nieuws

Beauty contest op zee

bouwbreed 35

Beauty contest op zee

Drijvende funderingen, een klimmende kraan, heien met een waterkolom. Er is veel mogelijk op de experimentele vijfde kavel van windpark Borssele. Voor één keer geldt niet de laagste prijs bij de gunning.

Hij werd afgelopen jaar meerdere malen van zijn sokken geblazen. Mindblowing, noemt Ernst van Zuijlen, directeur van TKI Wind op Zee de prijsontwikkelingen in zijn vakgebied. Het bod van 7,27 cent per kilowattuur op windparken Borssele I en II vorige zomer was al spectaculair. De overheidsdoelstelling om in tien jaar tijd de kosten van offshorewind met 40 procent terug te brengen was daarmee royaal gehaald. En bij Borssele III en IV ging er in december nog eens ruim anderhalve cent van die prijs af.

Maar de branche realiseert zich volgens de directeur van het kennisconsortium van bedrijven en onderzoeksinstellingen maar al te goed dat de prijzen niet altijd op dit lage niveau hoeven te blijven. Ook in moeilijker omstandigheden, verder uit de kust, in dieper water moeten parken gebouwd gaan worden. “De kostendalingen hebben voor een groot deel te maken met ontwikkelingen van techniek, maar ook met het feit dat kapitaal momenteel zo overvloedig beschikbaar is. De financieringskosten zijn ongekend laag en het gaat slecht in de olie- en gassector, waardoor offshorebedrijven met een overcapaciteit kampen en de bakens verzetten. Dat blijft niet altijd zo. Om in de toekomst ook voordelige windstroom van zee te kunnen garanderen of nog lagere prijzen te krijgen en om de Nederlandse industriepositie te versterken moeten we technologische vernieuwingen blijven stimuleren.”

Van Zuijlen trekt een parallel met de luchtvaartindustrie, zoals die in de branche graag wordt gemaakt. “Een Boeing uit de late jaren zestig van de vorige eeuw, zag er niet wezenlijk anders uit dan nu, maar we weten allemaal wat een ontwikkelingen de luchtvaart sindsdien heeft doorgemaakt. Die hele leercurve heeft de offshorewindindustrie nog voor de boeg. Er is nog enorm veel ruimte voor innovatie.”

Twee turbines

Kavel V bij Borssele is de plek waar dat, als het aan Van Zuijlen ligt, zijn beslag gaat krijgen. Bedrijven kunnen daar innovaties die bijna marktrijp zijn, gaan uitproberen onder reële omstandigheden en op een plek waar de prestaties direct vergeleken kunnen worden met die van een operationeel windpark dat er naast ligt. Er is plek voor maximaal twee turbines met een maximale tiphoogte van 250 meter. Er is een rechtstreekse aansluiting op het substation dat Tenne T er in 2020 neerzet. Vergunningen zijn aangevraagd, bodemgesteldheid, milieu-effectrapportages, golfbelasting, windsnelheden en andere parameters zijn in kaart gebracht. De data zijn voor geïnteresseerden vrij beschikbaar.

Voor de invulling van de twee plekken op de innovatiekavel geldt volgens Van Zuijlen nu eens niet de laagste prijs als gunningscriterium.

“Het belangrijkste criterium is dat er dingen worden uitgeprobeerd die de Nederlandse offshorewindsector verder helpen. Eigenlijk organiseren we een beauty contest. Wie heeft het spannendste, meest veelbelovende plan? Wie biedt een glimp van de technologische toekomst?”

De overheid stelt daarvoor subsidie beschikbaar. De winnaars van de aanbesteding kunnen rekenen op zo’n 45 procent subsidie van het bedrag dat boven op de bouw- en de exploitatiekosten waarvoor Borssele III en IV zijn gegund, komt. Voor kleine bedrijven gelden iets hogere percentages.

