Program Sustainable shipping

 Sjöfartssektorn står inför betydande utmaningar för att minska sin miljöpåverkan och tillgång till förnybara bränslen bedöms vara en förutsättning för att klara omställningen. 

Huvudsyftet är att identifiera och utvärdera de styrmedel riktade mot sjöfartssektorn som kan driva på ökad produktion av förnybara bränslen inom den svenska sjöfartssektorn, med särskild fokus på att överbrygga det ekonomiska gapet mellan förnybara och fossila bränslen. Forskningen ska ge konkreta rekommendationer för beslutsfattare och branschaktörer. 

Studien syftar till att analysera och utvärdera de styrmedel som bäst kan stimulera produktionen av förnybara bränslen för sjöfartssektorn. Hänsyn kommer att tas till påverkan från befintliga och kommande EU- och IMO-regleringar med syfte att identifiera och föreslå anpassade incitament som kan minska det ekonomiska gapet mellan förnybara och fossila bränslen. 

Resultaten kommer att bidra till den bredare diskussionen om hur sjöfarten kan göras mer hållbar genom effektiv användning av både regleringar och ekonomiska incitament. 

This project aims to identify the potential impacts of the planned offshore wind farms on shipping under winter conditions where ice presents significant challenges. The project will investigate where and how wind farms, ice structures, and shipping routes may intersect by analysing navigation and ice maps. The focus is on how ice conditions, particularly during severe and mild winters, could be impacted by wind farms and how this interaction could affect the safety and efficiency of maritime operations. Through AIS data analyses, ice chart analyses, literature review and interviews with shipmasters, the project will identify risks posed by these offshore structures and the impact of ice on shipping operations. The project’s results will 

The effectiveness of antifouling paints is described by how well they prevent biofouling compared to a control panel without antifouling properties. Previous studies (e.g., from Florida and France) have shown that results from tests vary depending on whether they are conducted under static or dynamic conditions. In the proposed pre-study, we will compile existing literature on how different hydrodynamic conditions (static and various types of dynamic tests) affect the performance of antifouling paints. The shipping industry's interest lies in the potential energy savings that can be achieved through reduced biofouling with optimized use of antifouling paints. In modeling and calculating potential savings, one needs to convert the roughness generated by biofouling into increased friction. Here, we identified from previous studies that it is necessary to include the fact that the adhesion strength and appearance of living organisms are unique to specific species (Oliveira and Granhag 2016). 

DNV is currently doing a number of project both inhouse and with the industry of the current state of OCC technologies which will form the baseline for this project. Based on this information we can identify the challenges and opportunities in integrating these systems with land-based carbon capture facilities, and propose a roadmap for implementation in a Swedish context. The core analytical work in the project is to i) estimate the potential for captured CO2 for ships calling ports with already planned onshore infrastructure (e.g. in Gothenburg, Malmö, Gävle, Stockholm) and ii) estimate the additional costs of the connecting ships to this infrastructure. 

To meet IMO regulations and combat climate change, the maritime industry requires new, eco-friendly fuels. Despite extensive life cycle assessments (LCAs) assessing environmental and economic viability, it remains unclear how organizations utilize these results in decision-making. Our study employs a bounded rational view to analyze organizational decision processes, examining the involvement of various actors and their impact within the organization and its network of customers and suppliers. Instead of focusing solely on physical aspects, the study emphasizes social relations, offering an overview for each alternative fuel. The research aims to uncover similarities and differences in the social networks for alternative fuels within maritime shipping. This will be done through a literature review and ethnographically inspired interviews with participating organizations. 

The transition to renewable fuels such as biofuels is crucial for achieving long-term goals to reduce climate change. Despite this, there is limited knowledge about the market prospects for biofuels in the maritime sector, both in terms of supply and price. This study aims to map the direction and conditions for biofuels as bunker fuel in the Nordic market. It intends to provide insights into potential opportunities, risks, and challenges that may affect the conditions for biofuels in the market in the future. 

The project will analyze factors influencing the supply, such as availability, costs, and regulations for biofuels in shipping, and present a comprehensive view of the market's potential and development opportunities. The focus will be on aspects such as price trends, production volumes, competition from other sectors, incoming regulations, the influence of potential geopolitical events, and raw material availability. Potential market interactions between different biofuels, such as co-production, will also be highlighted. 

