Zeedieren lijden onder heftig heien in de oceaanbodem

Windmolens in zee staan op reusachtige palen. Die de grond in werken, gaat met veel geweld. Maar het kan subtieler.

Beeld anp

Met al die windmolenparken in aanbouw is onze Noordzee net een bouwput. Vooral het plaatsen van heipalen maakt veel herrie, met verstoringen van het zeeleven tot gevolg. Volgens twee Delftse studenten moet dat stiller, goedkoper en sneller kunnen.

'Er komen dode vissen bovendrijven als je gaat heien, doordat schokgolven de organen beschadigen en interne bloedingen veroorzaken', legt Hans Slabbekoorn uit, die aan de Universiteit Leiden de effecten van menselijk geluid op dieren onderzoekt. Maar de schade van de geluidsgolven reikt veel verder. In de troebele Noordzee is het zicht slecht, waardoor een goed gehoor voor veel zeedieren essentieel is om te overleven. Zo gebruiken dolfijnen, vissen en zelfs schaaldieren geluid om zich te oriënteren, voedsel te zoeken of te communiceren. Menselijke geluiden kunnen dat gedrag beïnvloeden.

Bewijs daarvoor komt vooral van experimenten in tanks en aquaria. Zo ontdekten wetenschappers van het Franse onderzoeksinstituut Station marine d'Endoumedat dat garnalen langzamer groeien en minder nakomelingen krijgen als ze worden blootgesteld aan het geluid van een luchtpomp. Uit metingen blijkt verder dat scheepsgeluiden de communicatie van vissen overstemmen. Heien heeft dan ook een grote invloed, vrezen wetenschappers, resulterend in gehoorbeschadiging van zeedieren tot tientallen meters en gedragsverstoringen tot wel tientallen kilometers van de heilocatie. Bewijs uit de praktijk is echter lastig te vinden, benadrukt Slabbekoorn, onder meer omdat onderzoek op zee lastig is. 'Je kunt een school vissen in de gaten houden en zien dat ze van richting veranderen, maar je weet nooit zeker of het door de geluidsbron komt of dat ze dat sowieso gingen doen.'

Feit is dat er op zee regels gelden voor bedrijven die willen heien. Zo is er in Duitse wateren een geluidslimiet van 160 decibel op 750 meter afstand. Dat is even luid als pal naast een geweerschot staan. In Nederland wordt deze limiet per geval bekeken en hangt het af van de hoeveelheid palen die de grond in moeten. Door deze regels moeten bedrijven kostbare maatregelen nemen om het kabaal binnen de perken te houden. Bijvoorbeeld het opwerpen van isolerende bubbelschermen, door buizen met gaatjes op de bodem te leggen en hier met hoge druk lucht doorheen te pompen.

In Duitse wateren geldt een geluidslimiet van 160 decibel op 750 meter afstand. Dat is even luid als pal naast een geweerschot staan. Beeld anp
Beeld de Volkskrant

Sneller, goedkoper en gedempter

Geen wonder dat de uitvinding van Ben Arntz en Nick Noordam - twee Delftse studenten - zo enthousiast werd ontvangen. Zij bedachten een methode om stil te heien en wonnen er onlangs de Philips Innovation Award van 2017 mee. Bij de klassieke methode wordt een paal met geweld de bodem in geramd. Arntz en Noordam laten de bodem juist meewerken. Door het natte zand te laten trillen met kleine trilelementen aan de onderkant van de paal, wordt de waterdruk tussen de zandkorrels hoger dan de spanning die de korrels op elkaar uitoefenen. Het water draagt hierdoor de zandkorrels, in plaats van dat de zandkorrels elkaar dragen. Daardoor gedraagt het zand zich als een soort vloeistof. De paal zakt nu vanzelf naar beneden. Dit proces heet liquefactie en is bekend bij iedereen die op het strand weleens een klap op nat zand heeft gegeven, waarna het golft als water.

