ZeroCoaster (Zero-emission and standardized Coaster) -Universal short sea ship, zero emission ready by fuel flexibility and standardization

The Norwegian costal fleet has an average age of 28 years and represents 48% of all sea transport in Norway. This aging fleet is not emission free. The Norwegian government requires that greenhouse gas emissions get reduced by 50% by 2030. These requirements may be tougher in a few years. Zero-emission vessels and a sustainable fleet is not achievable with current solutions. The operating costs, capital costs and technology risks are too big. If Norway's target for halving emissions by 2030 is to be implemented, it will be a need for 700 low-emission and approximately 400 zero-emission vessels, of which; 450 bulk and cargo ships. How can we reduce the risk and cost to get a sustainable fleet renewal that shipowners are willing to invest in? ZeroCoaster is a modularized and standardized vessel design with zero-emission philosophy that can contribute to solving this problem. The ship will be optimized after analysis and results from current comparable alternatives. Simulation tools will be used to test the different parts of a currently operating vessel during different weather conditions. This data is used further in the optimizing process. One of the main hypotheses is that ships can reduce their energy consumption, which is essential for using zero-emission technology. The tool developed in ZeroCoaster can document up to 40% reduced kW / ton x nm compared to existing vessels, after simulation and optimization. The ZeroCoaster ship structure is standardized, which saves both engineering- and production costs. The aim is to prove that standardized ships in terms of type of cargo and size are technically and commercially feasible. The hypothesis is that two types of configurations can replace tens of variants, which in turn will increase fleet utilization and make it possible for bulk carriers to use high-tech and cost-driving technology. Energy production and fuel storage is currently integrated in the ship as standard. This makes it costly to change from one energy carrier to another. With ZeroCoaster we want to use a module based, interchangeable container solution. This means that energy production and -storage can be replaced easily. The research will provide answers to how these modules can connect to the ship and still be interchangeable. As a result of the collaboration with key technology owners and class companies, a design and solution have been developed for the use of ammonia as an energy carrier, and fuel cells for energy production. This has now been technically verified and has undergone commercial processes for further realization. A new project work package has been established with the name «ZECH» - Zero Emission Compressed Hydrogen, where the work is to evaluate available bunkering technologies with a focus on safety, cost and capacity. Secondly, economic and technical key indicators for the use of compressed hydrogen on ships for use with simulation-driven ship design will be developed. Last but not least, regulations between land-based industry and the maritime industry must be harmonized, with focus on safety, operation and future integration. In order to reduce energy consumption, research is being carried out to test wind and wave-assisted propulsion, with the potential to reduce the consumption by 15-20%. The study also has a goal to find better solutions for logistics by sea and cargo handling than what exists today.

Effektmål: - Økt flåteutnyttelse - Nye forretningsområder som vil diversifisere porteføljen og generere flere årsverk - Økt kunnskap om simuleringsbasert skipsdesign og mulighetene for optimalisering - Bedre kjennskap til logistikkmønsteret for fartøy med mye tid i norske havner - Redusert motstand og forbedrede operasjonelle egenskaper Effekt for samfunnet: - Redusere klimagassutslipp for nærskipsflåten (ved kommersiell realisering) - Økt godsoverføring fra vei til bane og sjø, som fører til store klima- og miljøgevinster (ved kommersiell realisering) - Inngående kunnskap om bruk av lav- og nullutslippsløsninger i et lite kartlagt segment, som vil kunne sikre globalt konkurransefortrinn for norske bedrifter og arbeidsplasser - Store ringvirkninger for den maritime bransjen. Økt aktivitet hos verft, utstyrs- og teknologileverandører, havner og rederier (ved kommersiell realisering) - Redusere Norges klimagassutslipp med 3% (ved kommersiell realisering)

For å nå målene i Paris' klimaavtale må store reduksjoner i klimagassutslipp fra skipsfart gjennomføres før 2030. En handlingsplan for grønn skipsfart ble utviklet av den norske regjeringen i 2019 for å legge til rette for det grønne skiftet innen den maritime næringen . Handlingsplanen trekker sterkt fram behovet for en grønn fornyelse av den aldrende norske nærkyst-og bulkskipsflåten. Gjennomsnittsalderen på flåten er nesten 30 år, og det forventes at det trengs mer enn 100 nye skip de neste årene. På grunn av de lave marginene og mangelen på kapital i dette skipssegmentet har det imidlertid vært og vil være få investeringer i grønn teknologi så lenge disse produktene er mer kostbare og mindre fleksible enn konvensjonell teknologi. Den norske næringsklyngen Grønt Skipsfartsprogram initierte i 2019 et pilotprosjekt for å studere hvordan den nødvendige flåtefornyelsen innen kyst- og bulkflåten kan realiseres, men også bidrar til det nasjonale målet om å redusere klimagass-utslippene. Både lasteiere, skipseiere, skipsdesignere, verft, leverandører av utstyr, klassifiserings- og forskningsorganisasjoner deltok. Pilotstudien identifiserte viktige muliggjørende faktorer, men avdekket også at en konkurransedyktig løsning kan tilbys til markedet ved høy grad av norsk verdiskaping. Resultatet av studien var et skipskonsept som kombinerer nye grønne teknologier for reduserte utslipp med modularisering og standardisering for kostnadseffektivitet. Prosjektet Zero-emission and standardized Coaster (ZeroCoaster) vil bringe pilotstudien videre mot optimalisert systemdesign og verifisering av disse parameterne, og utvikling av designløsninger som sikrer drift med nullutslipp av lokal forurensning til rimelige kostnader. Målet er å bevise at et nullutslippsskip kan være kommersielt konkurransedyktig mot tradisjonelle lastebåter. Dette arbeidet vil kreve forskning og utvikling av metoder for design og ytelsesvurdering innen ny teknologi.