Skipsfarten må kutte klimautslipp. Hurtigbåter forurenser mest i forhold til passasjertransport per kilometer.

Regjeringen har i flere år varslet krav om nullutslipp ved nye hurtigbåtanbud. Kravene er utsatt fordi det ikke finnes moden teknologi, ifølge regjeringen.

Et nytt verktøy viser at det ikke stemmer. Ved å kombinere batterier og brenselceller, er det fullt mulig å redusere utslippene.

Forskere ved NTNU kan nå beregne hvilke fartøy og hurtigbåtsamband som kan trafikkeres med utslippsfrie hurtigbåter.

Utslippene skal halveres innen fem år

Hurtigbåter er fartøyer som går over 20 knop. 

De spiller en viktig rolle for passasjertransport. Rundt 200 hurtiggående passasjerbåter er i drift langs Norges rundt 20.000 kilometer lange kystlinje.

Det er store avstander og krevende seilingsforhold på mange av de hundre rutene. Derfor er det krevende å gjøre transporten utslippsfri med dagens batteriteknologi. 

Bare ti ruter kan trafikkeres med hurtigbåter som kan lades eller bytte batterier underveis. 

Øvrige ruter må benytte annen teknologi, eller en kombinasjon av teknologier.

Hvilke, kan forskerne finne ut ved å bruke den nye metoden. Den utviklet forsker Samieh Najjaran under arbeidet med doktorgraden sin ved NTNU.

Tok den tøffeste strekningen

– Hurtigbåter er krevende å elektrifisere. Batterier og hydrogenløsninger er dessuten betydelig tyngre enn tradisjonelle dieselmotorer. Mer vekt gir økt motstand, som igjen krever mer energi. En klassisk ond sirkel, sier Najjaran.

Under arbeidet med modellen brukte hun hurtigbåtsambandet Bodø-Sandnessjøen på Helgelandskysten som eksempel. 

Ruten er rundt 220 kilometer lang og regnes som en av de mest krevende i Norge.

– Kan denne strekningen gjøres utslippsfri, så betyr det at så å si alle andre ruter har samme potensial. Dette er en av de mest utfordrende strekningene med mange stopp og lite tid for lading, sier Najjaran.

Nordlandsekspressen ble undersøkt

Ruten, kalt Nordlandsekspressen, trafikkeres av to så å si identiske hurtigbåter. 

En av dem er katamaranen MS «Elsa Laula Renberg». Hurtigbåten er bygget i karbonfiber med plass til 220 passasjerer. 4 dieselmotorer sørger for en marsjfart på 33 knop.

– Vi har beregnet fartøyets operative profil basert på detaljert informasjon fra det automatiske identifikasjonssystemet over et helt år. Dermed dekker vi de fleste mulige værsituasjoner og variasjoner av vind, strøm og bølgeforhold gjennom fire årstider, sier Najjaran.

Dette har videre blitt tatt inn i en modell for beregning av motstand og energibruk for en typisk katamaran hurtigbåt på samme størrelse. Denne ble utviklet under doktorgradsarbeidet til John Martin Kleven Godø ved NTNU.

Resultatene er satt inn i en modell for optimering av energistyring i det elektriske kraftsystemet om bord. Der deler for eksempel batterier og brenselceller på belastningen.

Den nye modellen er skalerbar

Modellen er generell og utviklet slik at ulike parametre kan skaleres og justeres.

– Dermed kan den brukes på alle lignende fartøy og samband, sier Najjaran.

De studerte tre mulige alternativer:

• Kun batteridrift – med lading eller batteribytte i utvalgte havner.
• Hybridløsning med brenselcelle og batteri –uten lading i havn, kun fra brenselcelle.
• Plug-in-hybrid løsning med brenselcelle og batteri – med lading av batteri i ulike forhåndsbestemte havner.

I studien så de bare på et eksisterende fartøy. De undersøkte ikke hva som skjer hvis det blir endret, for eksempel ved å gjøre det lengre.

– Den største utfordringen er økt vekt og dermed økt motstand og energibehov. Batterier alene på det eksisterende fartøyet for Nordlandsekspressen er ikke mulig, sier Najjaran.

Kombinasjoner må til for nå målet

Najjaran mener vi må kombinere teknologier for å nå målet.

– Brenselceller drevet for eksempel med hydrogen, kombinert med ladbare eller utbyttbare batterier, er en god måte å gjøre hurtigbåter utslippsfrie. Men fartøyene må optimaliseres i design, både med tanke på skroglengde og hydrodynamisk motstand, sier Najjaran.

Der kommer modellen til nytte. Den kombinerer tre elementer.

Najjaran sier at smart energistyring er helt sentralt. Hydrogen er et dyrt drivstoff, mens batterier er tunge.

Det er nødvendig å finne best mulig balanse mellom hydrogenforbruk og bruk av batteriene. Dette både for å dimensjonere kraftsystemet og deretter operere fartøyet.

I tillegg må det bygges ut lagerkapasitet for hydrogen i flere havner.

– Energien må fordeles mellom batteri og brenselcelle. Brenselceller fungerer mest effektivt når de kjøres jevnt, nær sitt best mulige operasjonspunkt, mens batteriene håndterer raske svingninger i effektbehov bedre, sier Najjaran.

Batterier og brenselceller har altså utfyllende egenskaper som gjør at de fungerer godt sammen.

Forsker har ikke sett på økonomien

Når noen skal beregne nye ruter eller oppgradere fartøy, kan de bruke data fra fartøy som allerede går der. 

Med modellen kan de finne den beste energifordelingen og hva slags kraftsystem som trengs.

Deretter kan de endre størrelse og tilpasse fartøyet, og gjøre nye beregninger til de finner den beste løsningen.

Najjaran har ikke sett på økonomien for de ulike valgene. Det var ikke del av doktorgradsarbeidet.

– Det må fylker og rederier se på for de aktuelle rutene, sier Najjaran.

Referanse: 

Samieh Najjaran mfl.: Feasibility assessment of zero-emission high-speed passenger vessels using optimal energy scheduling and power allocation. Ocean Engineering, 2026. Doi.org/10.1016/j.oceaneng.2026.124430

Artikkelen er produsert og finansiert av NTNU

NTNU er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra NTNU?

• 

  Fotball: Sånn blir du teknisk god

• 

  Når vindturbinene på havet stilner: Hva skjer med avfallet?

• 

  Når noen kjøper seg bedre helse, går det ut over andre

• 

  Ensom? Singeltur i naturen kan gi tilhørighet

• 

  Ny, norsk studie: Kroppsvekten påvirker tarm­bakteriene dine

• 

  Hvor vanlig er sexting blant norske ungdommer?

Les flere saker fra NTNU her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER