Driedimensionale modellen brengen scheepsschade bij aanvaringen met windturbines in beeld
Wat gebeurt er als een schip tegen een windturbine aanvaart of -drijft? Dat is de hoofdvraag van een serie onderzoeken binnen het thema Aanvaringen van MOSWOZ. Het derde en daarmee laatste onderzoek uit deze serie is nu afgerond. “Dit onderzoek geeft de meest gedetailleerde resultaten tot nu toe”, vertelt adviseur nautische veiligheid Carien Droppers van Rijkswaterstaat.
Het ruim vijfhonderd pagina’s tellende onderzoeksrapport levert 3D-beelden op van de schade wanneer een schip tegen een windturbine aanvaart of -drijft. Het onderzoeksrapport maakt inzichtelijk wat de risico’s zijn voor de scheepsconstructie en de veiligheid van de mensen aan boord.
Twaalf simulaties
In totaal zijn er twaalf simulaties uitgevoerd voor drie typen schepen: een chemicaliëntanker, een passagiersschip en een groot containerschip. Voor elk type schip berekende de computer wat er gebeurt als het schip van voren tegen een windturbine vaart of er vanaf de zijkant tegenaan drijft. Droppers: “Dit onderzoek geeft de meest gedetailleerde resultaten tot nu toe. Het vorige onderzoek uit de reeks bracht alleen de schade aan windturbines 2D in beeld. Dit keer is ook naar de gevolgen voor schepen gekeken, met resultaten in 3D.”
Rekenkracht
De onderzoekers gebruikten de wiskundige methode 3D Finite Element Modeling (FEM) om de modellen te bouwen en analyseren. Ze hielden onder meer rekening met materiaaleigenschappen, het gedrag van het water en de structuur van de windturbines en schepen.
Beschadigingen, maar geen zinkend schip
Volgens de simulaties ontstaat bij een aanvaring van voren grote schade aan de boeg van de chemicaliëntanker en het passagiersschip. De schade blijft beperkt tot het deel van de boeg dat de windturbine raakt. Ook blijven de compartimenten met lading of brandstof intact. Wel is de kans groot dat de windturbine bezwijkt in de richting van het schip.
De simulaties met driftende schepen tonen aanzienlijke schade aan de scheepsromp. Dit geldt voor alle drie de scheepstypen. Er is sprake van vervorming en deuken, maar er ontstaan geen scheuren. Bij deze simulaties bezwijkt de windturbine meestal niet.
Ernstige gevolgen niet uit te sluiten
Volgens Droppers stellen de onderzoeksresultaten tot op zekere hoogte gerust. “Er kan bij aanvaringen flinke schade ontstaan, maar de kans op grote gevolgen voor mens en milieu lijkt klein. De huidige schepen zijn stevig gebouwd met een dubbele wand, volgens de voorschriften van de IMO.” Toch zijn ernstige gevolgen niet uit te sluiten. “Bij een aanvaring kan een windturbine doorbuigen, waarbij de nacelle – de behuizing bovenaan de windturbine – op het schip valt. Je kunt je voorstellen dat dat gevaarlijk is, zeker bij een passagiersschip met veel mensen aan boord.”
Onderzoek voor iedereen
Het MOSWOZ-team weegt de onderzoeksresultaten mee in het beleidsadvies voor het Directoraat-generaal Luchtvaart en Maritieme zaken en het ministerie van Klimaat en Groene Groei. De onderzoeksresultaten worden later ook nog gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift en gedeeld met kennisinstellingen zoals TNO en de TU Delft. De onderzoeken naar schip-turbineaanvaringen zijn maatschappelijk verantwoord ingekocht. Dit betekent dat iedereen toegang heeft tot de resultaten.
