Hoe blijven installatieschepen exact op hun plek tijdens het hijsen?

Een installatieschip dat tijdens het hijsen van een 800-ton offshore fundering maar één meter verschuift, is al een ramp.

De kraanhaak loopt scheef, de last slingert en de hele operatie ligt stil. Je voelt de spanning op de brug direct oplopen.

Hoe houd je zo’n schip van 150 meter lengte en 5.000 ton deadweight precies op z’n plek? Het antwoord zit in een slimme combinatie van ankers, boegschroeven en dynamisch positioneringssystemen. We pakken het stap voor stap aan.

Wat je nodig hebt voordat je start

Voordat er ook maar één lijn wordt binnengehaald, check je de essentiële tools. Een installatieschip zoals de MPI Resolution of de Sea Installer heeft een DP2-systeem nodig, minimaal.

Dat betekent twee onafhankelijke joysticksystemen en drie generatoren die het schip van stroom voorzien.

Zonder die redundantie mag je niet eens starten met hijsen op open zee. Je hebt verder nodig: een set van 4 tot 6 ankerlijnen van 76 mm diameter, elk met een werklast van 150 ton. De ankers zelf zijn typisch Stevprijk MK5 of Delta-Style, goed voor 40-60 ton grip in zandbodem.

De boegschroeven moeten minimaal 1.200 kW leveren, bijvoorbeeld van Schottel of Wärtsilä. En natuurlijk de positiedata: GPS met sub-meter nauwkeurigheid, gecombineerd met een hydro-acoustisch positioneringssysteem (HPR) voor de echte precisie.

Qua personeel heb je een ervaren DP-operator nodig, een kapitein met Offshore Master-certificaat en een kraanmachinist met Lifting Operations-certificaat. Reken op een team van minimaal 8 personen voor een standaard funderingplaatsing. Zorg dat alle systemen zijn gecontroleerd volgens de laatste NOGEPA-checklist.

Stap 1: Het schip positioneren met ankers en DP

Je begint met het uitzetten van de ankers. Meestal leg je vier ankers in een vierkant patroon rondom het schip, op een afstand van 400 tot 600 meter.

De hoeken tussen de lijnen moeten ongeveer 90 graden zijn, zodat je in alle windrichtingen stabiel blijft. De ankerlijnen span je aan tot ongeveer 30% van de breeklast, dat is circa 45 ton op een 76 mm lijn. Terwijl de ankers liggen, schakel je het DP-systeem in.

Stel de targetpositie in op de Exact-Easting/Northing van het windpark, bijvoorbeeld X: 5.432.100, Y: 123.450 meter in het UTM-coördinatenstelsel.

Het DP-systeem gebruikt nu de ankers als primaire positionering en de boegschroeven als correctie. De joystick stuurt de schroeven aan met een respons van 0,5 seconde. Veelgemaakte fout: te snel ankeren zonder rekening te houden met de stroming.

Als de stroom sterker is dan 1 knoop, moet je de ankerlijnen schuin leggen tegen de stroom in. Doe je dat niet, dan trekken de lijnen scheef en verliest het schip zijn positie. Controleer altijd de stroomdata van de meetboei op locatie.

Stap 2: Het hijsen voorbereiden en de last stabiliseren

Nu de boot stabiel ligt, richt je de kraan in. De kraan op een installatieschip heeft een werklast van 800 tot 1.500 ton, afhankelijk van het model.

Zorg dat de last is gebalanceerd: gebruik een spreader bar van 12 meter lengte voor een monopile, zodat de hoek tussen de lijnen maximaal 15 graden is. Dat voorkomt slingereffect.

Activeer de hefremmen van de kraan en zet de last vast met de lijnhaak. De DP-operator houdt intussen de positie in de gaten via het dashboard, waarbij slechte communicatie tussen de haven en het installatieschip moet worden voorkomen. Het schip mag niet meer dan 0,5 meter afwijken van de targetpositie.

Gebruik de HPR-antennes onderwater om de exacte afstand tot de zeebodem te meten, goed voor een nauwkeurigheid van 10 cm. Veelgemaakte fout: te laat starten met de kraanvoorbereiding.

Als je pas begint als de last al hangt, verlies je kostbare tijd en ontstaat er onnodige beweging. Begin altijd 30 minuten voor het daadwerkelijke hijsen met de kraaninspectie.

Stap 3: Het daadwerkelijke hijsen met DP-correcties

Start het hijsen langzaam: eerst 1 meter omhoog, dan stoppen en controleren. De DP-operator ziet nu of de last het schip uit balans brengt.

Als het schip meer dan 0,3 meter verschuift, corrigeer dan direct met de boegschroeven.

De joystick stuurt de schroeven met een maximale snelheid van 3 toeren per minuut. De kraan haalt de last omhoog met een snelheid van 0,5 meter per minuut. Voor een monopile van 20 meter lengte duurt het hijsen dus zo’n 40 minuten.

Tijdens deze fase blijft het DP-systeem constant de positie bijstellen. De ankerlijnen nemen de grove bewegingen op, de boegschroeven de fijnafstelling. Veelgemaakte fout: te veel vertrouwen op het DP-systeem zonder visuele controle. Kijk altijd naar de omgeving: als er een andere boot nadert of als de wind plotseling toeneemt, moet je handmatig ingrijpen. Een windstoot van 15 knopen kan het schip al 0,2 meter uit positie duwen.

Stap 4: De last positioneren en vastzetten

Zodra de last op z’n plek is, laat je deze langzaam zakken. De DP-operator houdt de positie stabiel terwijl de kraan de last op de zeebodem zet.

Gebruik een grondanker of een hydraulisch klem systeem om de monopile vast te zetten, voordat je de kraanlijn loslaat.

Voor dergelijke precisieklussen zijn de beste kranen voor het hijsen van turbinebladen op grote hoogte essentieel. De totale operatie, van ankeren tot vastzetten, duurt gemiddeld 4 tot 6 uur, afhankelijk van de weersomstandigheden. Bij windkracht 6 of meer moet je stoppen en wachten tot de condities verbeteren.

De veiligheid gaat boven alles. Veelgemaakte fout: te snel loslaten van de kraanlijn zonder de last volledig stabiel te hebben. De monopile kan dan nog bewegen en beschadigd raken. Laat de last altijd 5 minuten op z’n plek rusten voordat je de lijn ontlast.

Verificatie-checklist

• DP-systeem actief en redundantie gecheckt? Ja/Nee
• Ankerlijnen gespannen op 30% breeklast? Ja/Nee
• Boegschroeven getest op volle capaciteit (1.200 kW)? Ja/Nee
• Kraanlast gebalanceerd met spreader bar? Ja/Nee
• HPR-systeem actief en gekalibreerd? Ja/Nee
• Positie binnen 0,5 meter van target? Ja/Nee
• Weercondities binnen veilige limieten (wind & stroom)? Ja/Nee
• Team volledig gecertificeerd en geïnstrueerd? Ja/Nee

Met deze checklist en stappen zorg je ervoor dat je installatieschip exact op z’n plek blijft tijdens het hijsen. Geen gokwerk, maar een gestructureerde aanpak voor wie een offshore substation wil installeren in de offshore praktijk.