De logistiek van drijvende offshore windturbines van kade naar locatie

Stel je voor: je staat op een havenkade in Rotterdam of Eemshaven. Voor je ligt een gigantisch stuk staal.

Het is de fundering van een windturbine, maar dan anders. Geen permanente paal in de zeebodem, maar een drijvend platform. Bovenop staat een mast die bijna 200 meter de lucht in gaat.

Dit gevaarte moet de haven uit, de Noordzee op, en naar een plek honderden kilometers verderop.

Dit is geen simpele klus. Het is een complex ballet van zwaar transport, precisie en logistiek. Het is de wereld van drijvende offshore wind. En het begint allemaal hier, aan de kade.

Wat is drijvende offshore wind eigenlijk?

Je kent de traditioniele offshore windparken wel. Die staan vast op de zeebodem, met palen die meters diep de grond in gaan.

Dat werkt goed, maar alleen tot op een diepte van ongeveer 50 meter.

Daarna wordt het te duur en te technisch uitdagend. Drijvende windturbines zijn de oplossing voor diepte. Ze zijn niet verankerd in de grond, maar drijven als het ware op het water.

Ze zijn verbonden met kettingen en ankers aan de zeebodem. Stel je een olieplatform voor, maar dan in het klein en specifiek ontworpen voor windenergie.

De 'floaters' zoals we ze noemen, hebben allerlei vormen. Denk aan een spar-bol (een lange staaf met een zware bol eronder), een semi-submersible (drie of vier pontons met kolommen erop) of een TLP (Tension Leg Platform) met gespannen kabels. Het doel is hetzelfde: een stabiele basis voor een turbine op een plek waar het te diep is voor een fundering in de grond. De logistiek om deze drijvende systemen van de bouwplaats naar hun eindbestemming te krijgen, is compleet anders en ingewikkelder dan bij een traditionele turbine.

De reis: van fabriek naar de horizon

De logistieke keten begint niet op het water, maar op de kade.

De drijvende platforms worden gebouwd in gespecialiseerde fabrieken of op speciale bouwlocaties. Denk aan de Oostelijke Maasvlakte in Rotterdam, of de Eemshaven. De onderdelen zijn enorm. Een enkele ponton kan wel 2.000 ton wegen en 30 meter breed zijn.

De eerste stap is het assembleren van de floater. Dit gebeurt vaak horizontaal, op de kade of in een droogdok.

De componenten - staal, beton, leidingen, ballastsystemen - komen per schip of vrachtwagen aan.

Zware kranen, met een capaciteit van 1.000 ton of meer, zetten de boel in elkaar. Denk aan kranen van Liebherr of Mammoet. Dit proces duurt weken.

Als de floater compleet is, volgt de installatie van de turbine. De turbinecomponenten (mast, rotor, nacelle) worden op de floater gemonteerd.

Dit is een huzarenstukje. De windturbine kan al 800 ton wegen. De totale eenheid, inclusief floater, kan oplopen tot 3.500 tot 5.000 ton.

De volgende stap is het testen. De complete unit, inclusief turbine, wordt in het water gelaten.

Dit gebeurt in een havenbekken of een speciaal testbassin. Controle van alle systemen: stabiliteit, ballast, elektrische aansluitingen. Alles moet kloppen voordat de reis begint.

De haven uit: de zware tocht naar het windpark

Zodra de eenheid is getest en goedgekeurd, begint het echte werk. De reis van de haven naar het windpark.

Dit is geen kwestie van een motor starten en weggaan. De drijvende eenheid is niet gebouwd om zelfstandig te varen. Hij is traag en onhandig.

Hij moet worden gesleept. Een sleepboot, of een combinatie van twee, is nodig.

Voor deze klussen zijn speciale zware sleepboten nodig. Denk aan de 'Anna' of 'Nel' van Kotug Smit, of sleepboten van Svitzer.

Deze boten hebben een trekkracht van 50 tot 100 ton. De route is zorgvuldig gepland. De diepgang van de eenheid is groot, soms 15 meter of meer. De route moet diepe vaarwaters volgen.

De Noordzee is geen stil bassin. Er is stroming, wind en golven.

De sleepsnellheid is laag, vaak maar 4 tot 6 knopen. Een reis van 150 kilometer kan makkelijk 24 tot 30 uur duren. Tijdens de sleep is de coördinatie cruciaal.

De sleepboot, de sleephulpboot (zo nodig), de loods en de havenautoriteiten moeten constant communiceren.

Er is een speciaal 'Sea Fastening' rapport nodig. Dit document bewijst dat de eenheid veilig is vastgezet voor de reis. Denk aan tijdelijke ankerpunten, verstevigingen en sleepkabels met een breeklast van 200 ton.

De kosten voor zo'n transport zijn aanzienlijk. Een enkele sleep van de haven naar een windpark op de Noordzee kan al snel €200.000 tot €500.000 kosten, afhankelijk van de afstand, het weer en de benodigde sleepboten.

Ter plaatse: installatie en verankering

Aangekomen op de locatie van het windpark is de klus nog niet klaur. De eenheid moet worden geïnstalleerd. Dit is het meest complexe deel.

De floater wordt op zijn definitieve plek gebracht. Dan begint het ankerproces.

De ankerlijnen (kettingen, kabels of polyesterlijnen) worden uitgelegd. Dit gebeurt met gespecialiseerde schepen, zoals een 'Dive Support Vessel' (DSV) of een 'Anchor Handling Tug Supply' (AHTS) schip.

Een AHTS is een sterke sleepboot die ook ankers kan uitleggen. De ankers, die soms 15 tot 20 ton per stuk wegen, worden op de zeebodem geplant. De ankerlijnen worden vastgemaakt aan de floater.

Dit proces duurt vaak meerdere dagen per turbine. De spanning op de lijnen moet precies goed zijn.

Hiervoor worden speciale 'tensioners' gebruikt. Als de verankering compleet is, is de turbine operationeel. De laatste stap is de aansluiting op het elektriciteitsnet. Dit gebeurt via een interne kabel in het park en een exportkabel naar het land, een cruciaal onderdeel van de toekomst van drijvende windparken: transport en verankering.

De installatiekosten voor de verankering en de connectie kunnen oplopen tot €1 tot €2 miljoen per turbine. De totale installatie van een drijvende turbine kost al snel €10 tot €15 miljoen per stuk, inclusief de floater, de turbine en de logistiek.

Praktische tips voor wie in deze wereld stapt

De logistiek van drijvende windparken is jong, groeiend en vol uitdagingen. Ben je een havenbedrijf, een aannemer of een investeerder?

• Kies de juiste haven: Niet elke haven is geschikt. Je hebt een deep-water terminal nodig met voldoende diepgang (minimaal 15 meter), zware kranen (minimaal 1.000 ton) en ruimte voor assemblage. Rotterdam en Eemshaven zijn de logische keuzes in Nederland, met hun bestaande offshore-ervaring.
• Investeer in modulaire ontwerpen: Ontwerp de floater zo dat hij in modules kan worden gebouwd. Dit versnelt de assemblage op de kade. Een floater die bestaat uit drie identieke pontons is makkelijker te produceren dan een uniek ontwerp.
• Denk na over 'wet storage': Droogdokken zijn duur en schaars. Overweeg om de floater al in het water te bouwen. Gebruik een semi-submersible barge of een drijvend dok. Dit bespaart tijd en geld.
• Plan de 'weather window': De Noordzee is onvoorspelbaar. Een transport kan alleen bij specifieke weersomstandigheden. Reken op een 'weather window' van minimaal 48 uur zonder golven hoger dan 1,5 meter. De kosten van een vertraging lopen snel op: €50.000 per dag voor een gecharterd installatieschip is geen uitzondering.
• Veiligheid eerst: De krachten op de ankerlijnen en de eenheid zijn enorm. Een ketting kan breken. Zorg voor certified materiaal van merken zoals Vicinay of Ramnas. Test alles dubbel. De veiligheid van de crew en het materiaal is het allerbelangrijkste.

Hier zijn een paar concrete tips: De logistiek van drijvende wind is een wereld van giganten. Het is een combinatie van ouderwets zwaar transport en hypermoderne technologie. Met elke drijvende windturbine die naar de locatie wordt versleept, wordt het proces efficiënter. De kosten dalen, de ervaring groeit. De havenkade van vandaag is de energiebron van morgen.