Offshore innovatie bij Ampelmann

Composiet in loopbrug nieuwe innovatie Ampelmann

Bij Ampelmann denk je of aan de voetgangerslichten in Berlijn of aan het gelijknamige Nederlandse offshore-bedrijf. Dankzij de deiningsgecompenseerde loopbruggen van die laatste hebben nu al meer dan zes miljoen offshore-werknemers veilig de oversteek kunnen maken tussen schip en bijvoorbeeld offshore platform of offshore windmolen. Sinds kort heeft Ampelmann nu ook een gecertificeerde loopbrug die deels uit composiet bestaat.

Recent publiceerde het bedrijf online ‘Ampelmann’s Composite Slideway: light, durable and energy saving’ over een volgende innovatieve stap in de ontwikkeling van hun offshore transfersystemen. Want composiet is in de offshore nog zeker geen alledaags materiaal. De ‘Composite Slideway’ is tot stand gekomen dankzij een samenwerking met Airborne, Pontis en Lloyd's Register. De slideway is het onderdeel van het systeem dat het schip verbindt met het transferdek van het systeem. Lead engineer Siebert Frieling houdt toezicht op de ontwikkeling van composiettechnologie voor de loopplanksystemen. Hij stelt dat het gebruik van composietmaterialen hetzelfde doel dient als al andere innovaties die hij in het verleden mede tot stand heeft helpen brengen: het verhogen van de veiligheid en efficiëntie bij de offshore transferoperaties.

Uitdagend In vergelijking met andere innovaties valt meteen het ontwikkelingsproces van de uitschuifbare composiet loopplank op, omdat het ontwerpen met composieten een heel andere benadering vereist. Afstappen van staal betekent dat constructieve ontwerpen moeten worden gewijzigd en dat veiligheidsfactoren opnieuw moeten worden gedefinieerd. En misschien wel het meest uitdagende deel: het selecteren en opzetten van de productiemethode. De productie van composietonderdelen is complexer dan die van stalen onderdelen.

In samenwerking met het Nederlandse Somni Solutions zijn optische sensoren ingebed in het composietmateriaal voor ‘Structural Health Monitoring ‘ gedurende de hele levensduur.

Omgekeerde vluchtsimulator

Ampelmann’s oprichter en ceo Jan van der Tempel bedacht het concept voor zijn stabiele ‘gangway’ in 2002 tijdens een offshore windconferentie in Berlijn. Hij vernoemde de vinding naar het iconische ‘stoplichtmannetje’ – Ampelmann – op de voetgangerslichten in de Duitse hoofdstad. Hij stelde zich een soort omgekeerde vluchtsimulator op schepen voor om de zes vrijheidsgraden van het schip op deinende golven te kunnen compenseren. Hierdoor zou voor offshore-medewerkers de overstap van schip naar offshore-constructie net zo makkelijk worden als het oversteken van de straat. Dit idee is geëvolueerd tot het huidige toegangssysteem. "Onze oplossing is de enige met cilinders die in zes richtingen werken en met slechts milliseconden vertraging een volledig stationair punt bereiken", aldus Van der Tempel. Ampelmann-systemen kunnen, afhankelijk van het type, in ongeveer acht uur op elk schip of drijvende constructie worden geïnstalleerd en werken bij windsnelheden tot 60 km/u en golven tot 4 m. Dit betekent minder annuleringen als gevolg van slecht weer en minder behoefte aan dure en potentieel riskante helikoptertransfers.

Dat komt omdat construeren in staal meer ingeburgerd is en meer flexibiliteit en last-minute wijzigingen mogelijk maakt. Omdat de productiemethode van een composiet product zo'n grote invloed heeft op het mogelijke ontwerp, moesten beide van tevoren zorgvuldig worden uitgedacht.

Lichter, beter, efficiënter en duurzamer Het gebruik van composieten heeft tal van voordelen ten opzichte van het gebruik van staal. Composieten zijn aanzienlijk lichter en kunnen dus het totale gewicht van een systeem verlagen. Dit heeft als bijkomend voordeel dat het energieverbruik van zowel het systeem als het schip waarop het is geïnstalleerd, daalt. Een ander voordeel is de duurzaamheid van composieten. Composieten zijn corrosiebestendig, wat kan leiden tot lagere onderhoudskosten. Naast de verhoogde duurzaamheid hebben Frieling en zijn team in samenwerking met het Nederlandse Somni Solutions ruimte gemaakt voor een andere

