Samenvatting
Het TKI Schroefstralen OnderzoeksProgramma (TKI SOP) brengt de stroming door scheepsschroeven bij kademuren beter in kaart — met veldmetingen, laboratoriumexperimenten en numerieke berekeningen.
- Doel: onzekerheden in ontwerprichtlijnen voor bodembescherming verkleinen.
- Resultaat: bestaande richtlijnen overschatten vaak het gebied met de hoogste stroomsnelheden.
- Impact: slimmere, duurzamere en goedkopere bodembescherming; soms grotere schepen op bestaande ligplaatsen.
Publicaties & downloads
Bij het aan- en afmeren blazen schepen met hun schroeven tegen de kades. Deze schroefstralen kunnen diepe erosiekuilen veroorzaken. Bodembescherming houdt kades stabiel — maar in de huidige ontwerprichtlijnen zitten onzekerheden. Dit afgeronde onderzoeksprogramma verkleint die onzekerheden.
Ruim 30 kilometer kade in de Rotterdamse haven wordt beschermd tegen erosie door bodembescherming. Schroefstralen bepalen mede het ontwerp, de kosten en de stabiliteit daarvan. Door het gedrag van deze stromingen beter te begrijpen kunnen ontwerprichtlijnen worden aangescherpt, kan bestaande bodembescherming langer meegaan, en dalen mogelijk de kosten van ontwerp en onderhoud.
Onderzoek
Het TKI Schroefstralen OnderzoeksProgramma (DEL130) combineert verschillende methoden:
- Veldmetingen — in de haven van Gent (2020), basis voor verdere analyses.
- Schaalmodelproeven — laboratoriumexperimenten bij Deltares (2021–2023), o.a. met Particle Image Velocimetry (PIV).
- Numerieke CFD-berekeningen — door MARIN (2023).
- Vergelijking met richtlijnen — toetsing aan bestaande ontwerpformules.
In de experimenten zijn onder meer de afstand tot de kademuur, de speling tussen kiel en bodem, de rotatiesnelheid van de schroeven en het bodemmateriaal gevarieerd.
Introductievideo (2022) — SmartPort sciencefacts met onderzoekers van Deltares. Open op YouTube
Resultaten
De hoogste stroomsnelheden treden op wanneer er weinig ruimte is tussen schip, kademuur en bodem. Vergelijking met veldobservaties, CFD-berekeningen en bestaande richtlijnen laat zien dat die richtlijnen het gebied met de hoogste stroomsnelheden vaak overschatten. Dat biedt ruimte om bodembescherming slimmer te ontwerpen — met minder materiaal, lagere kosten en een kleinere CO₂-voetafdruk.
Eindvideo (2023) — impact bij Deltares, Rijkswaterstaat en Havenbedrijf Rotterdam. Open op YouTube
Impact
Alfred Roubos (Havenbedrijf Rotterdam): met deze inzichten kan haveninfrastructuur beter worden benut — grotere schepen op bestaande ligplaatsen, en nieuwe kades, steigers, meerpalen en bodembescherming goedkoper en duurzamer ontwerpen.
Charlotte van der Vorm (Rijkswaterstaat): bij de renovatie van zo’n 130 sluizen met bodembescherming kunnen aangescherpte richtlijnen betekenen dat minder aanvulling nodig is — goedkoper en materiaalzuiniger.
De CROW-werkgroep Schroefstralen gebruikt deze kennis om ontwerprichtlijnen verder aan te scherpen. Alle deliverables staan op de Deltares-projectwiki.
Dit project is onderdeel van de roadmap Futureproof Port Infrastructure. Vragen over toepassing van de resultaten? Neem contact op via de contactpersoon op deze pagina.
Vervolg
De CROW-werkgroep Schroefstralen zet de kennis uit dit programma om in aangescherpte ontwerprichtlijnen voor bodembescherming. De werkgroep bestaat uit ingenieursbureaus, aannemers, overheden en kennisinstituten.
Thematisch sluit dit aan op het impactverhaal Kade van de Toekomst binnen dezelfde roadmap.
