Rüzgar Destekli Gemilerde Yeni Çağ

Bu haber metni, 4 Şubat 2025 tarihinde “GLOBAL NEWS” bünyesinde, Ariane Morrissey imzasıyla yayımlanan “INTERVIEW: DNV REPORT FINDS WIND PROPULSION CAN BE A ‘COST-EFFECTIVE’ COMPLIANCE SOLUTION” başlıklı içeriğe dayanarak hazırlanmıştır. Haber içeriğinde sunulan veriler, DNV tarafından yayımlanan yeni bir beyaz bültende (white paper) ortaya konan bulgular ışığında genişletilmiştir. Bu rapor, özellikle rüzgar destekli tahrik sistemleri (WAPS) konusunda gemi sahiplerinin ve işletmecilerinin mevcut ve gelecekteki düzenlemelere nasıl uyum sağlayabileceklerini incelemektedir.

Denizcilik sektörü, küresel ölçekte sera gazı (GHG) emisyonlarına katkı sağlayan önemli endüstrilerden biri konumunda olup, özellikle karbon ayak izinin azaltılmasına ilişkin çabaların yoğunlaştığı son yıllarda uluslararası odak noktası hâline gelmiştir. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) ve bölgesel kuruluşların (örneğin Avrupa Birliği) getirdiği EEDI, EEXI, CII ve benzeri düzenlemeler, gemi sahiplerine ve işletmecilerine daha sürdürülebilir teknolojilere yatırım yapma, operasyonel süreçleri optimize etme ve yakıt tüketimini minimize etme baskısı oluşturmaktadır. Bu çerçevede, rüzgar destekli tahrik sistemleri (WAPS), geleneksel yakıt kullanımını azaltarak karbon emisyonlarında önemli ölçüde iyileşme sağlamayı vadetmektedir.

DNV’nin beyaz bülteni, rüzgar enerjisinden yararlanarak gemilerin sevk gücünü kısmen veya çoğunlukla desteklemek için geliştirilen rotor yelkenler, kanat yelkenler, yumuşak yelkenler, emiş yelkenleri (suction wings) ve uçurtma (kite) sistemleri gibi teknolojilerin teknik ve ekonomik fizibilitesine dair çarpıcı veriler sunmaktadır. Raporda öne çıkan ana tema, WAPS teknolojilerinin sadece yakıt tasarrufu açısından değil, aynı zamanda küresel ve bölgesel sera gazı düzenlemelerine uyum açısından da gemi sahipleri için bir fırsat penceresi oluşturduğudur.

Bu bağlamda, sektörün önde gelen klas kuruluşlarından biri olan DNV’nin, kendi uzman kadroları ve dış paydaşlardan edindiği verilerle hazırladığı simülasyon tabanlı analizler; iki farklı gemi modeli üzerinde yapılan sanal incelemeleri, farklı WAPS konfigürasyonlarının teknik ve ekonomik etkilerini incelemekte ve 2026-2044 dönemi için öngörüler sunmaktadır. Bu çalışmanın, kısa mesafeli yük gemilerinden (short-sea shipping) büyük tonajlı açık deniz gemilerine (örneğin Kamsarmax dökme yük gemileri) uzanan geniş bir operasyonel yelpazede rüzgar yardımlı tahrik sistemlerinin uygulanabilirliğini göstermesi bakımından ayrı bir önemi bulunmaktadır.

IMO ve AB Düzenlemelerinin Gemi Sahipleri Üzerindeki Etkisi

Gemi işletmecilerinin gündemindeki ana konu, iklim değişikliğiyle mücadele amacıyla oluşturulan uluslararası ve bölgesel düzenlemelere uyum sağlamaktır. Bu düzenlemeler aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1. EEDI (Energy Efficiency Design Index): Yeni inşa edilen gemilerin enerji verimliliğine dair tasarım endeksini belirleyen IMO düzenlemesi.
2. EEXI (Energy Efficiency Existing Ship Index): Mevcut gemilerin enerji verimliliğini ölçmeye ve gerekli iyileştirmeleri uygulamaya yönelik bir IMO talebi.
3. CII (Carbon Intensity Indicator): Geminin taşıdığı yük başına düşen karbon emisyonu yoğunluğunu takip eden ve gemiyi A’dan E’ye kadar bir performans sınıflandırmasına tabi tutan metrik.
4. AB Emisyon Ticareti Sistemi (EU ETS): 2024 itibarıyla denizcilik sektörünü kademeli olarak kapsama alanına alarak, gemilerin saldığı karbon emisyonlarını piyasa temelli bir mekanizmayla maliyetli hâle getiren sistem.
5. FuelEU Maritime: AB üyesi limanlara yanaşan veya AB limanlarından ayrılan gemilerin yakıt standartlarını düzenleyen, daha düşük karbon yoğunluklu yakıtların kullanımını teşvik eden yönetmelik paketi.

