Falende cementlijm in constructie offshore windmolen: een branchebreed probleem
Frank Straver
AMSTERDAM (Energeia) - Eneco kwam de afgelopen weken negatief in de schijnwerpers te staan door een schadepost van EUR 47 mln, wegens constructiefouten in de fundering van offshore windmolens in het park Prinses Amalia. In 2010 kampten Nuon en Shell met soortgelijke problemen bij hun Egmond-windpark. Een Nederlands hoofdpijndossier? Nee: de zogenoemde grout-problematiek stak internationaal, branchebreed de kop op.
Directeur TKI Wind op Zee Ernst van Zuilen reageert deze woensdag vanaf het Nationaal Congres Windenergie: "Het klopt dat dit probleem branchebreed speelde. Heel vervelend", zegt hij ook gezien de reparatiekosten. "Technisch wordt dit gemonitord en opgelost. En bij nieuwe windparken speelt dit probleem niet meer. Bij de Nederlandse parken zoals Luchterduinen en Gemini wordt een directe bevestiging gekozen, zonder cement. Maar er zijn meer technische oplossingen bedacht, waaronder ook een nieuw type grout dat een beetje elastisch is."
Bij DNV GL laat woordvoerder Etienne te Brake weten: "Het probleem met grouted connections is al langere tijd bekend. In 2009 heeft DNV (nu DNV GL) een assessment gemaakt van de industriestandaarden met betrekking tot het ontwerp van offshore wind turbinestructuren. De bestaande ontwerpstandaarden voor grouted connections bleken onvoldoende het fysieke gedrag van de verbindingen te beschrijven."
De zelfstandige engineering-consultant Chris Golightly legde een heus dossier aan over het internationale probleem van groutfalen bij offshore windparken. Volgens hem had het overgrote deel van Britse, Franse en Duitse windparken, met dezelfde problematiek te kampen.
Grout was de standaard
De offshore molens van de parken Amalia (oorspronkelijk een project van het bankroete Econcern) en Egmond kregen te maken met 'krimp'. De palen van de windparken zakken bij de problematiek niet in zee, maar de paaldelen zelf schuiven in elkaar, doordat de cementlijm grout een beetje blijkt op te lossen. De verzakking begint met millimeters, maar kan de constructie zo onder druk zetten dat er een onveilige situatie ontstaat bij de windmolens. Ook kan de dikke, stugge bekabeling in een buis onder de turbine te veel onder druk komen te staan als een constructie krimpt, ook al gaat het slechts om een minimale verticale verzakking.
Piet Frints, directeur Wind Projecten bij Eneco, legt in gesprek met Energeia uit dat de groutproblematiek die rond 2010 ontdekt werd een probleem was en is voor vrijwel alle offshore windmolens in Europa. "Iedereen maakte gebruik van groutconstructies bij monopile-turbines", zegt hij. "De funderingen van olie- en gasplatforms stonden daarbij model." Ondanks certificering van de bouwmethode door het huidige DNV GL bleken groutconstructies niet bestand tegen de condities op zee.
Frints wijst ter verklaring op de essentiële verschillen tussen windmolens en olie- en gasplatforms. "Een windmolen staat natuurlijk op één paal en niet op meerdere, anders zou de constructie veel te duur zijn. Alle krachten moeten worden opgevangen door één fundatiepaal. Bovendien heeft een molen roterende bladen die ook hun eigen dynamiek kennen." Bij de modellering en de technische berekeningen voor offshore windconstructies zijn deze gegevens in combinatie met de "beweging en deining van de zee onvoldoende meegenomen".
Sommige windmolens, zoals die bij het Belgische Belwind, konden tijdens de constructiefase direct anticiperen op de nieuwe technische inzichten. Door extra verende elementen in de turbines te lassen, kregen de molens meer stevigheid dan ze in het oorspronkelijke ontwerp hadden. "Zo werd dit probleem bij bepaalde windparken al opgelost voor de oplevering van een park."
Joint Industrie Project
Parken die al gebouwd waren zagen zich genoodzaakt het probleem onder de loep te nemen en aan te gaan pakken. "DNV GL is toen een Joint Industry Project gestart om het issue nader te onderzoeken en een oplossing hiervoor te vinden", meldt zegsman Te Brake. Aan dit project deden Ballast Nedam Engineering, BASF Construction, Centrica Renewable Energy, Densit, Dong Energy, DNV, Gusto MSC, MT Højgaard, Per Aarsleff, RWE Innogy, Statoil, Statkraft en Vattenfall Vindkraft jarenlang mee. Ze deelden inzichten rond groutfalen, om het gezamenlijke probleem te kunnen tackelen.
Inmiddels is of wordt voor alle windmolenparken met groutproblemen volgens Frints een oplossing geïnstalleerd. "Er is één eigenaar die een windpark bewust niet aanpakt. Dat bedrijf -ik zeg niet welke partij dat is- kiest ervoor om het effect van het groutprobleem te blijven monitoren en meten." Het is volgens de Eneco-man niet zo dat dit ertoe zal leiden dat dit windpark uiteindelijk in zee valt. "Het gaat om het meten van de effecten en als er een risico ontstaat, dan wordt dit aangepakt."
Bij Eneco ging het oplossen van de verzakkingsproblematiek niet direct goed, bleek uit een rechtszaak over de aanbesteding van de klus hiervoor aan Fabricom. In eerste instantie ging het bedrijf Hertel voor Eneco bij het Amalia-windpark aan de slag. Maar de werkzaamheden slaagden toen niet. "Het is een verdomd lastige klus", legt directeur windenergie Pieter Tavenier uit. "Het is in een windmolenpaal donker, er moet worden gelast met gas. Het gaat om een hele complexe ingreep, waarvoor lassers speciaal getraind moeten worden."
© 2015 Energeia.