The project is primarily focused on biofuels well-known in the maritime industry, such as biogas and biomethanol, and the analysis will concentrate on five- and fifteen-year perspectives. 

Utgående från AIS-data och analys av sjöfartens utveckling och fartygsflottan och tidigare genomförda studier upprättas scenarios på framtida efterfrågan på olika alternativa bränslen. Produktionsmöjligheter för dessa volymer analyseras, inkluderande tillgång till el och biogen CO2. Möjlighet till import av dessa alternativa bränslen analyseras. 

Baserat på gjorda scenarios uppskattas produktions- och logistikkapacitet för dessa alternativa bränslen. Potentiella hinder för införandet av dessa identifieras. Behovet av effektiva styrmedel för att accelerera utvecklingen analyseras. 

Workshops med referensgruppen genomförs under projektets gång för att diskutera resultaten. 

Resultaten sammanställs och presenteras dels i en skriftlig rapport, dels på branschprogrammets årliga konferens. 

Förstudien syftar till att skapa en grund för att digital utveckling inom sjöfartssegmentet inom följande områden: 

• Specifikationer för modern IT-infrastruktur ombord på fartyg 
• API/eventkrav för mjukvaruapplikationer 
• Integrera OT (Operational Technology)/sensordata mellan OT-system och affärsappar på ett skalbart och ekonomiskt effektivt sätt 
• Skapa en samarbetsplattform för leverantörer och rederier för att skapa verkligt värde genom digitalisering. 

Projektet adresserar sjötransporter och kopplade landtransporter, dörr-till-dörr. För att påskynda omställningen behöver transportleverantörer paketera gröna transporttjänster på ett attraktivt sätt givet transportköpares kortsiktiga och långsiktiga behov, så att gröna transporttjänster anpassas till transportköpares serviceförväntningar inklusive miljökrav. Tjänster kan kombineras och skräddarsys för att passa olika kundsegment och servicekrav med målet att snabba på realiseringen av gröna transporter och CO2-minskning. Exempelvis olika utformning av transporterbjudande till transportköpare som behöver påtryckningar jämfört med de som vill ligga i framkant. Transportleverantörer kan behöva använda sig av nudging, koordinering, maktstrukturer och förtroende för att påskynda intresset för gröna transporttjänster. 

Även andra aktörer i transportkedjan, såsom åkerier, järnvägsoperatörer och inlandsterminaler har en viktig roll i utformningen av transportlösningar. Det finns ett stort behov av forskning i denna starka industridrivna utveckling mot gröna transporttjänster för att bättre förstå transportleverantörens roll som möjliggörare att påskynda utvecklingen mot fossilfria och effektiva försörjningskedjor i samspel med transportköpare och nyckelaktörer. 

Sailing ships were among the earliest human-made transport systems enabling travel across the oceans. Today, wind propulsion is being reconsidered to reduce the marine transport sector’s reliance on fossil fuels and carbon footprint. Modern wind propulsion methods include sails, kites, and Flettner rotors, but also require propellers for consistent performance. This dual propulsion system complicates the design of the propeller and rudder due to varying operational conditions, affecting efficiency, cavitation, underwater noise, and the interaction between the hull, propeller, and rudder. Wind propulsion alters propeller performance by inducing leeway and drift and changing wake into propeller. Current design and route planning tools, based on traditional single-point operating conditions, are inadequate for these complexities. This project aims to enhance understanding of the underwater flow physics of wind-assisted ships, enabling accurate prediction of propulsive factors across a wide range of operating conditions, from solely wind-powered to solely propeller-driven. 

För att samhället ska kunna kompensera sjöfartens investeringskostnader eller skapa nya regleringar behövs underlag över vilka miljövinster en viss åtgärd har för samhället. Ett sätt att beskriva detta är med de externa kostnaderna som ett visst utsläpp ger upphov till. Det finns idag etablerade metoder för hur externa samhällskostnader kan beräknas avseende utsläpp av växthusgaser och luftföroreningar, kunskap som bl a använts som underlag till ett flertal internationella regleringar avseende sjöfartsbränsle. 

Kunskap vad gäller sjöfartens påverkan av den marina miljön, och vilken samhällsekonomisk kostnad denna påverkan ger upphov till har däremot fram till nyligen i princip helt saknats. Projektet avser att analysera och beräkna sjöfartens externa kostnader och jämföra dessa med direkta kostnader (teknikkostnader mm). Olika styrmedel kommer analyseras avseende nytta för samhället och förväntat utfall. Viss metodutveckling för att bestämma externaliteter och en analys av osäkerheter ingår. Ett antal fallstudier med utvalda tekniker och/eller styrmedel kommer att användas. 

The project is based on Cost-Benefit Analysis (CBA) performed on four modelled ship-generated GW management scenarios. The cost for handling GW in port reception facilities (PRF), PWTP and MWTP, as well as treatment results concerning the main pollutants identified as zinc (Zn), copper (Cu), manganese (Mn), nitrogen (N), phosphorus (P), total suspended solids (TSS), COD-Cr (chemical oxygen demand), 5-day biochemical oxygen demand (BOD5), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), are calculated. The reduction of pollutants is given a shadow price to reflect the benefit for avoidance of negative environmental impact. The shadow prices, the average volume of effluent, and the amount of pollutants eliminated using available technologies, are used to calculate the environmental benefit. CBA, is performed to obtain the Net Profit (NP) which is the difference between the environmental benefits and the costs of managing GW from generation to final disposal. The project seeks to evaluate and compare the NP in the four modeled scenarios to find the most beneficial handling of GW from ships. 

The project's primary objective is to develop a conceptual technical solution for a stationary refueling station dedicated to bunkering hydrogen into ships. This solution will consider technical, economic, and safety considerations, balancing advantages and limitations. Initially, the project will conduct a comprehensive literature review and propose various technical scenarios. The feasibility of each scenario will be examined, focusing on the requirement to refuel 20 tons of hydrogen within an hour. Subsequently, the project will propose a stationary refueling system for compressed hydrogen that meets technical and safety requirements while being financially viable. This proposed solution will be utilized for future research applications aimed at engineering and scaling up the refueling system, followed by constructing and testing a pilot refueling system. 

För att använda vingsegel optimalt måste deras vinkel till vinden (skotning) ändras kontinuerligt och följa vindens variationer. Det kräver att vindriktning och vindstyrka mäts ombord och ges till vingarnas kontrollsystem. Eftersom skotningen av stora vingsegel är långsam, är det troligen en fördel om kontrollsystemet blir varse ändringar av vindvinkel i god tid innan den når fartyget. Projekt avser undersöka om att man skulle kunna använda en framåtriktad Lidar (lasermätare) för detta ändamål. Det studeras genom att installera Lidar på befintliga fartyg utan vingar. Metodens potential undersöks sedan med hjälp av datorsimuleringar. 

Refrigerated cargo units (reefers) are an integral part of sea-borne transport, but at the same time, reefer electrical faults are a common cause of fires [1] [2]. Fires on ro-ro ships pose significant dangers and extinguishing them may often be difficult. Consequently, monitoring connected reefers could be an effective approach to fire prevention. MoRe will develop a solution for reefer monitoring, including software, hardware and a proposed human-machine interface for alerts and alarms. This work is a continuation of studies performed in the LASH FIRE project [3] [4] [5]. The solution will be installed and evaluated both in a land-based test bed and on board the Stena Scandinavica. The project group brings together a mix of expertise in engineering, human-centered design and ship/cargo operations, catering for end-results with a high level of practical applicability. These results will be communicated in ways that maximize the chances for industry uptake. 

Detta innovationsprojekt kommer att utveckla ett analytiskt verktyg för energiomställning för att hjälpa hamnar att övergå till en koldioxidfri framtid. Medan alla hamnar har ett uppdrag att minska sina egna utsläpp och stödja minskningen av utsläpp inom sjötransporter, saknar många hamnar, särskilt de mindre, de analytiska resurser som krävs för att göra detta. 

Projektet bygger vidare på arbete från en pågående, associerad förstudie inom Lighthouse ("Hamn som energihubb: Uppskattning av efterfrågan på el"), som identifierade behovet av ett sådant verktyg och utvecklade analysramverket som ska kodas in i verktyget. Som ett resultat av detta innovationsprojekt kommer alla hamnar i Sverige att få tillgång till en grundläggande analytisk kapacitet för att förbättra sina individuella omställningsplaner, och den struktur som kodas in i verktyget kommer också att underlätta en kontinuerlig dialog mellan hamnarna när de gemensamt koordinerar sitt stöd för omställningen av sjötransporter. 

Sverige har en stor potential att utveckla den havsbaserade vindkraften som kan täcka mer än 50 % av landets förnybara elbehov till 2050 och bidra till ett hållbart energisystem. 

Hamnkapaciteten i Nordsjöländerna är dock inte tillräcklig och kommer att bli en allvarlig flaskhals för planerad utveckling av havsbaserad vindkraft (Royal Haskoning DHV, 2023). Identifierade utmaningar som svenska hamnar ställs inför är osäkra planer för vindkraftsprojekt, oklar lönsamhet för hamnen, utvecklingsrisker ock konkurrens med andra verksamheter. 

Projektet syftar till att utveckla en innovativ metodik som hjälper svenska hamnar utvärdera sin affärspotential och identifiera hur en affärsmodell kan sättas upp utifrån de nya behov som vindkraftsindustrin som kundsegment har 

Det kommer att koppla samman hamnar, sjöfartssektorn, vindutvecklare, lokala myndigheter och dra nytta av lärdomar och goda exempel från Nordic Offshore Wind Alliance (NOW PORTS-projektet). 

RISE kommer att utveckla och göra tillgänglig en digital testbänk som möjliggör Software-in-the-loop (SIL) och Hardware-in-the-loop (HIL) samtestning av olika aktörers styrsystem och hårdvara för effektiv och säker kontroll av vinddrivna fartyg i realtid. Den digitala testbänken kommer således att möjliggöra skapandet och användningen av digitala tvillingar av vinddrivna fartyg i designfasen. 

Testbänken kommer att utformas så att den simulerade miljön och systemet under test kan vara fysiskt åtskilda, med kommunikation som endast flyter genom en standardiserad API. Detta kommer att säkerställa tillämpbarhet för fall där styralgoritmer betraktas som företagshemligheter. 

För att den simulerade miljön ska representera verkligheten på ett korrekt sätt kommer RISE även att tillhandahålla de nödvändiga simuleringsmodeller som krävs för de testinstallationer som förväntas genomföras inom ramen för detta projekt. Detta inkluderar (men är inte begränsat till) hydrodynamiska skeppsmodeller, framdrivningsmodeller och generiska vindframdrivningsmodeller. 

Föreslaget projekt bygger vidare på en Lighthouse-förstudie, finansierad inom Hållbar sjöfart, om ett elektrifierat fartygskoncept mellan Norrland och Södertälje, där fartygets gång i is var identifierad som en begränsande faktor. I föreslaget projekt föreslås tekniska lösningar för att förutsäga fartygsprestanda med avseende på hastighet, energieffektivitet och tidsåtgång. Specifikt utvärderas fartygsprestanda för hybridframdrift och miljöpåverkan jämförs för olika bränslen. Dessutom tas ett verktyg fram för reseplanering baserat på ”high-fidelity” numeriska modeller för ruttoptimering, där målet är att minimera totala operationella kostnader för rederi och varuägare som skickar gods med fartyget. 

Förbättrad batteriteknik och växande miljöhänsyn har lett till ökat intresse och investeringar i elektrifiering, där passagerarfärjor är en lovande kandidat för denna övergång. Bärplansteknik är en lösning för att radikalt förlänga räckvidden för eldrivna fartyg genom att minska fartygets effektbehov. Forsknings- och testmetoder för farkoster med bärplan har dock släpat efter då det är svårt att återskapa den mycket dynamiska och komplexa miljö som bärplanen verkar i. Det finns ett akut behov av att utveckla skräddarsydda testmetoder för bärplansfartyg, för att möjliggöra förbättrad design av framtida bärplansfartyg, vilket kan bidra till säkrare och mer hållbara marina transporter. 

I det här projektet strävar vi efter att utveckla avancerade testmetoder för att testa bärplan under realistiska, dynamiska förhållanden med målet att tillhandahålla information för design av bärplan- och propulsionssystem. Bärplanens karaktäristik och prestanda i vågor samt dynamisk respons vid plötsliga islag är huvudfokus för denna studie.