Onderschatting van de methaanslip bij LNG-motoren

Je denkt misschien dat LNG, vloeibaar aardgas, de heilige graal is voor schonere scheepvaart. Schoner, goedkoper, klaar voor de toekomst.

Maar er zit een addertje onder het gras. Een heel klein, heel stil addertje dat een enorme impact heeft. Het heet methaanslip.

En het is een veel groter probleem dan de meeste rederijen en operators in de offshore en heavy-lift wereld denken. Wij praten hier niet over een beetje gas dat verloren gaat. We hebben het over een krachtige broeikasgas dat 80 keer effectiever is dan CO2 in de opwarming van de aarde.

En wat je in de uitlaatpijp ziet, is vaak maar een fractie van het echte verhaal. Laten we dit eens goed uitpluizen, zonder ingewikkelde termen. Want je portemonnee en je vergunningen hangen er vanaf.

Wat is methaanslip eigenlijk?

Stel je even voor: je LNG-motor draait. De tank is vol, de pomp draait, de generator doet zijn werk. Alles lijkt perfect. Maar gas is een koppige gast.

Tijdens het laden en lossen van LNG, bij het ventileren van de tank, en soms gewoon omdat de motor niet op 100% efficiëntie draait, ontsnapt er methaan.

Dit is gas dat niet verbrand is. Het glipt zo de schoorsteen uit. Dat is methaanslip.

Het is de onvolledige verbranding of lekkage van onverbrand gas. Waarom is dit zo’n heet hangijzer? Omdat de scheepvaartsector massaal overstapt op LNG om te voldoen aan de strengere IMO-regels (International Maritime Organization).

We denken dat we goed bezig zijn. We verminderen zwaveloxiden (SOx) en stikstofoxiden (NOx) aanzienlijk.

Echter, de totale klimaatimpact van LNG wordt enorm onderschat door deze methaanslip. De industrie praat graag over "laag zwavelgehalte", maar ze fluisteren over "methaanslip percentages".

Waarom het in de offshore zo’n pijnpunt is

In de zware offshore wereld, denk aan heavy-lift schepen van mammoet-schepen zoals die van BigLift of Jumbo, of aan offshore bevoorradingsschepen (PSV's), draait alles om betrouwbaarheid en vermogen. Deze schepen hebben vermogens nodig van 10.000 tot soms 25.000 kW.

Ze varen niet van A naar B; ze moeten op een exacte positie blijven (station keeping) met DP-systemen (Dynamic Positioning). Dat vereist constante motorbelasting. Door de wisselende belasting en de complexe operaties, draaien deze motoren vaak niet op hun ideale efficiëntiepunt.

Hierdoor ontstaat juist meer slip. Bovendien is offshore vaak in koudere wateren.

Koude temperaturen zorgen ervoor dat de gasmoleculen compacter worden, maar het verhoogt ook de kans op lekkage bij aansluitingen en ventielen die niet perfect zijn afgesteld. Een klein barstje in een leiding op 50 meter diepte is een duur grapje, maar die onzichtbare uitstoot aan boord telt ook zwaar mee.

De cijfers die je moet weten

Laten we concreet worden. De industrie beweert vaak dat methaanslip tussen de 0,1% en 2% van de totale energie-inhoud van de brandstof ligt.

Maar metingen aan boord van moderne LNG-schepen laten soms pieken zien van 3% tot zelfs 6% tijdens specifieke operaties zoals bunkeren of cold ironing (walstroom aansluiten via de LNG-voorziening). Stel je voor: een heavy-lift schip verbruikt ongeveer 30.000 liter LNG per dag bij zware werkzaamheden. Tegen een prijs van ongeveer €0,60 per kilo (wat neerkomt op ongeveer €0,45 per liter LNG), komt dat neer op €13.500 aan brandstof per dag. Als je slippercentage maar 2% is, dan gooi je letterlijk €270 per dag de lucht in.

Dat is bijna €100.000 per jaar. En dat zijn alleen nog maar de kosten voor de verspilde brandstof, de klimaatschade niet meegerekend.

Maar het echte gevaar zit hem in de regelgeving. De EU ETS (Emissiehandelssysteem) en de FuelEU Maritime wetgeving gaan ook methaan zwaarder belasten.

Momenteel telt methaan mee als CO2-equivalent, maar de boetes voor overmatige uitstoot gaan exploderen. Als je denkt dat je met LNG goedkoop uit bent, kan de rekening voor methaanslip je straks keihard raken.

De werking: Hoe ontstaat het aan boord?

Er zijn drie hoofdoorzaken waarom jouw LNG-motor (zoals een Wärtsilä 46DF of een Rolls-Royce mtu 4000 M54R) methaan lekt. Ten eerste: de verbranding zelf.

LNG is methaan (CH4). Als de verbrandingstemperatuur niet hoog genoeg is of de verhouding lucht-brandstof niet perfect, verbrandt een deel van het methaan niet.

Het verdwijnt als CO2-arm gas door de uitlaat. Ten tweede: bunkeren en tankmanagement. Bij het overpompen van LNG van bunkerboot naar schip (bijvoorbeeld via een Ship-to-Ship transfer van een bunkerschip als een 'Kairos' klasse) ontstaat drukverschil.

