Dieselelektrische onderzeeboten. Na 112 jaar Nederlandse onderzeeboten klinkt dat inmiddels wel vertrouwd. Voor wat betreft conventionele onderzeeboten hoort een diesel al die tijd net zo goed bij een onderzeeboot als batterijen. Maar niet iedereen denkt daar meer zo over. Naval architect Sven Los van Nevesbu presenteerde onlangs een nieuw concept: de elektrische onderzeeboot. Zonder diesels. De impact is enorm.
De Moray 1800 zonder diesels. In deze boot zijn zoveel mogelijk lithiumbatterijen geplaatst. (Beeld: Nevesbu)
Al sinds de begintijd van de moderne onderzeeboten, zo'n 120 jaar geleden, varen conventionele onderzeeboten op batterijen die met behulp van brandstofgeneratoren op ieder moment aan boord opgeladen kunnen worden. Ondanks alle technologische ontwikkelingen is dat concept nauwelijks veranderd. Ja, dankzij de snuivermast kan een onderzeeboot ook onder water blijven tijdens het opladen en luchtonafhankelijke voortstuwing (AIP) heeft voor een nieuwe kleine revolutie gezorgd. Met AIP, naast dieselgeneratoren en batterijen, kunnen onderzeeboten nog langer onder water blijven.
Mogelijk heeft de volgende stap veel meer impact. Als de diesels uit de onderzeeboten worden gehaald en er veel meer batterijen in worden geplaatst, levert dat volgens Sven Los een simpeler ontwerp op, minder onderhoud, kleinere bemanning, minder kans op detectie en lagere kosten (in aanschaf en exploitatie).
Afhankelijk van de grootte van de onderzeeboot, staan aan boord van een klassieke dieselelektrische onderzeeboot zoals de Walrusklasse twee tot vier dieselgeneratoren plus aanverwante systemen zoals een snuivermast, ruimte voor brandstof, een afvoergassensysteem en veel pijpleidingen die het geheel met elkaar verbinden. Dit neemt ruimte in beslag en vergt onderhoud zowel op zee als op de wal. Bovendien zijn bepaalde delen, zoals kleppen, gevoelig. De dieselgeneratoren en de snuivermast zorgen bovendien voor een verhoogde kans op brand en lekkage. Er is dus veel technisch personeel op een onderzeeboot. Op de Zwaardvisklasse was dat bijvoorbeeld 50% van het totaal.
De diesels zijn in het ontwerp letterlijk en figuurlijk een zware last en dat is noodzakelijk. Maar waarschijnlijk niet in de toekomst.
Sven Los studeerde af bij Nevesbu. Sindsdien is hij er aan het werk als naval architect. (Foto: Nevesbu)
Onderzoek
Jaime Karremann van Marineschepen.nl sprak Sven Los op het kantoor van de IV-Groep, waar het maritieme ingenieursbureau Nevesbu sinds 2004 onder valt. Nevesbu werd in 1934 opgericht als de Nederlandse Vereniging Scheepsbouwbureaux en verzorgde o.a. samen met de marine de ontwerpen van diverse kruisers, destroyers, fregatten en onderzeeboten. Nevesbu was betrokken bij het ontwerp van alle naoorlogse Nederlandse onderzeeboten: de driecilinderonderzeeboten, de boten van de Zwaardvis- en Walrusklasse en bij de Hai Lungklasse onderzeeboten van Taiwan. Ook heeft Nevesbu bijgedragen aan diverse buitenlandse ontwerpen en aan het Instandhoudingsprogramma Walrusklasse. Als dochter van de RDM ontwierp het ook de export-onderzeeboot Moray.
Op het bureau wordt echter ook voortdurend onderzoek gedaan naar mogelijkheden voor innovaties. Toen Sven Los in 2017 bij Nevesbu begon aan zijn afstuderen kreeg hij dan ook de opdracht om onderzoek te doen naar volledig elektrische onderzeeboten.
Los: "Er was een afstudeerder voor mij die een heel mooi model had gemaakt van een voortstuwingssysteem van een onderzeeboot. Hij vergeleek verschillende configuraties zoals dieselelektrisch met loodaccu's en dieselelektrisch met lithium-ion batterijen. Daar kwamen zulke grote verbeteringen uit met de techniek die toen beschikbaar was dat men daarom bij Nevesbu is gaan denken aan 100% elektrisch varen."