Bu düzenlemelerin ortak noktası, daha az fosil yakıt tüketen, dolayısıyla daha az karbon salımı yapan gemi teknolojilerinin ve operasyonel yaklaşımların hızla benimsenmesini özendirmesidir. DNV raporuna göre, rüzgar destekli sistemler, bu kurallara uyumu kolaylaştıran ve gemi sahiplerine uzun vadede maliyet avantajı sağlayabilen ek bir araç olarak öne çıkmaktadır.

DNV Beyaz Bülteninin Ana Bulguları

DNV’nin ‘Wind-Assisted Propulsion Systems’ Raporu – 4 Şubat 2025’te yayımlanan ve Ariane Morrissey tarafından GLOBAL NEWS’de ele alınan makalenin temelini oluşturan bu rapor, çeşitli sonuçlar ortaya koymaktadır:

• Yakıt Tasarrufu: Mevcut veriler ve saha uygulamalarına dayanan tahminlere göre, yıllık yakıt tasarrufu %5 ile %20 arasında değişebilmektedir. Bu oran, geminin tipine, hızına, rotasına, rüzgar yön ve hızına, kullanılan WAPS teknolojisinin sayısına ve verimliliğine göre dalgalanmaktadır.
• Ekonomik Avantajlar: DNV, AB ETS ve FuelEU Maritime gibi düzenlemelerin getirdiği ek maliyetler (örneğin karbon kredisi satın alma yükümlülüğü) göz önüne alındığında, WAPS kullanan gemilerin 2026-2044 döneminde yıllık işletme giderlerini %1 ile %12 arasında azaltabildiğini öne sürmüştür.
• Teknik Uygunluk ve Zorluklar: Simülasyon çalışmaları, WAPS sistemlerinin hem kısa mesafe taşımalarda (örnek: 3.600 DWT’lik bir genel kargo gemisi) hem de uzun mesafe taşımalarda (örnek: 81.000 DWT Kamsarmax dökme yük gemisi) uygulanabileceğini göstermektedir. Ancak tasarruf oranları gemiden gemiye değişebilir.
• Düzenleyici Uyum: Rüzgar destekli tahrikin, IMO’nun karbonsuzlaşma yol haritasına ve AB’nin benimsediği ETS çerçevesine uyumda önemli bir rol oynayabileceği belirtilmiştir. Raporda, rüzgar enerjisinin “bedava bir yakıt” olduğu, ancak kurulum ve bakım giderlerinin yüksekliği nedeniyle dikkatli bir ekonomik analiz gerektiği not edilmiştir.

Raporda, ayrıca, gemilerde uzun vadeli yakıt dönüşümü hedeflenirken, rüzgar gibi alternatif bir enerji kaynağından yararlanmanın işletmecilere esneklik sağladığı, dolayısıyla farklı yakıtların tedarik zorlukları veya fiyat oynaklığı durumlarında emisyonları düşürmede sabit bir getiri sağladığına vurgu yapılmıştır.

İki Model Gemi Üzerinde Yapılan Simülasyon Çalışmaları

DNV, WAPS teknolojilerinin etkisini anlamak için iki farklı gemi tipini modellemiştir:

1. Avrupa İçinde Çalışan 3.600 DWT’lik Genel Kargo Gemisi

   • Çeşitli Avrupa limanları arasında kısa mesafeli seferler yapmakta olan bu gemi, tipik olarak saatte daha düşük hızlarda ve kara yakın rotalarda faaliyet göstermektedir.
   • Rüzgarın sık yön değiştirebildiği ve çoğu zaman orta şiddette estiği koşullarda çalışması, WAPS açısından farklı senaryolar yaratmıştır. DNV, rüzgar hızları ve rotaları itibarıyla her bir seyir için ne kadar ek tahrik gücünün sağlanabileceğini hesaplamıştır.
   • Sonuçlarda, gemide belirli sayıda rotor veya kanat yelken kullanımıyla birlikte, yıllık giderlerde (yakıt tüketimi + ETS maliyetleri) %4 ila %12 arası azalma öngörülmüştür.

