Offshore windfunderingen met betonnen schacht en seabed-frame

Offshore windparken worden steeds groter en krachtiger, en dat stelt hoge eisen aan de fundering. Funderingstechnieken Verstraeten bv (Fundex) ontwikkelde hiervoor een gepatenteerde oplossing: een voorgespannen betonnen schacht in combinatie met een zwaar seabed-frame, gevuld met rotsmateriaal. Deze combinatie zorgt voor maximale stabiliteit, lagere installatie- en onderhoudskosten en minimale impact op het zeeleven. “We combineren stabiliteit met respect voor de zee”, zegt Davy Maes, algemeen directeur van Fundex.

De kern van het Fundex-systeem is een verticale, voorgespannen betonnen schacht. Deze wordt in de zeebodem geboord, waarbij het bovendeel acht tot vijftien meter boven het wateroppervlak uitsteekt. De ruimte tussen schacht en bodem wordt opgevuld met hoogwaardig grout, wat zorgt voor een sterke verbinding met de ondergrond.

“Beton is in dit geval een bewuste keuze”, vertelt Maes. “Het is robuust, bestand tegen corrosie en vergt weinig onderhoud. Daarmee bieden we een interessant alternatief voor staal, zeker in een offshore-omgeving.”

Seabed-frame: massa als tegenkracht

Rond de schacht plaatst Fundex een betonnen seabed-frame, opgedeeld in V-vormige compartimenten. Deze worden gevuld met 5.000 tot 6.000 ton rotsmateriaal. Het gewicht van deze massa fungeert als tegengewicht en beperkt de horizontale verplaatsing tot een minimum.

“Vergelijk het met een volledig ingeklemde buis”, legt Maes uit. “Dankzij het tegengewicht en de constructieve koppeling tussen frame en schacht is veel minder inbedding in de zeebodem nodig. Dat bespaart tijd, materiaal en dus ook kosten.”

Het frame vergroot bovendien de verticale bodemdruk, wat de draagkracht van de fundering versterkt. Elke horizontale verplaatsing moet eerst de wrijvingskracht overwinnen die voortkomt uit het enorme gewicht van de rotsmassa.

Bescherming van de zeebodem

Het ontwerp is niet alleen technisch sterk, maar ook vriendelijk voor het mariene ecosysteem. Het seabed-frame voorkomt erosie (scour) rond de fundering en dempt trillingen die via de rotorbladen in de constructie komen.

“Vibraties kunnen een negatieve impact hebben op organismen in de zeebodem”, zegt Maes. “Door onze constructie te verzwaren en te stabiliseren, reduceren we die trillingen aanzienlijk. Zo bouwen we op zee zonder het onderwaterleven onnodig te verstoren.”

Duurzaam en kostenefficiënt alternatief

De Fundex-oplossing is een volwaardig alternatief voor grote stalen monopalen, ‘gravity-based structures’ of stalen ‘space frames’ (tripods en jackets). Ze scoort niet alleen op ecologische aspecten, maar ook op materiaal-, installatie- en onderhoudskosten.

Met de toenemende schaal van offshore windturbines – en de bijbehorende krachten die op de fundering inwerken – biedt deze technologie een schaalbaar antwoord. “Of het nu gaat om turbines van 6 MW of 10 MW, ons systeem groeit mee. Wij willen namelijk oplossingen leveren die technisch én maatschappelijk toekomstbestendig zijn”, besluit Davy Maes. “Dit is daar een mooi voorbeeld van!”