Cutterzuiger Spartacus zet nieuwe standaard

Vanaf het begin waren de doelstellingen zeer ambitieus, vertelt Willem van den Noort. Hij was sinds eind 2018 als projectmanager namens Royal IHC verantwoordelijk voor de bouw van de Spartacus. “DEME wilde een schip creëren dat groter, sterker, efficiënter, slimmer en groener was dan tot nu toe bestond. Een ‘smart megacutter’ die de grenzen zou verleggen wat betreft hardheid, autonomie en duurzaamheid.”

Het geïnstalleerd vermogen is maar liefst 44.180 kW. Dat zorgt voor een nog nooit vertoond cuttervermogen van maar liefst 12.000 kW. De cutterladder is de zwaarste ooit gebouwd. “Ze boren met dit schip letterlijk een nieuwe markt aan. De Spartacus kan hardere grond baggeren dan voorheen denkbaar was, kan op grotere diepte werken en dat ook nog eens zó efficiënt dat het schip kan concurreren met bestaande schepen bij andere, minder complexe projecten.”

Wegens DEME’s streven om zijn vloot te verduurzamen, koos het bedrijf voor LNG. De Spartacus is daarmee de allereerste snijkopzuiger die op het minder vervuilende vloeibare gas kan varen en werken. Royal IHC had ook al de eerste hopperzuiger op LNG gebouwd: de Minerva, ook in opdracht van DEME. “Maar er is een groot verschil”, legt Willem van den Noort uit. “Er wordt veel meer van de installatie en het schip gevraagd door de knetterharde grond waar een snijkopzuiger voor wordt ingezet. Het bedrijf is daardoor veel dynamischer met bijbehorende pieken en dalen in het gevraagde vermogen. Daarnaast zijn de trillingen op een grote snijkopzuiger zo hevig dat alles wat je op het schip tegenkomt veel zwaarder moet worden uitgevoerd. Dit afgezien van de enorme schaalvergroting.”

Het gebruik van LNG zorgt samen met allerlei slimme technieken om energie terug te winnen voor een CO2-besparing van circa 30 procent. LNG is vloeibaar door de extreme koude temperatuur waarop die gebruikt wordt: -162 °C. Die kou wordt op de Spartacus benut om de airco in het HVAC-systeem te koelen. De warmte van de uitlaatgassen van de motoren wordt dan weer hergebruikt door een stoomgenerator die stroom opwekt voor het boordnet.

Voor tal van deelprojecten hebben Royal IHC en DEME de hulp van specialisten ingeroepen, met wie in bouwteamverband is samengewerkt voor het design, de productie en uitvoering van specifieke innovaties. “Omdat het ging om technologieën die nooit eerder, en zeker niet in deze dimensies, waren toegepast. We moesten veel ontdekken en uitproberen. Veel was onzeker en af en toe waren de specialisten het ook niet eens. Maar iedereen was oplossingsgericht en dus kwamen we er uiteindelijk altijd uit. Die aanpak kostte wel extra tijd, maar leverde uiteindelijk het beste resultaat op.” Want aan de kwaliteit, bedrijfszekerheid en veiligheid werd geen enkele concessie gedaan.

Van den Noort geeft een voorbeeld: “De hele baggerinstallatie telt heel veel onderdelen die nog nooit zo groot gemaakt zijn. Dan ga je extrapoleren, maar je kunt dat niet één op één doortrekken. Er komen altijd nieuwe fenomenen bij kijken. Op basis van de specificaties bepaal je de richting, maar hoe je daar gaat komen, kun je vooraf niet helemaal voorspellen. En veel van die innovaties beïnvloeden elkaar ook nog eens in de planning.”

Voor de bouw en installatie waren meer dan eens creatieve oplossingen nodig. “Een heleboel onderdelen waren zó zwaar dat we nieuwe hijsmethodes moesten ontwikkelen. Door de lengte van de spuds konden die bijvoorbeeld door geen enkele drijvende bok worden geplaatst. Daarom hebben we een speciale hijstool ontwikkeld. Dankzij die hijstool kan DEME nu wereldwijd zelf de spuds vervangen.”

Wegens het gewicht van de cutterladder (2.450 ton) riep Royal IHC de hulp in van Heerema. Die heeft het inhijsen door de Aegir gedaan, in het Calandkanaal. “Voor hen was het de eerste keer dat ze inshore zo’n klus deden. Mooi dat we elkaar in de Nederlandse maritieme industrie op zo’n manier kunnen helpen.”

Dat proces vond plaats onder grote tijdsdruk. Zelfs zonder al die innovaties was het, alleen al door de schaalgrootte, moeilijk geweest om de oorspronkelijke opleverdatum te halen. “Doordat het nog nooit eerder is gedaan, kun je moeilijk voorspellen tot hoever je componenten kunt belasten en wanneer ze falen. Bijvoorbeeld de snijkop en de as die de snijkop aandrijft. In de baggersector wordt sowieso met hoge veiligheidsmarges gewerkt. Als je nauwkeurig wilt berekenen met FEM-modellen zal de input moeten kloppen. Die input is niet altijd bekend. Vaak is de vorige grens van bijvoorbeeld een as bekend omdat deze heel gebleven is in het verleden, maar als je een nieuwe, grotere as gaat ontwerpen met twee keer zoveel vermogen… Wat gaat die doen in de praktijk?”

De benodigde rekencapaciteit die daarbij kwam kijken, was in de lange Royal IHC-historie nooit eerder zo groot voor de bouw van een schip. Bijna een factor 30, schat Van den Noort, rekening houdend met de extra computer- en menskracht.

“We hebben werkelijk máánden besteed aan rekenen en modelleren. Op lokaal niveau, bijvoorbeeld of de fundatie van een ankerlier sterk genoeg is, maar ook het schip als geheel en de interactie tussen onderdelen. En ondertussen streefden we er op verzoek van de klant ook nog naar zoveel mogelijk op gewicht te besparen…”

Vóórdat DEME begin 2017 de opdracht aan Royal IHC verstrekte, was al veel basic engineerings- en tekenwerk verricht door Vuyk Engineering, dat destijds nog onderdeel was van Royal IHC (maar door de geheimhoudingsplicht en de ‘chinese walls’ binnen de organisatie was dit een separate opdracht). Met dat pakket, inclusief contracten met een aantal grote leveranciers, ging DEME op zoek naar een werf die de Spartacus kon en wilde bouwen. Uiteindelijk kwam de baggerspecialist bij Royal IHC uit. “Wij waren achteraf gezien vrijwel zeker ook de enige die dit schip kónden bouwen. Dankzij onze omvang, technologische kennis, vakmanschap en ervaring in de baggersector.”

Vanaf de eerste dag had Royal IHC richting de honderd man op de engineering aan het werk. “Dat kon in dit geval, doordat we in het begin mensen van Vuyk konden inzetten, die ook alle kennis hadden van het voortraject.”

De eerste klus voor de Spartacus is de aanleg van de Abu Qir-haven in Egypte. Aangezien de grond daar niet zo hard is, wordt nog niet de baggerkracht op de proef gesteld. Maar dat doet niets af aan de eis van operationele efficiency. “Daarop scoren ze een stuk hoger dankzij het gebruik van LNG als brandstof. Maar er is veel meer. “De werkbaarheid van een snijkopzuiger wordt bepaald door het aantal productieve uren per week. DEME heeft aan boord een uitgekiende logistiek voor reserveonderdelen. De Spartacus kan tot op grote hoogte autonoom opereren. Alles is voorhanden en de ruimtes zijn op een slimme manier ingedeeld, waardoor benodigde onderdelen altijd binnen handbereik zijn én er voldoende ruimte is om bijvoorbeeld een pomp te demonteren en weer op te bouwen. Er is ook een grote laswerkplaats zodat de snijkoppen aan boord onder handen genomen kunnen worden in plaats van aan de wal.”

Een onmisbare factor om tot de hoogst mogelijke operationele efficiency te komen, is de baggerautomatisering aan boord. “Gebruikmakend van sensoren is minder mensenwerk nodig. Die automatisering zorgt er ook voor dat er minder faalkansen zijn. Als je menselijke fouten zo veel mogelijk kunt uitsluiten levert dat extra productieve uren op.”

Dankzij het Spartacus-project is de knowhow binnen Royal IHC enorm gegroeid. Zowel technisch (scheepsbouw en baggerbedrijf) als procesmatig. “Een heleboel van de ‘lessons learned’ hebben we intussen al bij andere projecten toegepast. Om een voorbeeld te noemen: dat we engineers en mensen van de productie al in het beginstadium samen aan tafel zetten. Zodat de engineers bij het ontwerp al weten wat de consequenties zijn voor de productie. Met de integratie van de keten inkoop-engineering-werkvoorbereiding-productie hebben we grote slagen gemaakt.”

“Ook op het gebied van contract- en projectmanagement hebben we veel geleerd. Net als de planning, die met name bij innovaties extra aandacht vraagt. We werken nu veel meer met scenario’s en kunnen risico’s beter inschatten en identificeren.”

Het was een lang, complex en spannend traject, blikt Van den Noort terug. “Ik ben er trots op dat we al die technische uitdagingen toch maar mooi voor elkaar gekregen hebben. Simultaan en onder grote tijdsdruk. De kennis, het doorzettingsvermogen en de veerkracht van het gehele team is ongelofelijk geweest. We hebben hier als Royal IHC onze naam als marktleider voor de baggerwereld meer dan bevestigd.”