2. 81.000 DWT Kamsarmax Dökme Yük Gemisi (Filonun %20 Oranında AB Sularında Çalıştığı Kabulüyle)

   • Bu gemi türü genellikle uzun mesafe seferler yapar. Simülasyonda, seferlerinin %20’si AB sularında veya limanlarında gerçekleştiği varsayılmıştır.
   • Kanat yelkenler, rotor yelkenler veya emiş yelkenleri gibi çeşitli WAPS sistemleri, farklı adetlerde “sanal olarak” gemiye eklenerek yakıt ve ETS giderlerinde yıllık ortalama ne kadar düşüş sağlanabileceği incelenmiştir.
   • Derlenen sonuçlar, gemi tonajı ve seyir hızı gibi faktörlerden dolayı tasarruf oranının %1 ila %11 arasında değişebileceğini ortaya koymuştur.

Not: Bu rakamlar, DNV uzmanlarının simülasyonlarında kullandıkları özgün modelleme parametrelerine dayalıdır. Farklı rotalarda veya farklı sefer profillerine sahip gemilerde, elde edilecek tasarruf oranları değişebilir.

Rüzgar Destekli Tahrik Teknolojilerinin Çeşitleri ve Özellikleri

DNV raporu, “rüzgar destekli tahrik” denildiğinde akla gelen başlıca yöntemleri şu şekilde sıralamaktadır:

1. Rotor Yelkenler (Flettner Rotoru):

   • Silindirik kule benzeri yapıların üst bölümünde döndürülmesiyle Magnus etkisi oluşturarak ek tahrik gücü yaratılır.
   • Otomatikleştirilmiş kullanım kolaylığı sunması, ters rüzgar koşullarında dahi optimize edilebilmesi ve hem büyük hem küçük gemilerde uygulanabilirliğiyle dikkat çekmektedir.

2. Suction Wings (Emiş Yelkenleri):

   • Geminin üzerinde katmanlı bir rüzgar akış profili yaratarak ek itme kuvveti elde etmeyi amaçlayan kanat benzeri yapılardır.
   • Aktif emişle (fan sistemleri vb.) rüzgar akışı iyileştirilir; bu teknoloji, daha ince, yüksek verimli yapısıyla verimli bir itiş gücü sağlar.

3. Wing Sails (Kanat Yelkenler):

   • Uçak kanadına benzer bir aerodinamik profile sahip, katı veya yarı sert panellerden oluşan yelkenlerdir.
   • Geminin güverte alanında belirli bir yer kaplasa da yüksek verimlilikte itiş sağlamaktadır. Gemi operasyonu sırasında otomatik veya yarı otomatik manevralarla rüzgar yönüne göre ayarlamak mümkündür.

4. Soft Sails (Yumuşak Yelkenler):

   • Geleneksel yelken teknolojisini modern kumaş ve malzemelerle birleştirerek tasarruf sağlayan sistemlerdir.
   • Katlanabilir ve gerektiğinde devre dışı bırakılabilir olmaları, liman operasyonlarında esneklik sağlar.

5. Kite (Uçurtma Sistemi):

   • Geminin pruvasından yüksek irtifada bir uçurtma salarak rüzgarı daha güçlü katmanlardan yakalamayı amaçlar.
   • Özellikle okyanus geçişlerinde uzun süreli sabit rüzgar akımlarını değerlendirebilme potansiyeline sahiptir.

Her sistemin avantajları ve dezavantajları, geminin operasyonel özelliklerine ve rotasına göre değişir. Bazı sistemler yüksek sermaye harcaması (capex) gerektirse de bakım maliyetleri düşük olabilir. Bazılarının ise tam tersi söz konusudur.

Maliyet Avantajı ve Dönüş Süresi (ROI)

DNV raporunu referans alan “GLOBAL NEWS” makalesi, rüzgar destekli tahrik teknolojilerinin ana çekiciliğini, azalan yakıt tüketimi ve bu tasarrufun ileride daha da değerli hâle gelmesini sağlayacak karbon maliyetleri olarak belirtmektedir. Avrupa Birliği Emisyon Ticareti Sistemi’nin (EU ETS) devreye girmesiyle 2024’ten itibaren gemiler, saldıkları karbon için piyasa fiyatına göre maliyet yüklenmek durumunda kalacaklardır. Ayrıca FuelEU Maritime düzenlemeleri çerçevesinde düşük karbonlu yakıtlara geçiş baskısı artacaktır.

Örneğin, 1 ton deniz yakıtının maliyetinin ileride artması durumunda, yakıttan sağlanacak her 1 ton tasarruf daha yüksek oranda finansal kazanç yaratacaktır. Aynı şekilde, karbon kredisi fiyatının yükselmesi, WAPS gibi çözümlerin sağlayacağı her bir emisyon azaltımının ekonomik değerini arttıracaktır. Raporun yazarlarına göre, bunların birleşimi, gemi sahiplerinin başlangıçta yüksek görünebilecek kurulum maliyetlerini “daha makul bir süre içerisinde” geri kazanmasına imkan sunabilir.

Haber metninde DNV’den Hasso Hoffmeister’in şu ifadesine yer verilmektedir:

“We do see a return on investment that is not excessively long... The outlook to the future, with the tightening regulations, may give us even more restrictions or a higher cost if you look at the alternatives.”
(Çeviri: “Yatırımın geri dönüş süresinin aşırı uzun olmadığını görüyoruz... Geleceğe dair öngörüler, daha katı düzenlemelerle birlikte alternatif seçeneklerin daha yüksek maliyetli veya kısıtlayıcı olabileceğini gösteriyor.”)

Bu yorum, rüzgar tahrik sistemlerinin orta vadede “kârlı” hale gelebileceğine işaret ediyor. Özellikle 2027’den itibaren IMO çatısı altında küresel bir karbon fiyat mekanizması devreye alınırsa, fosil yakıtlara bağımlı kalan gemilerin operasyonel maliyetleri daha belirgin şekilde artacaktır.

Rüzgar Destekli Tahrikin Karbon Nötr Yakıtlara Geçişteki Rolü

DNV raporuna göre, rüzgar destekli tahrik yalnızca geçici veya “ilave” bir çözüm olmayıp, aynı zamanda gelecekteki düşük karbonlu veya karbon nötr yakıtlara geçişi de kolaylaştırabilecek bir “köprü teknolojisi” olarak görülmelidir. Çünkü metanol, amonyak, hidrojen veya benzeri alternatif yakıtların mevcut maliyetleri oldukça yüksektir; ayrıca bu yakıtların küresel ölçekte yeterli arzının (bunker altyapısının) oluşması zaman alacaktır. Yakıt maliyetlerinin yüksek olduğu senaryolarda, geminin toplam yakıt ihtiyacını azaltabilmek, işletme kârlılığını korumanın kritik bir yolu olarak öne çıkar.

Haber metninde şu noktaya vurgu yapılmaktadır:

“As low GHG intensity fuels are more costly than traditional fuels, reducing fuel consumption becomes vital for improving the business case for these fuels.”
(Çeviri: “Düşük sera gazı yoğunluğuna sahip yakıtlar geleneksel yakıtlardan daha maliyetli olduğu için, geminin yakıt tüketimini düşürmek bu yakıtların ekonomik uygulanabilirliğini artırmak adına kritik önem taşıyor.”)

Dolayısıyla, gemi sahipleri gelecekte metanol ya da hidrojen gibi farklı yakıtlar kullansalar bile, rüzgar destekli tahrik sistemleriyle geminin ihtiyaç duyduğu yakıt miktarını düşürerek operasyonel maliyetleri yönetilebilir seviyede tutabilirler. Bu aynı zamanda CO2 emisyonunu daha da aşağılara çekerek, potansiyel karbon kredisi gelirleri veya karbon vergisi indirimleri gibi ek teşviklerden yararlanma imkânı sağlayabilir.

