Containers aanboord

Wie:

Deltares, MARIN en Onderzoeksraad voor de Veiligheid.

Duur:

één jaar (2019).

Vervolg:

Onderzoek naar de situatie voor kleinere schepen in dit gebied, in opdracht van het ministerie van Infrastructuur & Waterstaat.

342 containers sloegen in januari 2019 overboord van het schip MSC Zoe, voor de kust van de Waddeneilanden. Een groot aantal spoelde aan middenin een kwetsbaar natuurgebied. Hoe is zo’n ramp in de toekomst te voorkomen? MARIN en Deltares onderzochten het voor de Onderzoeksraad voor de Veiligheid.

Van de 226 miljoen containers die schepen elk jaar wereldwijd op zee vervoeren, raken er volgens de officiële statistieken veertienhonderd te water (World Shipping Council 2019). Een relatief klein aantal, maar de impact op de omgeving kan groot zijn.

Reconstructie

Om effectieve maatregelen te nemen, moet eerst duidelijk zijn waar het misgaat. Wat kan een ultragroot containerschip in problemen brengen in dit specifieke stuk zee? Nogal wat, ontdekten MARIN en Deltares tijdens hun reconstructie van de storm. “We hebben niet dé oorzaak van het ongeluk met de MSC Zoe onderzocht”, zegt Bastien Abeil, projectleider bij MARIN. Het schip voer onder de vlag van Panama en dus leidt dat land het onderzoek. De Nederlandse instituten hebben onderzocht hoe een schip van dezelfde grootte beweegt bij vergelijkbare weersomstandigheden. Daarbij keken ze naar het effect van de golven en het ondiepe water – kenmerkend voor dit gebied in de Noordzee – op een schip. Abeil: “Als je alleen zou kijken naar de oorzaak van het ongeluk, focus je op één fenomeen en zie je andere mogelijkheden misschien over het hoofd.”

Storm simuleren

Deltares simuleerde de weersomstandigheden op 1 en 2 januari 2019 met een waterbewegingsmodel, ontwikkeld door Deltares en de TU Delft. Op basis van deze berekeningen en gemeten data zoals het getij en weeromstandigheden, reconstrueerden ze hiermee wind, waterniveau, golven en stroming op de vaarroute gedurende de storm. In het bewuste gebied lopen twee routes: de noordelijke was op dat moment zo’n 35 tot veertig meter diep en de zuidelijke tussen 21 en 27 meter (on)diep. Met die gegevens konden onderzoekers van MARIN gaan rekenen. Toen liepen ze echter tegen een probleem aan. Abeil: “Schepen varen voornamelijk in diep water, daar zijn de wiskundige modellen wereldwijd op gebaseerd. Een volledige impact van golven op schepen in ondiep water kunnen we simpelweg nog niet berekenen.” 

De oplossing: een proef in het testbassin van MARIN. MARIN bouwde een schaalmodel van een ultragroot schip, alleen 63 keer kleiner. Op ware grootte kan zo’n schip 22.000 standaardcontainers van zes meter lang vervoeren. Een beladen schip heeft een diepgang van ruim vijftien meter. 

Het model werd uitgerust met meetapparatuur en onderwatercamera’s om alle bewegingen te meten en observeren. Ook de waterdiepte moest op schaal. Abeil: “Normaal gesproken is ons testbassin tien meter diep. Nu moesten we de beweegbare vloer instellen op kniehoogte, dertig tot veertig centimeter onder de oppervlakte.” 

Combinatie van factoren

Wat ontdekten ze? Allereerst: er is zoiets als een té stabiel schip. Tot voor kort onderzochten wetenschappers vooral de gevolgen van te lage stabiliteit, daardoor kunnen schepen namelijk omslaan. Hoe breder een schip, hoe stabieler. Het schommelt dan niet langzaam maar snel. Toen de ‘slinger-periode’ van dit model dichtbij de periode van de golven kwam, versterkten ze elkaar en ontstonden grote slingerhoeken, tot wel zeventien graden. “Schippers noemen dat extreem. Het model werd flink geschud en raakte zelfs de bodem”, vat Abeil samen. Daarnaast maten de onderzoekers de impact van de golven. De containers staan normaal gesproken achttien meter boven het water. Doordat brekende golven tegen de zijkant van het slingerende schip sloegen, bereikten ze de onderste laag containers van het schaalmodel. “Daar is de rest van de stapel – zo’n vijf containers – aan verankerd. Hierdoor kunnen containers kapotslaan, of hele stapels vallen om als dominostenen.” Tot slot sloeg er water tegen de romp en veroorzaakte trillingen in de romp die nog extra kracht uitoefenden op de containers. Containers worden aan boord verankerd, maar hoeveel kracht die verbindingen in de praktijk aankunnen is onbekend. Of verankering altijd goed gebeurt, is een tweede vraag.

Trend

Wat kunnen we nu met deze kennis? Abeil: “In eerste instantie kan de kustwacht adviezen geven zodat de kapiteins zich meer bewust zijn van de risico’s als ze in dit gebied gaan varen. De golven en bodem kunnen we niet veranderen. De routes en het scheepsontwerp eventueel wél. Zo kunnen we deze nieuwe kennis over stabiliteit gebruiken bij het ontwerpen van schepen.’’

Wat de routes betreft: een vaarroute verbieden of verleggen is niet zo simpel. In het overgrote deel van de Noordzee heeft Nederland niet als enige zeggenschap. Met dit onderzoek van de Onderzoeksraad voor de Veiligheid kan de overheid onderzoeken welke maatregelen het meest passend zijn en daarvoor internationale steun zoeken.

Deel dit artikel

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

Probleem:

Een schip heeft containers verloren op de Noordzee die vervuiling veroorzaakten in kwetsbaar natuurgebied op de Waddeneilanden.

TO2-oplossing:

MARIN en Deltares brachten de impact van golven op (ultragrote) containerschepen in kaart, specifiek in extreme zeecondities en in ondiepe delen van de Noordzee.

Impact:

Op korte termijn helpt deze kennis de overheid en kustwacht om kapiteins op deze routes te adviseren en te waarschuwen voor slechte weersomstandigheden. Op de lange termijn leidt het mogelijk tot betere vaarroutes op internationaal niveau, Bijvoorbeeld met Duitsland als het gaat om de Waddenzee. Hoewel de opties voor het ontwerpen van containerschepen beperkt zijn, dragen de onderzoeksresultaten toch bij als input voor scheepsontwerp.