Wat is een Wind Turbine Installation Vessel (WTIV)?
Een Wind Turbine Installation Vessel (WTIV) is het gigantische schip dat je ziet als er een nieuw windpark op zee gebouwd wordt. Stel je voor: een drijvend platform zo groot als een voetbalveld, met een hijskraan die hoger is dan de Erasmusbrug. Dit is niet zomaar een boot.
Het is een drijvend bouwterrein dat in staat is om de zwaarste onderdelen – de funderingen, torens en bladen – met millimeterprecisie op hun plek te zetten, vaak onder zeer uitdagende weersomstandigheden.
Het is het onmisbare hart van de offshore windindustrie.
Waarom dit schip onmisbaar is
Zonder deze schepen zou er geen enkel windpark op zee bestaan. De logistiek is een nachtmerrie.
Je hebt te maken met gigantische componenten en een beperkte tijd om ze te installeren. Een WTIV lost dit op door alles in één keer mee te nemen. Het schip transporteert de fundering (een monopile of jacket), de toren, de nacelle (het motorhuis) en de drie bladen naar de locatie.
Het belangrijkste is de efficiëntie. Een goed WTIV kan in 24 uur een complete turbine installeren.
Dat betekent dat een project dat 100 turbines telt, theoretisch in 100 dagen klaar is.
Zonder deze schepen zou je aparte schepen nodig hebben voor transport, een andere voor de fundering, en nog een voor de turbine. De kosten zouden exploderen en de tijd die het zou kosten, zou de energietransitie vertragen. Denk aan projecten zoals Hollandse Kust Zuid. De turbines zijn enorm, sommige wekken 15 megawatt op.
Een enkele turbine heeft een toren van wel 120 meter hoog en bladen van 115 meter lang. Alleen al de nacelle weegt zo'n 500 ton.
Een normaal vrachtschip kan dit niet tillen en positioneren. Je hebt een specifiek schip nodig met een extreem zware hijskraan en een stabiel platform.
Hoe zo'n schip nou eigenlijk werkt
De kern van een WTIV is de enorme hijskraan. De grootste ter wereld, die van het type 'Sparrow' of 'Sea Installer', kunnen tot 1.500 ton tillen op een hoogte van meer dan 150 meter boven het dek.
Dit is nodig om de zware torensegmenten bovenop elkaar te zetten en de nacelle te plaatsen. De kraan is vaak een mobiele torenkraan die op het schip is gemonteerd. Maar het tillen is één ding.
Het positioneren is de echte uitdaging. De zee is nooit stil.
De golven en de wind duwen het schip voortdurend. Om dit te bestrijden, gebruiken WTIV's een Dynamic Positioning (DP) systeem. Dit zijn computers die de schroeven (azimuth thrusters) continu aansturen om het schip op de exacte plek te houden.
Ze gebruiken GPS en sensoren om de positie te meten tot op de centimeter. Zonder DP zou het schip bij elke golf bewegen en zou de kraan de componenten niet kunnen plaatsen.
Een ander essentieel onderdeel is het dek. Dit is de plek waar de lading ligt.
Vaak is er een 'jacking system'. Dit zijn poten die door de bodem heen zakken en het schip omhoog drukken, zodat het boven het water uitsteekt. Dit heet 'jacking up'. Op deze manier rust het gewicht van het schip op de zeebodem en is het volledig stabiel, zonder dat de golven het bewegen.
Dit is cruciaal voor het precisiewerk van het installeren van de turbine. De meeste WTIV's zijn gespecialiseerde Jack-up Vessels.
Ze hebben vier of vijf poten die zeer diep de zeebodem in kunnen zakken. De nieuwste generatie, de 'Next Generation Jack-ups', hebben poten die wel 85 meter lang zijn, om ook in diep water (tot 65 meter) te kunnen werken. Het proces ziet er zo uit: het schip vaart naar de locatie, de poten zakken naar de bodem, het schip wordt omhoog gebracht, de kraan tilt de turbine-onderdelen van het dek en zet ze één voor één op hun plek.