Op wat voor soort innovaties de bedrijven inzetten, mogen ze helemaal zelf weten. Of ze nu drijvende funderingen willen gebruiken, een andere vorm van de rotorbladen, of een andere manier om stroomkabels de turbine in te trekken … de TKI Wind op Zee-directeur vindt het allemaal goed. Zolang de technologie maar bijdraagt aan de versterking van de Nederlandse positie in offshorewind. Van Zuijlen: “Ze gooien natuurlijk de hoogste ogen bij de commissie van deskundigen als ze combinaties maken en op meerdere punten innovaties doorvoeren.”

Rijpheid

Dat de innovaties wel enige toeko mstwaarde moeten hebben, moeten de bedrijven wel kunnen aantonen. De technologische rijpheid, de zogenaamde TRL-score moet toch wel 7 of 8 bedragen op een schaal van 0 tot 9. Dat bekent dat technieken op zijn minst een praktijktest op land moeten hebben doorstaan. In een enkel geval zal er misschien een 6 zijn toegestaan, maar lager acht van Zuijlen niet verantwoord. Hij verwacht dat de bedrijven dat zelf ook niet willen. “Ze moeten zelf zomaar 50 miljoen euro meenemen, dus hen is er ook alles aan gelegen om de risico’s te beperken. Ze willen innoveren, maar uiteindelijk hun innovatie naar de markt brengen en hun investering terugverdienen.”

Het hele pakket voorwaarden en eisen moet binnenkort rond zijn. Bedrijven hebben dan nog even tijd om er op te reageren. “Het kan natuurlijk zijn dat we dingen over het hoofd zien en dat we door de manier waarop we de opdracht formuleren bepaalde technieken op voorhand al afschieten. Dat zou jammer zijn. Onze ambitie is dat het een echte beauty contest wordt. We hopen op verrassingen. Daar hebben we er al best veel van gehad de afgelopen jaren, maar toch went het nooit.”<

Arvick

Precies weten hoeveel kracht er in de bout komt

Sinds de problemen met groutverbindingen worden meer en meer offshorewindmolens met flensen gemonteerd op de funderingspaal. Maar hoe weet je zeker dat de kracht die je met een moment- of torqsleutel op een bout uitoefent ook echt in de verbinding terecht komt? Dat is geen sinecure. Meestal worden de bouten stapsgewijs volgens een bepaald protocol op

spanning gebracht. Maar in de praktijk bedraagt de spreiding daarna volgens Jeroen Michiels van Arvick, zomaar 50 procent. De firma uit Hoogeveen bepaalt haar protocollen op basis van het vooraf ultrasoon doormeten van een steekproef van de bouten. Ook tijdens het aandraaien meten ze met ultrasoonapparatuur voortdurend de daadwerkelijke spanningen. Dat levert een verbinding op met spanningsverschillen rond de 7,5 procent. Michiels: “Niet alleen leverthet een betrouwbaarder verbinding op, het aanbrengen gaat ook nog eens een stuk sneller. In plaats van de 12 uur die gauw nodig zijn om 130 flensbouten maatje M72 aan te draaien, kunnen wij met minder dan zes uur toe. Dat tikt aan. Zeker op zee.”De techniek heeft zich onder andere bewezen bij de bouw van het Duitse offshorewindpark Veja Mate. Kavel V van Borssele zou voor Arvick een mooie kans zijn om de kwaliteit van de techniek over langere duur t te monitoren.“We willen precies weten wat het effect is van onze techniek op de onderhoudsfase. Hoe vaak bouten nog nagesteld moeten worden. Certificerende instanties geven al aan dat de risicofactor van een Arvick-verbinding aanzienlijk lager is. Dat betekent dat je niet hoeft te overdimensioneren en slankere flensverbindingen kunt ontwerpen. Ook op die manier levert het fikse besparingen op.”