Meer dan 65 systemen

Vandaag de dag exploiteert Ampelmann wereldwijd meer dan 65 offshore toegangssystemen. Tot op heden heeft de Ampelmann met succes behalve meer dan zes miljoen offshore werknemers wereldwijd ook meer dan 17 miljoen kg aan lading overgezet. Hoewel de meeste projecten van Ampelmann Operations in de olie- en gasindustrie plaatsvinden, heeft het bedrijf ook een sterke staat van dienst op het gebied van offshore wind, een sector die naar verwachting tot 2050 aanzienlijk zal groeien. De exploitatie- en onderhoudskosten van offshore windturbines vormen de belangrijkste uitgaven voor bedrijven in deze sector, met inbegrip van omzetverlies als gevolg van vertragingen en problemen bij reparatie. De Ampelmann kan deze kosten verlagen.

Tot de toekomstplannen behoort onder andere een ‘gangway’ die volledig is opgebouwd uit composiet.

innovatie, namelijk de implementatie van glasvezeloptica. Optische vezels zijn ingebed in het composietmateriaal en kunnen worden gebruikt in een Structural Health Monitoring System om de toestand van de constructie te volgen gedurende de complete levensduur. Dit systeem kan een waardevol instrument worden voor voorspellend en preventieve onderhoudsmethodes.

Gecertificeerd Een andere cruciale stap in de ontwikkeling van de Composite Slideway was de certificering ervan. "Samen met Lloyd's Register moesten we afspraken maken over veiligheidsfactoren, faalmechanismen en materiaaleigenschappen in het ontwerp, maar ook over cruciale punten voor inspectie en de vereiste testen om het productieproces te kwalificeren", legt Frieling uit. De certificering is een feit en daarmee is Ampelmann's Composite Slideway de eerste gecertificeerde composiet ‘gangway’ in de offshore-industrie.

Meer composiet De succesvolle ontwikkeling en certificering van de Composite Slideway markeert de start voor meer ontwikkelingen met composietmaterialen. De kennis en ervaring die met deze ontwikkeling is opgedaan, kunnen gaan leiden tot wat Frieling de composiet 'heilige graal' noemt en tot de toekomstplannen van zijn team behoort: een gangway die volledig is opgebouwd uit composiet. Een systeem dat voornamelijk bestaat uit composiet onderdelen zal lichter en duurzamer zijn in vergelijking met een stalen systeem. En afgezien van het verlagen van de operationele en onderhoudskosten, zou verdere ontwikkeling met composietmaterialen de systeemspecificaties aanzienlijk kunnen verbeteren. Bijvoorbeeld door de lengte van de loopplank en de hijscapaciteit te vergroten.

Jan van der Tempel finalist European Inventor Award

Het Europees Octrooibureau (EOB) heeft begin mei bekendgemaakt Ampelmann-oprichter en -ceo Jan van der Tempel voor zijn vinding te nomineren voor de European Inventor Award 2021 in de categorie Industrie. De bekendmaking van de winnaar had plaats op de avond van Nederland - Oostenrijk. Die uitslag pakte gunstiger uit voor ‘Nederland’. Maar het maakt de prestatie van de uitvinding van Van der Tempel er niet minder om.

Innovatie en offshore veiligheid

“Van der Tempel heeft niet alleen innovatieve technische oplossingen ontwikkeld voor de offshore industrie. Hij heeft de veiligheid voor de mensen die in deze sector werken verhoogd, de efficiëntie verbeterd en de kosten voor operators verlaagd", aldus EOB-voorzitter António Campinos, tijdens de bekendmaking van de genomineerden voor de European Inventor Award 2021. "Het octrooisysteem ondersteunt uitvinders als Jan van der Tempel. Door technische innovatie te combineren met effectieve rechtsbescherming is zijn bedrijf uitgegroeid tot wereldleider in de offshore transfersector."

Europees octrooibureau

Met 6.400 medewerkers is het Europees Octrooibureau (EOB) een van de grootste openbare dienstinstellingen in Europa. Het EOB, met hoofdkantoor in München en kantoren in Berlijn, Brussel, Den Haag en Wenen, is opgericht met als doel de samenwerking op het gebied van octrooien in Europa te versterken. Via de gecentraliseerde octrooiverleningsprocedure van het EOB kunnen uitvinders in maximaal 44 landen hoogwaardige octrooibescherming verkrijgen, die een markt van ongeveer 700 miljoen mensen bestrijkt. Het EOB is ook ‘s werelds toonaangevende autoriteit op het gebied van octrooi-informatie en -onderzoek.

www.epo.org