Draai de kurk en hij wordt dunner

Gentle Driving of Piles Demonstration Site

Een nieuwe manier van heien

Momenteel worden monopiles veelal in de zeebodem gedreven door middel van hydraulisch slagheien (hameren). Dit veroorzaakt teveel lawaai tijdens het rijden en elke hamerslag heeft een hoge impact op de monopile. Offshore windturbines worden steeds groter en ook de omvang van de monopiles groeit. Deze enorme palen moeten een aanzienlijk deel van hun lengte de grond in worden geheid. De organisatie en uitvoering van dit proces is uitdagend, tijdrovend en kostbaar. En daarbovenop neemt het geluid van het heien en de bodemverstoring toe. Het ontwikkelen van een nieuwe technologie van heien is dus noodzakelijk.

GDP

Gentle Driving of Piles (GDP) is een project onder leiding van de TU Delft dat wordt uitgevoerd binnen het GROW-programma. De methode voor het heien die ze ontwikkelden, is gebaseerd op het gebruik van een bepaalde trilling die tot nu toe in de industrie niet is gebruikt voor het heien. De trilling is het resultaat van laagfrequente en hoogfrequente trillingen die twee verschillende bewegingsmodi van de monopiles opwekken. Hierdoor wordt de monopile wat dunner. Hierdoor kan de paal gemakkelijker de grond in. Traditionele slagmethoden leiden tot het tegenovergestelde: monopiles zetten een beetje uit als er op wordt geklopt of gehamerd, wat het natuurlijk moeilijker maakt om de palen te heien. Met de nieuwe installatiemethode kan het installatieproces van de paal dus zo efficiënt mogelijk worden gemaakt.

De test

De test, die in oktober van start ging op de tweede Maasvlakte, was onderdeel van de test- en demonstratiefase van het GDP-project. Deze succesvolle proof of concept toonde aan dat GDP een veelbelovende methode is met veel potentiële voordelen ten opzichte van de andere methodes. GPD streeft ernaar om de draagkracht van de grond en de paalpenetratiesnelheid niet in gevaar te brengen. Het belangrijkste is dat de GDP-technologie het potentieel heeft om het geproduceerde rijgeluid aanzienlijk te verminderen.

In de praktijktest testte het consortium de nieuw ontwikkelde GDP shaker. Deze schudder heeft vier van de acht palen op de testlocatie geplaatst. Drie andere palen werden geïnstalleerd door middel van slaghameren en één werd geïnstalleerd door middel van vibrerend heien. Op deze manier kan het consortium de schudder vergelijken met traditionele tril- en slaghamers.

De theorie

Naast de test- en demonstratiefase kent het GDP-project een theoretische fase. Dit deel is bedoeld om de fysica van de nieuwe paalinstallatietechniek uit te leggen. Hiervoor worden de palen en grond op het proefterrein voorzien van sensoren die een ongekende set aan data genereren. Hiermee worden numerieke tools ontwikkeld en gevalideerd om de installatieprocedure voor nieuwe offshore windparken te optimaliseren.

Voordelen

Met de GDP-methode werkt het consortium aan belangrijke verbeteringen op het gebied van paalinstallatie. Belangrijkste zijn de voordelen voor het milieu: geluidsreductie, minder verstoring van de bodem en de BBP-methode streeft ernaar de palen sneller te plaatsen dan de huidige manieren van heien. Bovendien heeft de methode het potentieel om de installatiekosten te verlagen, de GDP-methode zal het geëmitteerde geluid verminderen tot onder een niveau dat het mogelijk zou maken om het hele jaar door palen te plaatsen.

Toekomstige ontwikkelingsstappen

Binnen dit project loopt de theoretische fase met als doel de rijeigenschappen, het uitgestraalde geluid en het analysedraagvermogen van toekomstige heipalen te voorspellen. Toekomstige stappen naar implementatie van de techniek zullen gericht zijn op de toepassing van de techniek in andere bodembuizen en opschaling voor offshore gebruik.

TKI Wind op Zee

Volgens Andrei Metrikine was de steun van TKI Wind op Zee essentieel in het BBP-project. Het hielp de TU Delft om aansluiting te vinden bij de industrie. Dat bevestigt Maxim Segeren, Business Developer Offshore Renewables van de TU Delft. Volgens hem heeft TKI Wind op Zee hen geholpen om toegang te krijgen tot het gehele netwerk in Nederland. Samen met de steun aan het BBP heeft TKI Wind op Zee een basis gelegd voor echte innovatie in de ontwikkeling van offshore wind in Nederland.

 

Dit artikel maakt deel uit van de serie Project in Beeld. Bekijk hier meer projecten.