Ook Los richtte zich op de technologie van dit moment. De huidige onderzeeboten gebruiken weliswaar nog altijd loodzuuraccu's, maar smartphones, laptops en elektrische auto's gebruiken lithium-batterijen. Los: "Lithium-batterijen hebben de laatste jaren een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Het voordeel is dat ze een enorme energiedichtheid hebben, waardoor het volledig elektrisch varen realistisch maakt."
Al snel bleek dat de winst enorm kon zijn, maar om de precieze impact in kaart te brengen simuleerde Los het concept in een voortstuwingsmodel en stelde zich de vraag: "Wat kan je met een elektrische onderzeeboot en kan het interessant zijn voor bepaalde marines?"
De Moray was een conceptonderzeeboot die in de jaren '80 op basis van de Walrus- en Zwaardvisklasse was ontworpen door Nevesbu en verkocht moest worden door RDM. Tot begin 2000 heeft RDM dat geprobeerd en de verschillende versies (1100, 1400 en 1800) werden tevergeefs aangeboden aan o.a. Indonesië, Pakistan en Egypte. Deze advertentie stamt uit 2001. (Beeld: RDM)
Uniek
Hoewel het onderzoek van Los redelijk voor de hand lijkt te liggen, is het vrij uniek. Er is in ieder geval nooit eerder iets over gepubliceerd. In juni presenteerde Los zijn onderzoeksresultaten tijdens het onderzeebootsymposium UDT in Glasgow. "Voor zover ik weet was het de eerste keer dat er op een conferentie iets over werd gepubliceerd. Dat merkte ik wel op het UDT. Er was heel veel belangstelling voor mijn presentatie, mensen moesten staan. En na afloop had ik ook veel aanspraak."
De reacties waren heel positief. "Iedereen was enthousiast. Vooral omdat het een heel andere denkwijze is. Vaak denkt men toch aan dieselelektrisch of nucleair. Het was een eyeopener. Heel veel mensen zagen in dat volledig elektrische onderzeeboten veel voordelen kunnen hebben."
"Iedereen ziet in dat dit concept voor de toekomst een optie is. Of het nu al implementeerbaar is, zijn de meningen wel over verdeeld. De batterijtechnologie is redelijk jong en de capaciteit is nu net niet toereikend. Voor nu is het misschien net niet realistisch. Maar je moet er nu mee bezig zijn om het over twintig jaar te kunnen implementeren. Als je ziet hoeveel de capaciteit van batterijen in de afgelopen tien jaar is verbeterd, zie ik wel een realistisch ontwerp liggen."
De Moray 1800 zoals deze in De Telegraaf van 22 april 1989 werd geplaatst, maar dan in rood omrand de belangrijkste onderdelen die verwijderd of gewijzigd worden. De grootste winst valt te halen uit het vervangen van de diesels (links) door batterijen. De bestaande loodzwavelbatterijen (onderin) worden vervangen door lithiumbatterijen. (Bron: Delpher/ De Telegraaf, bewerking: Jaime Karremann/ Marineschepen.nl)
E-Moray 1800
Het ontwerp van Los is gebaseerd op een oud Nevesbu-ontwerp: de Moray. Deze onderzeeboot werd in de jaren '80 door Nevesbu ontwikkeld om te kunnen exporteren door de RDM, aangezien voor veel landen de Walrusklasse onderzeeboot te groot en complex was en de Nederlandse regering de Zwaardvisklasse niet wilde vervangen.
Los maakte van de Moray 1800 (van ongeveer 1800 ton, vergelijkbaar met de Franse Scorpène, de Duitse Type 212 en de Zweedse A26) een volledig elektrische onderzeeboot. "Omdat Nevesbu de Moray heeft ontworpen is er veel informatie over. Ik heb de documentatie gelezen en heb het ontwerp zo aangepast zodat ik er zoveel mogelijk batterijen in kon plaatsen. Ik heb de boot niet kleiner gemaakt, maar de ruimte op een andere manier gebruikt. De afmetingen van de boot zijn constant gebleven zodat ik een vergelijking kon maken."
