Nominatie Waterbouwprijs: Lucas van Ham en Noud van der Weijden

Lucas van Ham (24) en Noud van der Weijden (20) zijn genomineerd voor de Waterbouwprijs 2026. Ze hebben voor hun afstuderen aan de Avans Hogeschool (Civiele Techniek) onderzoek gedaan bij DEME. Ze bestudeerden de stabilisatie van Cable Protection Systems (CPS) in de kritieke overgangszone tussen de fundering van de windmolen en de zeebodem van offshore windparken. Deze delen van de kabel worden blootgesteld aan golf- en stromingsbelasting waardoor slijtage eerder optreedt. Tot dusver was er geen industriebrede en gestandaardiseerde ontwerpmethodiek om deze CPS te stabiliseren.

Stabilisation of Cable Protection Systems with Rock Berms

Lucas van Ham (24) en Noud van der Weijden (20) zijn genomineerd voor de Waterbouwprijs 2026. Ze hebben voor hun afstuderen aan de Avans Hogeschool (Civiele Techniek) onderzoek gedaan bij DEME. Ze bestudeerden de stabilisatie van Cable Protection Systems (CPS) in de kritieke overgangszone tussen de fundering van de windmolen en de zeebodem van offshore windparken. Deze delen van de kabel worden blootgesteld aan golf- en stromingsbelasting waardoor slijtage eerder optreedt. Tot dusver was er geen industriebrede en gestandaardiseerde ontwerpmethodiek om deze CPS te stabiliseren.

Om het startstuk van de energietransportkabels te beschermen legt DEME met veel precisie stenen steunbermen aan. Maar hoeveel stenen bieden de beste bescherming en hoe hoog en breed moet de onderwaterberm zijn om de CPS te beschermen? Van Ham, specialiseerde zich binnen zijn studie in Initiëren: “De vraag van DEME aan ons was een transparant, technisch onderbouwd stabilisatieconcept te ontwikkelen dat overdimensionering voorkomt. Nu worden er vaak te veel stenen gebruikt om zeker te weten dat de kabels geen schade oplopen.” 

Samenhangend rekenkader

Met literatuurstudie, expertinterviews en analytische modellering hebben Van Ham en Van der Weijden vastgesteld dat hydrodynamische belastingen, de stabiliteit van de steenberm en het structurele CPS-gedrag als één gekoppeld systeem interacteert. Van der Weijden, gespecialiseerd in Ontwerpen: “Al deze inzichten hebben we geïntegreerd in een samenhangend rekenkader. Daarnaast hebben we zelf ook meer diepgang gezocht, door bijvoorbeeld ook de krachten van de CPS op de steunberm in de tool op te nemen. Daarmee was tot nu toe nog nauwelijks rekening gehouden.” 

Feedback van engineers

In expert-interviews heeft het duo ook feedback opgehaald van de engineers die met de tool kunnen gaan werken, want het doel is dat dit nieuwe ontwerpprogramma in de praktijk gebruikt gaat worden. Van Ham: “Met alle feedback hebben we in Python een ontwerptool geprogrammeerd, waarmee engineers automatisch een beschermende steunberm kunnen ontwerpen. Door een Excell-interface is deze tool zeer gebruiksvriendelijk. Daarnaast hebben we rekening gehouden met de mogelijkheid om de tool uit te breiden en aan te passen. De tool bestaat daarom uit verschillende modules die toekomstige programmeurs verder kunnen uitbouwen en verfijnen.”

Hogere betrouwbaarheid offshore energietransport

Validatie en gevoeligheidsanalyse tonen aan dat de tool realistische resultaten levert voor de benodigde steen- en bermgrootte. De coherente analytische benadering draagt hiermee binnen DEME Offshore bij aan efficiëntere en betrouwbaardere ontwerpen voor offshore windprojecten. Van der Weijden: “Doordat de kabels dankzij de specifieker ontworpen steunbermen beter beschermd zijn, kan dat down time van de windmolenparken verminderen en dat bevordert de leverzekerheid en uiteindelijk ook de energietransitie.”  
Een ander voordeel van de gestandaardiseerde ontwerpmethodiek met de tool is dat de steunbermen de juiste grootte en vorm hebben en overdimensionering wordt voorkomen. Dat brengt kostenbesparingen met zich mee en maakt de aanleg en het onderhoud van windmolenparken duurzamer.”

Met hun onderzoek en tool hebben Van Ham en Van der Weijden een concreet probleem in de windmolenindustrie weten te tackelen. Hun aanbeveling is de tool in de praktijk toe te passen en door te ontwikkelen.  

Lucas van Ham rondt na zijn wiskunde- en constructietoetsen zijn studie af en gaat dan in de praktijk aan de slag. 
Noud van der Weijden is begonnen aan zijn pre-master om zijn studie voort te zetten aan de Universiteit Twente: Civil Engineering & Management.

Lees hier het interview met Ilonka van Hoorn, die het onderzoek begeleidde en vertelt over de relevantie ervan voor de praktijk.