Vóór de koppeling moet de gasleiding worden gekoeld ("cooldown") en moeten drukken worden gelijkgetrokken. Hierbij ontsnapt gas. Goed uitgevoerd beperkt dit zich tot een paar procent, maar bij haastwerk of defecte verdamper-terugslagkleppen loopt dit op.

Derde: de verdamper (vaporizer). De motor heeft gas nodig, geen vloeistof. De verdamper zet de vloeistof om in gas. Als de motor minder vermogen vraagt, verdampt er te veel.

Dit overtollige gas moet worden afgevoerd (venting). Dit is vaak de grootste bron van slip bij stationair draaien of lage belasting.

Veel moderne systemen pompen dit gas terug naar de tank, maar die systemen zijn complex en gevoelig voor storingen.

Modellen en oplossingen: De markt in beeld

Er is geen "LNG-motor" die je even koopt. Het hangt af van je schip.

De meeste heavy-lift schepen gebruiken primair hoofdmotoren. De Wärtsilä 20V46DF is een populaire keuze voor de zwaardere klasse. Deze motoren zijn 'dual-fuel', ze kunnen op LNG en diesel draaien. Naast deze brandstofkeuzes zien we ook de opkomst van zeil-ondersteunde voortstuwing.

De aanschaf van zo'n motor is duurder dan een standaard dieselmotor. Reken op een meerprijs van €1 tot €2 miljoen voor de motorconfiguratie en de LNG-tanks (Type C tanks) ten opzichte van een conventionele set. Het ombouwen naar dual-fuel is een investering, maar er is een oplossing voor het slip: Exhaust Gas Recirculation (EGR) en geavanceerde injectiesystemen.

Nieuwere motoren, zoals de Wärtsilä 31DF (ontworpen voor maximale efficiëntie), gebruiken nauwkeurigere gasinjectiekleppen om onvolledige verbranding te voorkomen.

Een andere optie is het 'After-treatment' systeem. Hoewel er geen katalysator is die specifiek methaan filtert (zoals een roetfilter voor roet), kunnen SCR-systemen (Selective Catalytic Reduction) helpen de totale uitstoot te verlagen, maar ze raken methaan niet kwijt. De echte oplossing is Preventie.

Prijsindicatie voor preventie: Het installeren van een 'Boil-Off Gas (BOG) management systeem' dat het overtollige gas hergebruikt in plaats van vent, kost ongeveer €50.000 - €150.000, afhankelijk van de grootte van het schip. Dit haal je er binnen een jaar uit als je kijkt naar de verspilde brandstof.

Hoe meet je het? De meetvalkuilen

Je kunt niet zomaar even met een CO2-meter kijken. Methaan is kleurloos en reukloos.

Om methaanslip te meten, heb je speciale apparatuur nodig, zoals een 'Tunable Diode Laser Spectrometer' (TDLS). Dit zijn kleine sensoren die je op de uitlaat monteert. De kosten voor zo'n meter liggen rond de €15.000 tot €25.000.

Het is een investering, maar het is essentieel. Waarom? Omdat de officiële 'Environmental Ship Index' (ESI) van de haven van Rotterdam en andere havens binnenkort punten gaat geven (of aftrekken) op basis van methaanmetingen.

Veel schepen meten alleen de CO2 en rekenen daar de totale uitstoot op.

Dat is een grove fout. Je mist dan het onverbrande gas. Als je als operator van een DP-schip aan de kade ligt en je vent gas vanwege een volle tank, meet je dat niet met een CO2-sensor. Dan denk je: "We zijn stil", maar de lucht is vervuild.

Praktische tips voor de offshore operator

Wat kun je morgen al doen? Allereerst: minimaliseer het venten.

Zorg dat je bunkercijfers bijhoudt en vergelijkt met het werkelijke verbruik. Als je 5000 kilo LNG aan boord neemt en na een week 4800 kilo hebt verbruikt, maar er zit nog 250 kilo in de tank, waar is de rest? Precies.

Ten tweede: optimaliseer je motorbelasting. LNG-motoren zijn het schoonst en efficiëntst bij 50% tot 85% belasting. Probeer te varen op een constante snelheid en wees je bewust van de invloed van biobrandstof op het onderhoud van de motor in plaats van alleen op LNG te focussen.

Voor DP-operaties: gebruik 'Low Load' modi alleen als het echt nodig is, en sluit overtollige generatoren af. Een motor die op 20% draait, is een enorme bron van slip. Ten derde: onderhoud aan de verdamper. Laat de verdamper en de drukregelaars elk half jaar controleren op lekkages.

Een simpele zeepblaastest op de flenzen kan al een klein lek ontdekken.

Bespaar hier niet op. De boetes voor onnodige uitstoot vanaf 2026 lopen op tot €100 per ton CO2-equivalent.

En methaan telt zwaar mee. En tot slot: wees proactief. Vraag je leverancier van de motor naar de 'methaan slip factor' en eis garanties.

Vraag om een demonstratie van het BOG-management systeem. In de offshore draait het om veiligheid en betrouwbaarheid.

Zorg dat je klimaatimpact net zo betrouwbaar wordt beheerd als je hijskabels.