Vattenfall doet mee aan test om kosten en onderwatergeluid bij wind op zee te verminderen

Voor de Nederlandse kust gaat binnenkort een interessante test van start die een kleine revolutie in de aanleg van offshore windparken teweeg kan brengen. Windmolens moeten stevig in de zeebodem worden verankerd om te voorkomen dat ze bij de eerste de beste windvlaag omvallen. Daarvoor zijn vele oplossingen ontwikkeld. Een van de meest gangbare methoden is om een grote funderingsbuis of -paal in de zeebodem te heien, een koppelstuk toe te voegen en tot slot de windmolengenerator helemaal bovenin te installeren, vaak op meer dan 100 meter boven het wateroppervlak.

De bijdrage van Vattenfall aan het consortium wordt gedreven door de wens om de markttoegang van nieuwe technologieën te ondersteunen en een continue ontwikkeling binnen de windenergiesector te waarborgen. Via het consortium zal Vattenfall een exclusief inzicht krijgen in de gegevens en resultaten en deel kunnen nemen aan de testen.

Heien met water

Conventionele heiwerkzaamheden veroorzaken geluid onder water en belasten het funderingsstaal buitensporig. Het Nederlandse technologiebedrijf Fistuca BV heeft nu een nieuw type hamer ontwikkeld die water gebruikt als heiwerktuig. Tot dusver heeft het bedrijf met succes kleinschalige onshore tests uitgevoerd, bijvoorbeeld op een aanmeerpaal in een Nederlandse haven. In de zomer van 2018 worden de tests uitgebreid naar een grootschalige heitest met monopalen op zee voor de Nederlandse kust. Vattenfall ziet potentieel in de methode en is lid geworden van een consortium van belanghebbenden uit de particuliere- en overheidssectoren, dat 3,2 miljoen euro in het project investeert en bijdraagt met onder andere technische ondersteuning, beheer, de hamer, monopalen en installatievaartuigen.

Stiller, zachter en krachtiger

Het systeem bestaat uit een watertank en een open verbrandingskamer. De energie die nodig is om de paal in de zeebodem te heien, wordt opgewekt met gasverbranding, waardoor de paal met een eerste slag naar beneden wordt gedreven, terwijl tegelijkertijd een waterkolom in de tank naar boven wordt geduwd. Wanneer het water terugvalt naar de bodem van de tank, vertraagt het en brengt het de energie over op de paal, die daardoor dieper in de zeebodem wordt gedreven. Vanwege de eigenschappen van water vindt deze vertraging gedurende langere tijd plaats dan bij een conventionele hydraulische hamer. Dit zorgt voor een stillere, zachtere slag die tegelijk meer energie overbrengt. Dat vermindert volgens Fistuca het aantal hamerslagen in vergelijking met conventionele methoden voor het heien van palen.

Minder geluid en vermoeiingsschade

Volgens voorspellingen vermindert de BLUE-hamer de geluidsniveaus onder water tot 20 dB en kan de vermoeiingsschade aan de paal door het heien met tot 90 procent worden verminderd. Dat creëert mogelijkheden voor 'koppelstukvrije' ontwerpen en voor het vooraf lassen van landingssteigers, ladders, interne platforms en andere hulpstukken aan de monopaal, voordat deze op het offshore windpark wordt geïnstalleerd. 

1. GAS WORDT IN VERBRANDINGSKAMER GEPOMPT
2. GASVERBRANDING LEVERT EERSTE SLAG EN WATER STROOMT UIT VERBRANDINGSKAMER
3. VERBRANDING GAAT DOOR EN WATERKOLOM GAAT OMHOOG
4. WATERKOLOM BLIJFT STIJGEN
5. WATERKOLOM VALT TERUG EN LEVERT TWEEDE SLAG
6. UITLAATGASSEN WORDEN AFGEVOERD VIA UITLAATKLEP

De BLUE-hamer bestaat uit een grote watertank met een open verbrandingskamer. De energie die nodig is om de paal te heien, wordt opgewekt met de verbranding van gas, waardoor een grote waterkolom wordt versneld.