Monobase

Drijvend naar locatie

Twee grote betonnen schijven die langs de monopile schuiven vormen het uitgangspunt van de MonobaseWind. Tijdens het transport zorgen ze voor drijfvermogen,eenmaal op locatie vormen ze een solide voet die niet verder geballast hoeft te worden. De molens kunnen dus in de haven geassembleerd worden met gondel en rotor en al. Er zijn geen grote drijvende kranen en dure installatieschepen op volle zee meer nodig. Eenmaal op bestemming aangekomen wordt eerst de onderste schijf afgezonken met water als ballastmateriaal. De bovenste schijf zorgt tijdens die operatie, die een paar uur in beslag neemt, voor de stabiliteit. Als de eerste netjes op de bodem staat, kan ook de tweede worden afgezonken en vormen ze samen een solide basis voor de windmolen. Monobase is bedacht rondom een team van oud-medewerkers van offshorebedrijf Heerema. Directeur Projecten Jan Groot: “We hebben echt alles bedacht vanuit onze offshorekennis en ervaring en brengen dus niet een landtechniek naar zee. We hoeven niet te heien, plaatsen geen ankers en behalve wat scourprotection hoeft de voet ook niet te worden afgestort met ballastmateriaal. De MonobaseWind is geschikt voor zeediepten van 40 tot 60 meter met harde bodems en daarmee een geduchte concurrent van de jackets die op dergelijke locaties vaak worden gebruikt. Nadat we onze techniek hebben kunnen demonstreren en bewijzen in Borssele V, ligt er een enorme markt voor ons open.”

Lagerwey

Een kraan die langs demast omhoogklimt De Nederlandse windmolenfabrikant Lagerwey heeft een klimkraan ontwikkeld die omhoogklimt langs de mast die hij zelf neerzet. Boven aangekomen plaatst hij ook de gondel en de wieken. De kraan wordt nu gebouwd en binnenkort start de eerste grootschalige praktijkproef. Bij windmolenparken op land is het grote voordeel van de klimkraan dat hij transporten met zwaar materieel op slappe ondergronden voorkomt. Op zee kan dat de inzet van nog grotere installatieschepen voorkomen, want de race naar de top is volgens directeur Sjoerd Sieburgh Sjoerdsma van Lagerwey nog lang niet ten einde. “De masten worden nog steeds groter en de jack-up-installatieschepen zijn al bijna te klein om daar nog boven op die zware nacelle en rotor te zetten. Kavel V is een mogelijkheid om ervaring op te doen op zee. Ook bij onderhoud. “Want voor één beschadigde molen loont het al helemaal niet om een jack-up-schip te charteren, terwijl onze klimkraanop een klein bevoorradingsschip past.”

Auto VizionZ

WWW.cobouw.nl/project

Een trillingsdempermet zeewater

Door de waterkolom in de funderingspaal van windmolens onder druk te zetten, komt de mast stabieler te staan en slingert hij minder. Dat beperkt de belasting op kwetsbare onderdelen als lagers van de turbine en ook de vermoeiing van de toren en de funderingspaal. De Delftse startup VizionZ werkt dat idee uit in haar ZeaDamper. Een kastje met sensoren in de monopiles verzamelt data als drukken en versnellingen van de funderingspalen. Zo kan de optimale demping worden bepaald voor individuele windmolens.

Op de Maasvlakte is inmiddels een proefopstelling neergezet met een paal met een bescheiden lengte van 6 meter. Statische en dynamische belastingproeven hebben vooral het doel de interactie tussen de bodem en de paal te onderzoeken. Gaandeweg ontwikkelen zich meer toepassingen voor het betrekkelijk simpele luchtdichte schot en de drukcilinders die nodig zijn voor een effectieve Zeadamper. Zo wordt het volgens Zdravko Angelov van VizionZ dankzij de demper mogelijk om de monopiles de bodem in te drukken in plaats van te heien. Door hem tijdens het drukken van binnenuit onder waterdruk te zetten, wordt voorkomen dat hij uitknikt. Dat vraagt nauwelijks aanpassingen aan de installatieschepen en er kan nog zo’n 15% aan materiaal voor de palen worden bespaard. Na afloop kan de paal zichzelf bovendien uit de bodem omhoog drukken. Daar zijn geen giga-drukken voor nodig: een druk van 10 bar volstaat. Binnenkort gaat VizionZ dat uitproberen met de testopstelling op de Maasvlakte.

Reageer op dit artikel

Gerelateerde tags

Lees voordat u gaat reageren de spelregels