatuur zijn de 250 kilowatt dieselgenerator, een zeecontainer met het hydraulische powerpack en een pomp- en filtersysteem voor de hogedrukspuit plus een container voor de zuivering van het afvalwater en de opslag van de verwijderde aangroei.

Vijf jaar na het eerste idee staat de eerste praktijktest van de Fleet Cleaner voor de komende maanden op de planning.