De evolutie: van 'Jan De Nul' tot de nieuwste generatie
De markt voor WTIV's is constant in beweging. Er zijn verschillende types, afhankelijk van wat ze kunnen tillen en hoe diep ze kunnen werken.
De duurste en grootste schepen zijn de 'next generation' jack-ups. Deze zijn gebouwd voor de allernieuwste turbines, zoals de GE Haliade-X of de Vestas V236.
Ze kosten al gauw tussen de €100 en €150 miljoen per stuk. Een bekend schip in de Nederlandse vloot is de 'Voltaire' van Jan De Nul. Dit is een ultra-heavy lift jack-up vessel.
Hij kan een totale hijscapaciteit van 3.200 ton aan, genoeg om de zwaarste torens en nacelles van vandaag de dag te tillen. De prijs van zo'n schip? Rond de €150 miljoen. Hij is uitgerust met een kraan van 3.000 ton en kan tot 46 meter diep water aan.
Naast de jack-ups heb je de 'Floating Installation Vessels'. Dit zijn schepen die niet op poten staan, maar blijven drijven tijdens de installatie.
Ze gebruiken het DP-systeem en soms trossen om zich vast te leggen. De 'Sea Installer' van DEME is hier een voorbeeld van.
Deze schepen zijn vaak iets goedkoper (rond de €80 - €100 miljoen) maar kunnen minder goed werken in ruwere zeeën. Een specifieke variant is de 'Feeder Vessel'. Dit is een WTIV die niet al zijn onderdelen zelf meeneemt.
Hij blijft op een vaste plek en krijgt de turbine-onderdelen aangeleverd door speciale transportschepen (Feeder Vessels).
Dit is efficiënter voor projecten ver uit de kust. De totale investering voor zo'n vloot (WTIV + Feeder) ligt hoger, vaak boven de €200 miljoen, maar de operationele snelheid is enorm. Prijzen variëren enorm. Een ouder, kleiner jack-up schip dat nog kan werken voor bestaande parken, kost misschien €40 miljoen.
Maar voor de nieuwste projecten in de Noordzee of de Verenigde Staten ben je al snel €120 tot €180 miljoen kwijt voor het schip alleen. De daghuur voor zo'n schip ligt tussen de €150.000 en €250.000 per dag. Benieuwd naar wat de bouw van een nieuw Wind Turbine Installation Vessel kost?
Praktische tips voor professionals
Als je betrokken bent bij offshore wind, onthoud dan dat de keuze voor een WTIV bepalend is voor je projectplanning. Check allereerst de diepgang en de hijscapaciteit van het schip.
Kan de kraan de zwaarste nacelle aan op de maximale reikwijdte? Veel schepen hebben een 'crane chart' waar je dit op kunt aflezen. Gaat het om een project in de Noordzee?
Dan is een jack-up vaak de beste optie vanwege de stabiliteit. Let op de mobiliteit.
Sommige schepen zijn sneller dan andere. De 'Voltaire' heeft een cruising speed van 12 knopen. Als je schip traag is, ben je veel tijd kwijt met reizen tussen de fundering en het opslagplatform. Vraag altijd naar de 'transit speed' en de 'weather downtime'.
Een schip dat bij windkracht 7 al moet stoppen, vertraagt je hele project. Denk na over de logistiek eromheen.
Een WTIV is de duurste schakel, maar je hebt ook feeder-schepen, sleepboten en personeel nodig. Een WTIV kan niet alles zelf. Zorg dat je leveranciers op tijd zijn.
Als de turbine-onderdelen niet op het juiste moment aanwezig zijn, staan er 150 man personeel en een schip van €150 miljoen stil.
Die stilstand kost je €50.000 per uur. Tot slot, de toekomst is elektrisch. Nieuwe WTIV's, zoals de 'Voltaire', zijn gebouwd met een 'hybrid' systeem.
Ze kunnen op LNG of MGO varen, maar hebben ook batterijen aan boord om pieken in energieverbruik op te vangen en brandstof te besparen. Bij de aanschaf of charter van een schip, kijk naar de 'Energy Efficiency Design Index' (EEDI). Schepen met een lage score zijn goedkoper in brandstof en beter voor het milieu – en dat telt tegenwoordig zwaar in aanbestedingen.