Het resultaat is een elektrische Moray-1800 zonder machinekamer, snuivermast, brandstoftanks, brandstofleidingen en allerlei andere apparatuur. De accommodatie is naar achteren verplaatst en er zijn vooral heel veel batterijen bijgekomen.
De elektrische conceptonderzeeboot kan een rondje Oostzee onder water doen, een afstand van zo'n 3500 km. Een dieselelektrische variant zou na zo'n 550 km moeten snuiveren. (Bron: Nevesbu)
Een maand onder water
Het resultaat is verbluffend. Los: "Een dieselelektrische onderzeeboot kan een paar dagen onder water blijven en dan 300 zeemijl afleggen. De elektrische variant kan 25 tot 30 dagen onder water blijven en 2.500 zeemijlen onder water varen."
Wat dat betekent is dat de elektrische onderzeeboot een volledig rondje Oostzee onder water kan varen.
De elektrische variant legt het in het totale overzicht af tegen een dieselelektrische variant zodra deze gaat snuiveren of boven water gaat varen en z'n diesels opstart. "Dan heeft een dieselelektrische boot vier tot vijf keer groter bereik."
De vraag is echter of het voor veel marines nodig is om ver te kunnen varen. "Wij horen van marines dat hun onderzeeboten bepaalde afstanden moeten kunnen varen. Maar waarom? Daar hebben ze vaak niet goed over nagedacht. Je moet je aan het begin afvragen wat je met zo'n onderzeeboot wil doen. De Zweedse boten bijvoorbeeld, die varen in de Oostzee voornamelijk onder water en ik heb gehoord dat die boten korte periodes weg zijn."
"Voor dat soort profielen is een ontwerp als deze erg interessant. De Zweedse onderzeeboten zijn namelijk heel snel in hun patrouillegebied, de Nederlandse onderzeeboten moeten eerst grote afstanden afleggen."
Op volle zee wordt dit verleden tijd. (Foto: Jaime Karremann/ Marineschepen.nl)
Geen reden meer om boven water te varen
Natuurlijk gaat er met technologische vooruitgang een stukje nostalgie verloren. Transits boven water in prachtig weer of in ruwe zeeën waar de golven over de mannen op de brug slaan, het getrimd dieselen… zijn grotendeels voorbij op een elektrische onderzeeboot.
"Bovenwater varen kan natuurlijk wel, want de motor vraagt hetzelfde. Maar als je zo'n boot hebt, dan heeft het geen voordelen om boven water te varen. Je hebt het zuurstof niet perse nodig voor het energiebedrijf. De weerstand is boven water over het algemeen veel hoger. Zeker op snelheid is het onder water voordeliger omdat je geen golfweerstand hebt. Als je zo'n boot zou hebben denk ik dat je zodra het kan en veilig is, je gelijk onder water vaart. Er is geen reden om lange stukken bovenwater te varen. Alleen in noodgevallen of voor een barbecue."
Onderwater naar het patrouillegebied varen is in het geval van een elektrische onderzeeboot de standaard geworden en zorgt er dus ook voor dat je minder snel gedetecteerd wordt. Overigens heeft Marineschepen.nl eerder begrepen dat marines aan de Oostzee sowieso niet meer boven water naar hun patrouillegebied varen.
Lang onderwater varen heeft echter ook gevolgen voor de luchtkwaliteit, die wordt snel slechter. "Voor het lozen van afval en het verversen van de lucht kun je andere oplossingen bedenken. Daar wordt al onderzoek naar gedaan en moet je kijken naar boten met AIP of nucleaire boten die toch al langer onder water blijven. Alleen het grootste verschil met nucleaire boten is dat je daar ontzettend veel energie tot je beschikking hebt. Daar kan je zuurstof uit het water halen. Ik zou nu eerder denken aan een tank met vloeibare zuurstof."
Een onderzeeboot die snuivert loopt kans op ontdekking door warmte uitstraling, geluid (van de diesels) of doordat de snuiverberg of een van de masten worden gespot met het blote oog of een radar. (Foto: NIMH)
Moeilijker detecteerbaar
Dieselelektrische onderzeeboten moeten geregeld hun batterijen opladen. De minst opvallende optie is op periscoopdiepte varen, de snuivermast (inlaat) boven water uit steken en de diesels starten. Een snuiverende onderzeeboot is op meerdere manieren te detecteren: de diesels maken veel herrie, de onderzeeboot vaart vlak onder het wateroppervlak en is in sommige wateren met het blote oog te zien plus met magneetsensoren eerder te detecteren, de diesels produceren veel warmte, en de masten zijn op de radar te zien.
Een onderzeeboot die dat niet meer hoeft (of zelfs niet meer kan) is dan al snel in het voordeel, maar er is meer, ontdekte Los: "Al die extreme signaturen van het snuiveren vallen al weg. Daar komt bij dat de elektrische onderzeeboot ook geen brandstof meer aan boord heeft, dus heb je minder kleppen en pompjes nodig." Die kleppen en pompjes maken geluid als er brandstof uit een tank is verbruikt en het gewicht van de boot gecorrigeerd moet worden (trimmen). De elektrische onderzeeboot is dus ook stiller tijdens de onderwatervaart.
Zoals uit het boek In het diepste geheim al bleek gaan dieselelektrische onderzeeboten eerst uit hun missiegebied voor zij gaan snuiveren (plus rusten, vuil wippen, etc.). Om naar die positie te gaan moeten zij eerst een afstand afleggen en lopen zij dus kans wat te missen.
Minder werk, minder onderhoud, minder bemanning, minder werving, minder kosten
Op de Nederlandse dieselelektrische onderzeeboten bestaat de bemanning voor een groot deel uit technici. Van de 55 functies op de Walrusklasse is ongeveer de helft een technische functie (o.a. elektrotechniek, werktuigtechniek). De andere helft bestaat voor een groot deel uit operationele functies (bijv. navigatie en werken met sonar) en een paar functies zijn logistieke functies (zoals een bakker en koks). Er is één ziekenverpleger aan boord. Bij de technische functies gaat het voornamelijk om functies op gebied van werktuigbouw en elektrotechniek, het aantal technici dat zich bezighoudt met sensoren en sonar is maar heel klein.
Veel mensen op onderzeeboten houden zich dus bezig met de voortstuwing. Op een elektrische onderzeeboot levert dat een enorme personeelsreductie op. Op de Moray 1800 waren oorspronkelijk 34 bemanningsleden gepland, ook daar zal de helft mensen van de Technische Dienst zijn geweest. "Daarvan zou je heel weinig mensen nodig hebben," zegt Sven Los. "Het aantal mensen voor het onderhouden en bekijken van systemen, dat kan dus een stuk afnemen. Er is geen surveillance nodig in de machinekamer, je hebt geen snuivermast waar water naar binnen kan waardoor er altijd iemand in de machinekamer moet staan. De kans dat dingen kapot gaan neemt ook enorm af. Zeker als je ook de hydraulische systemen door elektrische gaat vervangen. Dat betekent een enorme afname aan hydraulieksystemen en -leidingen. Op die manier kan je veel mechanische systemen weglaten, waardoor er dus minder energie voor nodig is en er minder werk is. Aan de lithium-batterijen heb je geen onderhoud. Niks. Je kan er geen onderhoud aan doen, net als aan de batterij in de telefoon."
"Het enige dat nog onderhoud vraagt zijn bijvoorbeeld kleine pompjes en de HEM [Hoofd Elektromotor, JK], waar je eigenlijk geen onderhoud aan kan uitvoeren en op zee weinig aan kan doen." De onderzeeboot zal daardoor voornamelijk bemand worden door mensen van de Zeedienst/ Operationele Dienst, met een klein aantal technici en logistiek personeel.
"Aan de hand van analyses verwacht ik dat de bemanning, afhankelijk van de eisen en automatisering aan boord, het wel mogelijk is om de bemanning terug te brengen naar 18 tot 20 mensen. En dat zijn ook wel de aantallen waar wel meer marines naar toe werken. Meer richting de 20."
Dat levert een kostenbesparing op (salaris, vaartoelagen, opleiding, etc.) en werving hoeft minder te zoeken naar technici.
Diesels nemen veel ruimte in beslag, vergen personeel en onderhoud. (Foto: Jaime Karremann/ Marineschepen.nl)
Vrouwen op onderzeeboten
Daarnaast zijn onderzeeboten waarvan de bemanning niet gedomineerd wordt door technische functies, naar inschatting van Marineschepen.nl, mogelijk geschikter voor vrouwen. Zoals bekend zijn vrouwen ondervertegenwoordigd in technische opleidingen en de vrouwen die bij de marine solliciteren doen dat veelal naar een logistieke functie. Er zijn geen functies op onderzeeboten voor officieren Logistieke Dienst, en slechts een paar voor 'logistieke' matrozen en korporaals. Bij de Zeedienst en Operationele Dienst is de man-vrouw verhouding meer in balans. Op het totale aantal bemanningsleden waarvan de helft bestaat uit technici (met hooguit een enkele vrouw) blijft het percentage vrouwen op onderzeeboten minimaal. Zonder technici is het percentage al snel groter waardoor er meer mogelijkheden zijn voor gescheiden sanitair en vormen vrouwen niet meer een kleine minderheid aan boord.
Minder bemanning; risico bij brand?
Het steeds verder reduceren van bemanningen is natuurlijk vanuit kostenoogpunt wel interessant, maar is het niet gevaarlijker in geval van brand? Sven Los denkt van niet. "Ik hoor heel vaak dat bemanningsreductie risico's oplevert bij brand op een onderzeeboot. Maar als je kijkt hoe groot het risico is dat je wegneemt door het weghalen van de dieselgeneratorset. De meeste branden ontstaan daar. Warme, roterende delen, olie, uitlaatgassen. Een paar druppels hydraulische olie op een warm oppervlak en er kan brand ontstaan. In het batterijcompartiment is dat veel beheersbaarder naar mijn idee. Het zijn ook compartimenten die je afsluitbaar kan maken. Bij brand in het batterijcompartiment zou ik er ook geen mensen heen sturen om te blussen."
Dat het batterijcompartiment ter sprake komt als het gaat om brand is geen toeval, want in het concept van Los staan lithium-batterijen centraal en die kunnen in brand vliegen.
Japan heeft alle vertrouwen in lithiumbatterijen voor onderzeeboten. Begin oktober werd JS Oryu te water gelaten. Voor deze onderzeeboot heeft Japan de Stirlingmotor (AIP) van Saab Kockums ingeruild voor lithium-batterijen. De sub heeft nog wel diesels. (Foto: Japanse marine)
Veiligheid van lithiumbatterijen
Tijdens zijn onderzoek onderzocht Los eerst de beschikbare batterijtechnologieën en keek naar welke het best toepasbaar zouden zijn voor onderzeeboten. "Lithium-batterijen kwamen toen naar voren. Vaak worden zij gezien als één batterij, maar het is een verzameling van een heleboel verschillende soorten met verschillende chemische samenstellingen en andere eigenschappen."
Nieuw bleek niet altijd beter. Zoals lithium-sulfur. "Die batterijen zijn heel licht, maar bij onderzeeboten is volume belangrijker dan gewicht. De batterijen zijn namelijk belangrijk voor de stabiliteit. Bij de huidige lithium-batterijen moet je al extra lood meenemen."
De voordelen van lithium-batterijen ten opzichte van de loodzuurbatterijen zijn bijvoorbeeld dat de lithiumbatterijen veel kleiner zijn. Een onderzeeboot met lithiumbatterijen kan bovendien langer hard varen.
Lithiumbatterijen zijn echter ook in het nieuws gekomen door brand. Er zijn genoeg beelden van brandende e-sigaretten, telefoons of elektrische auto's. "Dat is een risico," erkent Los, "maar die bestaat ook bij loodzuuraccu's. Bij het laden of ontladen produceren zij waterstofgas waardoor er kans is op een explosie. Dat heb je niet bij lithiumbatterijen, daar gaat het meer om brandgevaar. Extra nadeel is dat deze batterijen klein zijn en in packs zijn samengevoegd. Als één batterij in brand vliegt is er een kans op een kettingreactie."
Veel van de incidenten met lithiumbatterijen betreffen echter goedkope batterijen met een slechte architectuur. Grote batterijfabrikanten zoals Panasonic en Kokam zijn volop bezig met speciale onderzeebootbatterijen en besteden veel aandacht aan veiligheidsmechanismen voor deze batterijen. Los: "Die veiligheidsmaatregelen worden al op celniveau ingebouwd. Ook worden cellen ontwikkeld die bestand zijn tegen warmtebronnen van buitenaf, om een kettingreactie te voorkomen. Andere cellen kunnen automatisch worden uitgeschakeld en gekoeld zodra de batterij overbelast raakt."
Het effect van brand in één batterij wordt zo dus minimaal, doordat er ontzettend veel cellen zijn, legt Los uit. Er is dus geen apart backup-systeem nodig volgens hem, want "het zijn allemaal backups". Als er schade is, door brand of iets anders, is er genoeg reservecapaciteit.
En schok? De schokeisen op onderzeeboten zijn hoog. Dat moet geen probleem zijn volgens Los. "Als je je telefoon laat vallen is dat ook een behoorlijke schok op de batterij. Je scherm is dan kapot, maar de batterij niet. Sommige fabrikanten hebben zelf al schoktests gedaan en zeggen dat ze voldoen aan de schokstandaarden voor onderzeeboten van bepaalde marines."
Opladen op zee
Een elektrische onderzeeboot kan zelf niet zijn batterijen opladen. Dat kan wel op de wal, en best snel volgens Los. De batterijen van zijn conceptonderzeeboot kunnen op z'n snelst in 16 uur opgeladen worden.
Daar hoeft de onderzeeboot echter niet voor naar de thuishaven of een marinehaven, het kan haast overal. "Je hebt wel een bepaald voltage nodig en ook de connectie moet geschikt zijn. Maar het is relatief eenvoudig. Alle grote havens hebben tegenwoordig een walstroomconnectie en de onderzeeboot moet zo ontworpen worden dat daarmee de batterijen kunnen worden opgeladen. Dan zou je totale laadduur iets langer zijn, maar heeft niet direct invloed."
Volgens de onderzoeker is het ook mogelijk om een dieselgenerator te bestellen en daarmee de batterijen van stroom te voorzien.
Dat levert al meer flexibiliteit op, toch is Nevesbu verder gaan filosoferen. "We hebben ook gesproken over het opladen door een ondersteuningsschip. Als je een slimme manier bedenkt om het te koppelen kan de onderzeeboot naast een Karel Doorman varen die z'n dieselmotoren gebruikt om energie over te zetten. Of het wenselijk is een tweede, maar het zou zeker kunnen."
Veel landen hebben onderzeebootmoederschepen die onderzeeboten kunnen ondersteunen, dus voor hen is dat concept van opladen op zee misschien relatief snel toepasbaar.
Het filosoferen door Nevesbu bleef overigens niet beperkt tot opladen op zee. "Je kan allerlei futuristische ideeën bedenken. Zoals onderzeese oplaadpunten of een drijvend windmolenpark met aftappunten voor onderzeeboten. Dat zijn James Bond-praktijken," geeft Los toe. "Technisch kan het, of het realistisch is, is wat anders."
Voor wie?
Terug naar de realiteit. Zoals bij de lezers van Marineschepen.nl bekend is, opereren de Nederlandse onderzeeboten anders dan die van landen zoals Duitsland en Zweden. De Nederlandse onderzeeboten moeten bijvoorbeeld naar het Caribisch gebied kunnen, in de Indische Oceaan, de Middellandse Zee of in de Noorse Zee kunnen opereren. Ze zijn ver en lang van huis.
Dat zijn niet de operaties waar de elektrische onderzeeboten in eerste instantie voor geschikt zijn, denkt Los. Volgens hem zijn de elektrische onderzeeboten vooral geschikt voor landen die nu met kleinere onderzeeboten dicht bij huis willen opereren. Landen zoals Duitsland, Zweden, maar ook bijvoorbeeld Griekenland, Singapore en Indonesië.
Er is echter nog een interessante markt: landen die wel onderzeeboten willen, maar ze te duur en/ of te complex vinden. Zij kunnen die onderzeeboten niet alleen aanschaffen, maar mogelijk ook zelf ontwerpen en bouwen.
Ondanks dat het concept eigenlijk alleen invloed heeft op de voortstuwing, zijn elektrische onderzeeboten simpeler om te ontwerpen en veel goedkoper om te bouwen. "Kijk naar het aantal leidingen in een onderzeeboot, dat zijn er enorm veel. Je hebt veel minder systemen die je met elkaar moet integreren. Er zijn haast geen tanks meer, veel minder pijpleidingen en drukhuiddoorvoeringen [gaten in de romp waar bijvoorbeeld de snuivermast door naar buiten moet of een uitlaat, JK] Drukhuiddoorvoeringen zijn lastig want het is een verzwakking in de constructie. Allemaal van invloed op de complexiteit. Als het aantal systemen verminderd heb je minder interfaces die met systemen met elkaar moeten koppelen. Dus minder kans op dingen die met elkaar in de knoop kunnen raken. Lithium-batterijen hebben ook geen koeling nodig, hoeft ook niet te worden ontworpen en gebouwd. Alleen meer kabels. De snuivermast en het systeem voor afvoergassen zijn vrij complex, die heb je niet meer nodig."
"Dus ook het gebruik van onderzeeboten wordt eenvoudig. Er is minder onderhoud nodig en er zijn een stuk minder dingen die kapot kunnen gaan tijdens het varen. Vooral als je het vergelijkt met boten die eenzelfde submerged endurance halen, AIP-boten bijvoorbeeld. Een geïntegreerd AIP-systeem is een stuk equipment waar nog niet zoveel mensen kennis over hebben. Zeker niet in bepaalde landen. Vooral landen die net beginnen met onderzeeboten lopen tegen problemen aan door te weinig kennis en ervaring."
Sven Los verwacht dat elektrische onderzeeboten goedkoper zijn omdat ze minder onderhoud nodig hebben. Daardoor zijn ze ook vaker beschikbaar. "Pijpleidingen, de snuivermast, het afvoergassensysteem, hulpsystemen, dat zijn wel de systemen waar tijdens het onderhoud de meeste tijd in gaat zitten. Hoeveel onderhoud het scheelt is lastig in te schatten. Daarvoor zou ik meer inhoudelijke kennis moeten hebben van onderhoudscycli. Maar iemand bij Nevesbu die bekend is met de Walrusklasse zei dat de onderhoudskosten met 50% zouden afnemen."
Indonesië heeft tweedehands Type 209-onderzeeboten van Zuid-Korea gekocht en wil meer onderzeeboten aanschaffen. Daarnaast wil het land de eigen marine-industrie verder uitbouwen, maar is er wel kritiek op de plannen omdat onderzeeboten o.a. erg complex zijn. (Foto: Amerikaanse marine)
Nederlandse elektrische onderzeeboten in 2067?
Los verwacht dus niet dat de vervangers van de Walrusklasse volledig elektrisch worden. Wat verwacht hij dan van de vervangers van de vervangers, die als de komende boten vijftig jaar zijn, in 2067 worden afgelost. Worden die wel elektrisch? "Het zou zo maar kunnen. Het hangt wel af van de batterijcapaciteit en de wensen van de marine op dat moment. De laatste 10 jaar is de batterijcapaciteit met 60% verbeterd, als je die lijn wil doortrekken en je telt er weer 60% bij dan kan je best wel veel met zo'n schip. Maar er moet wel veel gebeuren voordat de energiedichtheid van batterijen zo groot is als die van diesel. Als ze met die boten de oceaan over willen varen, dan denk ik niet dat het ontwerp volledig met batterijen kan zijn. Het zou eerder in de vorm van een gecombineerde opstelling zijn. Dus met AIP. Zeker als we stappen gaan maken met het opslaan van waterstof en andere AIP-systemen die ontwikkeld worden."
Nevesbu doet daarom momenteel onderzoek naar een concept van batterijen en AIP.
Hoe te verzilveren?
Elektrische onderzeeboten, het lijkt de toekomst voor veel onderzeediensten. Nu het onderzoek van Sven Los is afgerond, is de grote vraag hoe Nevesbu ermee verder gaat. Het idee lijkt de heilige graal te zijn, maar iedere onderzeebootbouwer kan dit concept zomaar overnemen en een elektrische 212, A26 of Scorpène bouwen. Nevesbu is echter niet van plan om elektrische onderzeeboten te verkopen, zo reageert het bedrijf desgevraagd per e-mail. "Wat we beogen met de studie is relevant blijven voor Nederlandse en buitenlandse bedrijven en laten zien dat we continu met nieuwe ontwikkelingen bezig zijn. We hebben niet als doel om nieuwe onderzeeboten op batterijen te verkopen."