Rüzgar Destekli Tahrik Sistemlerinin Uygulanmasında Karşılaşılan Zorluklar

DNV raporu ve söz konusu haber metni, rüzgar destekli teknolojilerin tüm avantajlarına rağmen çeşitli zorluklarbarındırdığına da işaret ediyor:

1. Kurulum Maliyetleri ve Gemi Tasarımı: Bazı WAPS teknolojilerinin gemiye entegrasyonu, önemli yapısal değişiklikler gerektirebilir. Geminin güvertesinde yeterli alan açılması, yükleme-boşaltma operasyonlarının aksamaması, yelken sistemlerinin gemi stabilitesine etkisi gibi faktörler, teknolojinin uygulanabilirliğini doğrudan etkiler.
2. Operasyonel Karmaşıklık: Rüzgar yönü ve hızına göre yelkenlerin veya rotorların ayarlanması, gemi köprü üstünün ek eğitim ve donanım gerektirmesi gibi konular, özellikle uzun mesafe taşımacılıkta göz önünde bulundurulmalıdır.
3. Standart Ölçüm Yöntemleri Eksikliği: Raporda belirtilen en önemli hususlardan biri, gemilerde WAPS ile elde edilen yakıt tasarrufunu ölçmek için sektör genelinde kabul görmüş bir standart metodolojinin hâlâ tam olarak gelişmemiş olmasıdır. Farklı şirketler, farklı rotalar veya farklı başlangıç koşulları nedeniyle birbirine kıyasla farklı “tasarruf” oranları bildirmektedir.
4. Hava Tahmini ve Değişkenlik: Rüzgar, her zaman sabit ve öngörülebilir olmayabilir. Dolayısıyla, teorik tasarruflar ile gerçek operasyonel tasarruflar arasında farklar oluşabilir. Geminin hizmet hızından ödün vermemek veya programlı varış saatlerini korumak için zaman zaman daha fazla yakıt harcanması gerekebilir.

Buna rağmen, rüzgar destekli tahrik teknolojileri geliştirildikçe, otomasyon seviyesinin artması ve meteorolojik tahminlerin iyileşmesiyle, bu zorlukların yönetilebilir olacağı ve gemicilik sektörünün bu yönde ilerleyeceği beklentisi yüksektir.

Gelecekteki Trendler ve Regülasyonların Etkisi

Haber metni, DNV’nin öngördüğü bir başka noktaya değinmektedir: 2021’den itibaren rüzgar destekli tahrik sistemlerinin daha yaygın şekilde küresel filo tarafından benimsendiği ve bu trendin gelecekte ivme kazanacağı. Özellikle 2025 itibarıyla IMO ve AB düzenlemelerinin birleşik etkisi, gemi sahiplerini karbon emisyonlarını azaltmak için birden fazla çözümü entegre etmeye zorlamaktadır.

• 2021 ve 2022 yıllarında toplam 52 geminin rüzgar destekli sistemlerle donatıldığı, 97 yeni siparişin verildiği vurgulanmaktadır.
• Bu gemilerin yarısından fazlasının tanker veya genel kargo gemisi olduğu belirtilmektedir ki bu, WAPS teknolojilerine en yatkın gemi tipleri arasında yer aldıklarını göstermektedir.
• 2030 ve sonrası dönemde, AB sularında sefer yapan gemilere getirilen karbon fiyatı uygulamalarının sertleşmesi, rüzgar destekli teknolojilerin “zorunlu ek” bir ekipmana dönüşmesine yol açabilir. Ayrıca IMO çerçevesinde küresel ölçekte karbon fiyatlama mekanizmalarının devreye girmesiyle, geminin toplam işletme giderleri içinde yakıt ve karbon maliyetleri baskın hâle gelebilir.

Bu bağlamda, rüzgar destekli tahrik, hem bir uyum (compliance) hem de rekabet avantajı elde etme aracı olarak değerlendirilmektedir.