'Er gaan alleen trillingen door de grond, niet door lucht of water. Het geproduceerde geluid ligt daardoor ver beneden de geluidsdrempel,' zegt Ben Arntz. Fijn voor de bruinvissen en krabben, maar ook voor bedrijven. Die zijn met de huidige methode volgens Arntz 300 duizend euro per paal kwijt aan het dempen van geluid; tot wel 15 procent van de totale kosten. Dat bedrag kan de nieuwe heitechniek besparen.

Bovendien zou het heien nog sneller gaan ook. 'Een half jaar geleden heeft ECN Install (Energieonderzoek Centrum Nederland) in een intern onderzoek gemodelleerd hoe lang de aanleg van windmolenpark Gemini zou duren met onze techniek. Het zou 12 procent sneller zijn gegaan. Als je uitgaat van de geluidsdempende maatregelen die tegenwoordig verplicht zijn zelfs 25 procent. Een groot verschil als je bedenkt dat één dag vertraging rond de vier ton kost.'

'Er gaan alleen trillingen door de grond, niet door lucht of water. Het geproduceerde geluid ligt daardoor ver beneden de geluidsdrempel,' zegt Ben Arntz, een van de winnaars van de Philips Innovation Award van 2017. Beeld anp

Zo ver is het evenwel nog niet. Arntz en Noordam zitten in de testfase. Hun eerste test, met een paal van 10 centimeter doorsnede, was een succes. Over anderhalve maand gaan ze weer de Maasvlakte op, dit keer met een paal van 25 centimeter dik en 5 meter lang. Zo schalen ze op, tot ze over twee jaar ten minste diameters van 8 meter en lengtes van 70 meter bereiken - de afmetingen van in de praktijk gebruikte heipalen. Volgend jaar vindt de eerste test onder water plaats zodat de Delftenaren werkelijk geluid kunnen meten.

Ook moeten ze nog een manier bedenken om te meten hoe sterk de palen in de grond staan. Met de klassieke heimethode kunnen bedrijven dit inschatten door te meten hoe ver de paal bij één klap in de grond verdwijnt. Deze draagkracht is ruwweg om te rekenen in horizontale draagkracht - zeer belangrijk bij de windvangende molens. Bij de techniek van Arntz en Noordam is dit onmogelijk omdat er niet op de paal wordt geslagen.

Over anderhalve maand gaan Arntz en Noordam weer de Maasvlakte op, dit keer met een paal van 25 centimeter dik en 5 meter lang. Zo schalen ze op, tot ze over twee jaar de afmetingen van in de praktijk gebruikte heipalen bereiken. Beeld anp

Niettemin zijn internationale bedrijven als Boskalis en Geosea volgens Arntz geïnteresseerd, al is de techniek nog te prematuur voor concrete toezeggingen. Ook onderzoeker Hans Slabbekoorn is positief. Hij denkt dat deze techniek minder geluidsoverlast veroorzaakt. Maar, voegt hij toe, 'meten is pas echt weten'.

Hopelijk voor het leven in zee wordt bouwput Noordzee dankzij de fluisterheipalen een stuk stiller. Nu die lawaaierige schepen nog.

Mag het op het land ook iets stiller?

Als deze heimethode zoveel stiller, sneller en goedkoper is, kunnen we haar dan niet ook op het land inzetten? Niet alleen zijn een hoop mensen dan van het geklop af, ook het leven in de bodem en sloot zou er volgens Hans Slabbekoorn op vooruit gaan. 'Op zich kan het', meent Ben Arntz. 'Maar op het land zijn al andere stille technieken beschikbaar, zoals het in de bodem schroeven van heipalen. Daarom richten wij ons eerst op zee.' Op zee is schroeven namelijk geen optie. Een 'schroefschip' kan immers niet worden vastgezet en zou zelf ronddraaien, in plaats van de heipaal.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden