Er wordt flink geheid op zee om windturbines neer te zetten. Hoe doe je dat met zo min mogelijk verstoring voor het zeeleven? Ingenieurs van de TU Delft bedachten daarvoor de GDP Shaker.
 

Het Beste van 2020
Vanaf de redactie van De Ingenieur wensen wij u graag een goed 2020. Ook op technisch gebied belooft 2020 een interessant jaar te worden, vol vernieuwing. Maar welke technologieën breken door? Welke technische oplossingen gaan het verschil maken voor onze samenleving? Wij hebben er voor u acht uitgelicht; dagelijks presenteren wij een nieuwe op onze website.


Wie weleens een kurk uit een champagnefles heeft gehaald, weet hoe dat het beste gaat: door de kurk rond te draaien, terwijl je hem rustig omhoogtrekt. Dat draaien maakt de kurk namelijk een klein beetje smaller.

Precies dit principe willen ingenieurs van de TU Delft gebruiken om funderingspalen van windturbines in de zeebodem te trillen. Binnen het project Gentle Driving of Piles (GDP) hebben zij een machine ontwikkeld die de funderingspalen de bodem in trilt door ze gelijktijdig razendsnel te torderen, afwisselend links- en rechtsom. De eerste resultaten van deze GDP Shaker zijn veelbelovend.

 

Draaibeweging

Van oktober tot december 2019 werd op de Tweede Maasvlakte bij Rotterdam een grootschalige proef gedaan met het nieuwe systeem. De GDP Shaker is speciaal ontworpen om grote palen korte zetjes in de rotatierichting te kunnen geven.

‘Tot nu toe hebben we getest met palen met een diameter van rond de 80 centimeter’, vertelt project­manager Maxim Segeren van de TU Delft. ‘De GDP Shaker brengt een dubbele beweging over op de paal: een verticale trilling van 23 hertz en tegelijk een draaibeweging van 70 à 80 hertz. De rotatie linksom-rechtsom heeft bij deze paalafmetingen een amplitude van ongeveer 4 millimeter.’

 

Geluidsgrenzen

Maar waarom is deze manier van heien beter? Dat is omdat de traditionele heimethode van palen voor windturbines in de zeebodem te veel lawaai veroorzaakt. Vissen en andere zeedieren hebben er last van.

Daarom zijn er geluidsgrenzen opgesteld waaraan de bouwers van windparken zich moeten houden. De GDP Shaker is een belangrijke oplossing, want het probleem van geluidsoverlast op zee zal er niet kleiner op worden. De komende jaren zullen er namelijk tal van windparken worden gebouwd op de Noordzee.

 

Optimaliseren

De komende maanden staan in het teken van het analyseren van de grote hoeveelheid data die zijn vergaard bij de proef op de Tweede Maasvlakte. Het is dus te vroeg om conclusies te trekken over het effect van de GDP Shaker. Maar de eerste indruk is dat het zeeleven met deze nieuwe methode minder wordt verstoord dan bij andere technieken.
 

Bodem

De draaibeweging levert minder geluidsoverlast op voor de omgeving. Daarnaast zijn er ook aanwijzingen dat de palen sneller de grond in gaan dan bij het ouderwetse heien, zonder de grond extra te verstoren.

‘We kunnen het principe van torsie combineren met een verticale trilling om de snelheid te verhogen. Wel is belangrijk dat we zeker weten dat de draagkracht van de bodem goed blijft’, zegt hoogleraar Andrei Metrikine van de TU Delft, ‘zeker als je weet dat de palen voor windturbines nog veel groter en zwaarder worden.’ Metrikine ziet nog veel ruimte om deze heitechniek te optimaliseren.

 


Tijdschrift

DIt artikel maakt deel uit van de special Het Beste van 2020 in het januarinummer van De Ingenieur. Koop de digitale versie voor € 7,50, of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van twaalf nummers voor € 69,-.


Openingsfoto: Het heien van funderingspalen in de zeebodem levert met de GDP Shaker minder geluidsoverlast op. Foto's GDP