Ölçüm ve Doğrulama (MRV – Measurement, Reporting, Verification)

DNV raporunda altı çizilen bir diğer kritik konu, ölçüm ve doğrulama standartlarının eksikliğidir. Mevcut durumda, her gemi sahibi kendi operasyonel koşullarına dayanarak yakıt tasarrufu raporlarken, rüzgar yardımının etkisini net şekilde ayrı bir kalem olarak tanımlamakta zorluk çekebilmektedir. Oysa AB’nin MRV (Monitoring, Reporting, Verification) sistemi, gemi kaynaklı emisyonları standardize edilmiş yöntemlerle raporlamayı zorunlu kılar. Rüzgar destekli sistemlerden kaynaklı karbon azalmalarının doğru biçimde ölçülebilmesi için de benzer standartlaştırmaya ihtiyaç vardır.

Haber metninde şu ifade yer almaktadır:

“And that is a very simple question, but the answer can be very difficult to give, because people might have different perceptions of what they mean with the term fuel savings.”
(Çeviri: “Bu, çok basit bir soru gibi görünebilir; ancak ‘yakıt tasarrufu’ ifadesiyle tam olarak ne kastedildiğine göre insanlar farklı yorumlar yapabilir, bu da yanıtı zorlaştırır.”)

Bu nedenle, sektör paydaşları, yasal düzenleyiciler ve klas kuruluşları arasında daha tutarlı bir yaklaşıma ihtiyaç duyulmaktadır. Uzun vadede, AB ve IMO nezdinde teknik çalışma gruplarının rüzgar destekli tahrik için özel bir metodoloji geliştirmesi beklenmektedir.

11. Sonuç ve Değerlendirme

DNV’nin 4 Şubat 2025 tarihinde yayımladığı beyaz bülten, rüzgar destekli tahrik sistemlerinin (WAPS), denizcilik sektörünün karbonsuzlaşma yolculuğunda giderek daha önemli bir rol oynayacağını göstermektedir. Yakıt tasarrufu sağlama, emisyon ticareti sistemi (ETS) maliyetlerini düşürme ve gelecekte daha pahalı olacak düşük karbonlu yakıtlara geçişte işletmecilere finansal fayda sağlama potansiyeli, bu teknolojileri cazip kılan temel faktörlerdir.

Bu noktada, gemi sahipleri ve işletmecileri, gemi türü, rota, hizmet hızı, kargo profili ve liman operasyonları gibi faktörleri dikkate alarak hangi WAPS konfigürasyonunun kendileri için en uygun olduğunu belirlemelidir. Ayrıca, başlangıçtaki kurulum maliyetleri ve işletme masrafları, ETS kaynaklı gelir veya kaçınılan maliyetler ve yakıt tasarrufu gibi kazançlarla dengelenmelidir. Her ne kadar DNV’nin öngörüleri, gemi sahipleri açısından orta ila uzun vadede ümit verici bir tablo çizse de, her projede teknik fizibilite ve ekonomik analiz ayrı ayrı yapılmalıdır.

Rüzgarın bedava olması, bu sistemleri karbon-nötr yakıtların yüksek maliyetine karşı bir denge mekanizması hâline getirmektedir. Yine de rüzgarın düzensiz ve tahmin edilemez yapısı, işletme senaryolarında dikkatli planlama ve yedek yakıt stratejilerini gerekli kılmaktadır. Bu dengenin doğru kurulması hâlinde, sektörün geleceğinde rüzgar destekli tahrik sistemlerinin yaygınlaşması beklenmektedir.

Kısacası, IMO ve AB düzenlemelerinin daha da sıkılaşacağı bir gelecekte, rüzgar destekli tahrik teknolojileri, hem maliyet etkinliği hem de çevresel açıdan “uygulaması mantıklı” bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. DNV raporu ve haberde belirtilen uzman görüşleri, bu teknolojinin “geçici bir moda” olmaktan ziyade, sektörün sürdürülebilirlik yolculuğunda anahtarlardan biri haline gelebileceğini işaret etmektedir.

12. Referanslar

1. Ariane Morrissey, “INTERVIEW: DNV REPORT FINDS WIND PROPULSION CAN BE A ‘COST-EFFECTIVE’ COMPLIANCE SOLUTION,” GLOBAL NEWS, 04 February 2025.
2. DNV (2025). White Paper: Wind-Assisted Propulsion Systems (WAPS).
3. IMO (International Maritime Organization). Resmî Web Sitesi: www.imo.org
4. European Commission, FuelEU Maritime & EU ETS: https://ec.europa.eu/clima/eu-action/european-green-deal/delivering-european-green-deal/fueleu-maritime_en