De opkomst van drijvende windparken: Een nieuwe logistieke uitdaging

Wat zijn drijvende windparken eigenlijk?

Een drijvend windpark is simpelweg een windturbine die niet op de zeebodem staat, maar op een enorm drijvend platform. Je kunt het zien als een soort olieplatform, maar dan specifiek ontworpen voor windenergie.

In plaats van dat de toren steunt op een betonnen paal die de grond in gaat, rust de hele constructie op een drijver.

Die drijver houdt het geheel stabiel, net als een omgekeerde fles die je in het water duwt. Waarom is dit zo belangrijk? Omdat 80% van de goede windenergie-plekken op zee dieper zijn dan 60 meter.

De ondiepe Noordzee is al aardig vol. Met drijvende technologie kunnen we verder uit de kust, waar de wind harder en constanter waait. Dit opent een gigantische nieuwe markt. Het is de sleutel om onze energiedoelen te halen.

De kern van het concept is de verbinding. De turbine staat op het dek van de drijver.

De drijver is met een of meer staalkabels (moorings) vastgemaakt aan ankers op de zeebodem. Het geheel beweegt mee met de golven, maar blijft op z'n plek.

Dit klinkt simpel, maar de krachten die hierop werken zijn enorm. En het gewicht? Dat is ongeveer 1.000 ton per turbine, exclusief de fundering.

De logistieke shift: van boren naar slepen

Bij traditionele offshore wind draait alles om 'jack-up' schepen. Die schepen hebben poten die op de zeebodem staan, waarna de kraan stabiel boven water staat.

Bij drijvende wind werkt dat niet. De fundering wordt op een andere locatie gebouwd, vaak in een haven, en moet naar het windpark worden gesleept.

Dit betekent dat we zware hijskranen nodig hebben die werken vanaf schepen die zelf ook bewegen. De logistieke keten verandert volledig. Stel je voor: je bouwt de drijver (de fundering) in Schotland. Dan moet je hem naar Nederland vervoeren om daar de turbine op te zetten, of direct naar het windpark.

Dit vereist gespecialiseerde sleepboten en begeleidingsvaartuigen. Een enkele reis van Schotland naar de Middellandse Zee kan zomaar 2 weken duren.

De grootste uitdaging is het installeren op zee. Een schip als de 'Svanen' van Heerema of een Jack-up vessel met een lagere waterdiepte kan niet werken op 500 meter diepte. Je hebt schepen nodig met Dynamic Positioning (DP3), die zich automatisch op de juiste plek houden met behulp van propellers.

Deze schepen zijn duur en schaars. De daghuur voor een dergelijk DP3-schip met een hijsvermogen van 1.500 ton kan oplopen tot €250.000 per dag.

De hardware: soorten drijvers en hun impact

Er zijn grofweg drie soorten drijvers. De keuze bepaalt hoe het transport en de installatie verlopen.

Allereerst het Semi-submersible model. Dit lijkt op een olieplatform met drie of vier pontons onder water en een dek erbovenop.

Het is relatief licht en kan in normale havens worden gebouwd. De 'Hywind' parken van Equinor gebruiken dit. Het voordeel: je kunt de complete turbine in de haven monteren en het hele gevaarte als een 'afzinkbaar' platform naar zee slepen. Ten tweede de Spar buoy.

Dit is een extreem diepe, smalle cilinder die rechtop in het water hangt.

Omdat hij zo diep is (soms 100 meter), kan hij niet in een normale haven worden gebouwd. Je moet hem horizontaal bouwen en dan 'optillen' in diep water. Dit vereist speciale diepzee-kranen of een constructie in een fjord.

De stabiliteit is geweldig, maar de logistiek is complexer. De derde optie is het Tension Leg Platform (TLP).

Dit is een lichter platform dat met stalen kabels strak onder water wordt getrokken.

Het beweegt bijna niet. Dit is technisch ingewikkeld, maar wellicht goedkoper op de lange termijn. Wat kost zo'n ding?

De fundering (drijver) kost ongeveer €20-30 miljoen per stuk. De turbine erop nog eens €10-15 miljoen. De installatiekosten zijn de echte kicker: die kunnen €5-8 miljoen per turbine bedragen, dubbel zo hoog als bij ondiep water.

De specifieke uitdagingen voor de scheepvaart

De grootste hoofdpijn voor rederijen is het gebrek aan geschikte schepen. Er zijn maar een handjevol schepen ter wereld die een turbine van 15 MW (ongeveer 500 ton zwaar) op 100 meter hoogte kunnen hijsen terwijl ze op 500 meter diepte werken.

Denk aan de 'Voltaire' van Jan De Nul of de 'Sparrow' van Seawind. De wachtlijsten voor deze schepen zijn lang.

Als je project in 2025 gepland staat, had je het schip in 2023 al moeten boeken. Transport van de drijvers zelf is ook een kunst. Een semi-submersible is vaak te breed voor normale kanalen. Je mag niet onder bruggen door.

Daarom zie je dat sommige drijvers in delen naar zee worden gesleept en daar aan elkaar worden gelast.

Dat noemen ze 'modulaire constructie'. Dit scheelt in transportkosten, maar verhoogt de complexiteit op zee. Je hebt dan duikers nodig en lastige laswerkzaamheden op open water.

Daarnaast is er de kwestie van de ankers. De kabels die de drijver op z'n plek houden zijn vaak 1.000 meter lang en wegen tientallen tonnen.

Deze ankers moeten met gespecialiseerde schepen worden gelegd. Denk aan schepen als de 'Normand Titan' of andere DP2-schepen met een deklast van 200 ton.

Het ankeren kost al gauw €500.000 tot €1 miljoen per turbine, afhankelijk van de bodemgesteldheid.

Een projectleider van een grote windparkontwikkelaar zei laatst: "We bouwen de windturbine in 6 maanden, maar we zijn 12 maanden bezig met de logistiek eromheen."

Prijskaartje en economische realiteit

Laten we de kosten even op een rijtje zetten, want dat bepaalt de haalbaarheid. Een traditioneel windpark op ondiep water kost ongeveer €3-4 miljoen per MW.

Een drijvend park ligt al snel op €5-7 miljoen per MW. Dat is een stijging van 40% tot 60%. Waarom? Vooral de installatie.

De 'spread' (het verschil in kosten) zit 'm in de vaartijd en het speciale materiaal. Neem de sleepkosten. Een traditioneel transport van een funderingspaal vanuit de fabriek naar de locatie kost misschien €50.000. Een drijver slepen over 500 zeemijlen met twee zware sleepboten kost al snel €200.000 aan brandstof en daghuur.

En dan moet je de sleepboot ook nog terug laten varen. Dat telt op. Maar er is hoop. De industrie werkt aan 'industrialisatie'. Door series te produceren en de installatie te standaardiseren, dalen de kosten.

Doel is om in 2030 de kostprijs te halveren naar €4 miljoen per MW.

Om dit te bereiken, investeren rederijen nu in 'fleet updates'. Ze kopen schepen die specifiek zijn ontworpen voor deze klus, in plaats van oude olie-vaartuigen om te bouwen, rekening houdend met de logistieke uitdagingen van de 20GW roadmap.

Praktische tips voor logistieke planners

Als je betrokken bent bij de planning van zo'n project, begin dan veel eerder dan je denkt. De beschikbaarheid van schepen is de bottleneck.

Boek je DP3-hijskraan minimaal 24 maanden van tevoren. Zorg dat je contracten sluit met opties, want de markt is extreem volatiel. Eén vertraging bij een ander project kan jouw planning in de war sturen.

Hou rekening met het weer. Drijvende platforms voor windenergie zijn gevoeliger voor golven tijdens de installatie dan vaste palen.

Je hebt een installatievenster nodig van misschien 48 uur per maand. Plan je logistiek rondom de springtij en stormpieken. Gebruik moderne software voor 'wave forecasting' om risico's te minimaliseren.

Het is beter om een schip 3 dagen stil te laten liggen dan een drijver van €25 miljoen te beschadigen. Denk na over de haven.

Niet iedere haven is geschikt voor de assemblage van drijvers. Je hebt een diepte van minimaal 12 meter nodig en voldoende ruimte om de toren en rotor te monteren.

Havens als Esbjerg (Denemarken), Rotterdam (Nederland) en Vlissingen (Nederland) ontwikkelen speciale 'windterminals' hiervoor. Zorg dat je vroeg in gesprek gaat met de havenautoriteiten over de logistieke uitdagingen bij offshore windprojecten. Check de certificeringen van je leveranciers. De 'mooring lines' (kabels) moeten voldoen aan strenge DNV-GL normen.

Een verkeerde kabel betekent dat de turbine gaat zwerven. Dat wil je echt niet uitleggen aan de verzekering.

Tot slot, betrek lokale maritieme dienstverleners vroeg in het proces. Hun kennis van lokale stromingen en dieptekaarten is goud waard.