Duurzame infrastructuur door integrale samenwerking

Mag1010
E-mobility op Tweede Maasvlakte: 8 MVA in accu’s
Duurzame infrastructuur door
integrale samenwerking
Harrie Heemskerk
De tijdelijke opslag van elektrisch vermogen wordt door energiedeskundigen nog gezien als een van de g­ rootste
knelpunten in de duurzame ‘smart grids’ van de nabije toekomst. Toch kan elektriciteit ook nu al bij enorme
­vermogens worden opgeslagen. Dat gaat in ieder geval gebeuren in de nieuwe haventerminal van APM ­Terminals,
op M
­ aasvlakte II bij Rotterdam. Daar realiseert Kropman Installatietechniek BV een Battery Exchange Station
(BES) met een vermogen van 2 x 4 MVA (megavoltampère). Dit als onderdeel van een intelligente infrastructurele
­installatie, die wordt beheerd en aangestuurd vanuit de gebouwinstallaties op het terrein. Via dit smart grid worden
onder meer de enorme portaalkranen en schepen met hoogspanning gevoed. Ook al het transport van de zee­
containers over het 86 hectare grote havencomplex wordt elektrisch gevoed (e-mobility) en is onbemand. Op deze
manier wil APM Terminals Maasvlakte II in Rotterdam de meest duurzame overslagterminal voor zeecontainers ter
wereld bouwen.
Duidelijk zal zijn dat zo’n intelligente, omvangrijke, zware en toch duurzame installatie alleen
kan ­
worden ontworpen en gerealiseerd in een
bijzonder nauw samenwerkingsverband van hoog
gespecialiseerde bedrijven en technici in de bouw,
elektrotechniek, werktuigbouwkunde, ICT en nog
tal van andere vakdisciplines. Dat is dan ook een
van de specialisaties van Kropman Installatietechniek: samenwerken op verschillende niveaus,
zowel bij het ontwerp als tijdens de uitvoering van
het werk.
Hoewel het transport van de zeecontainers over
het nieuwe havencomplex onbemand is, gaat het
niet over rails. De automatisch geleide elektrische
voertuigen rijden 24 uur per etmaal met twee
zeecontainers tegelijk gewoon over het asfalt.
­
Deze bijzondere vorm van e-mobility met Auto-
Het 2 x 4 MVA Battery Exchange Station (BES) is opgedeeld in Atex-zones, waarvan de laadapparatuur is
matic ­Guided Vehicles (AGV’s) vraagt dan ook om
gescheiden.
zeer zware accupacks, die regelmatig en zo snel
mogelijk herladen dienen te worden.
12
niek heeft geïnstalleerd, kunnen 72 van die
Het uitnemen, aan- en afsluiten, laden en weer
­accupacks met elk een gewicht van twaalf ton
terugplaatsen van de accu’s wordt vrijwel geheel
Accu van twaalf ton
worden ­geladen, bij een vermogen van maximaal
geautomatiseerd en manloos verricht door een
In het BES-gebouw dat Kropman Installatietech­
2 x 4 MVA.
robotsysteem. Ook worden ze 7 x 24 uur per week
Mag1010 ◆ Nummer 2 ◆ 2014
Mag1010
Er komt 7 x 24 uur onbemande e-mobility met Automatic Guided Vehicles (AGV’s) op de nieuwe APM Terminal op Maasvlakte II bij Rotterdam. De smart grids
daarvoor zijn nog in aanleg. Het wordt de meest duurzame containerterminal ter wereld.
gevoed, aangestuurd, gecontroleerd en bewaakt
woningbouw, utiliteit en industrie is verduurzaming
door redundante systemen. Het proces mag door
tegenwoordig meestal een van de eisen.
niets worden onderbroken.
Aan de, vaak zelfs wettelijke, eisen op dit gebied
Breeam: ‘very good’
kan alleen met voldoende rendement worden
Met deze vorm van e-mobility, geleverd door
voldaan wanneer alle partijen in de bouw- en
Gottwald Terex en gekoppeld aan het BES­
­installatieketen nauw en op gelijkwaardig niveau
gebouw waarvan Kropman de installatietechniek
met elkaar samenwerken. Dat wil zeggen zonder
zelf ­ontwierp, moet er een einde komen aan het
strijd tussen de onderaannemers om de laagste
bemande dieseltransport over de container­
offerte. En met meer aandacht voor ­
elkaars
overslagterminals. Zo wil opdrachtgever APM van
rendement en de uiteindelijke ‘total cost of
­
deze haventerminal de duurzaamste ter wereld
­ownership’ (TCO) voor de opdrachtgever.
maken. Het gebouw heeft de internationale Breeam-duurzaamheidsscore ‘very good’.
Ketenintegratie
Niet alleen op het gebied van duurzaamheid ligt
Dit ‘slimmer samen werken’ stond het afgelopen
de lat hoog. Ook aan de functionaliteit, continuïteit,
jaar bij tal van gelegenheden centraal in de elektro-
veiligheid en het rendement van de installaties
technische en bouwsector. Want als alle schakels
op de nieuwe APM terminal worden de hoogste
in de bouw- en installatieketen dat níet doen,
eisen gesteld. Daaraan kan alleen worden voldaan
kunnen duurzame technologische innovaties niet
wanneer alle betrokken partijen nauw met elkaar
Overigens worden niet alleen aan dit soort bijzon-
met voldoende rendement worden toegepast. Niet
samenwerken. Niet alleen technisch, maar ook
dere projecten als de containerterminal hoge eisen
voor de bouw- en installatiebedrijven zelf, en ook
organisatorisch en procesmatig.
gesteld. Ook bij de meer gangbare projecten in
niet voor de opdrachtgever die het uiteindelijk alle- 
Mag1010 ◆ Nummer 2 ◆ 2014 13
Mag1010
De twaalf ton wegende accupacks worden door een robotsysteem in de laadrekken geplaatst.
 maal moet betalen. Bovendien werken innovatieve
tionele aanbesteding tegen de laagste inschrijving.
­samengesteld bouw- en ontwerpteam. Het ligt er
en duurzame installatietechnieken niet optimaal,
Deze werkwijze, die onder druk van de markt
maar net aan hoe ingewikkeld of geavanceerd de
als ze niet vanuit één integraal ontwerp worden
steeds vaker wordt toegepast, wordt ook wel
installatie moet worden.
­toegepast.
aangeduid als de EMVI-methodiek. Dat staat voor
Economisch Meest Voordelige Inschrijving.
Daarom zijn er binnen dit bedrijf drie speciale af­
delingen: Ontwerp & Techniek, Projectuitvoering,
De traditionele Nederlandse verticale bouwkolom,
bestaande uit hoofdaannemers en onderaan-
Écht slim
en Service, Beheer & Onderhoud. Die kunnen
nemers, lijkt hierdoor steeds meer te kantelen
Kropman Installatietechniek BV werkt als ‘totaal­
geheel afzonderlijk, maar ook in nauwe samen­
naar een meer gelijkwaardige (dus horizontale) en
installateur’ in alle regio’s in Nederland al veel
werking opereren. Dat verschilt dan ook van
transparante samenwerking door alle be­trokken
langer vanuit een soortgelijke visie. Maar juist
­project tot project.
partijen in de bouw- en installatieketen heen.
daardoor wordt er heel genuanceerd met het
Keten­integratie heet dat.
­begrip ketenintegratie omgegaan.
Duurzaamste
Hierdoor kunnen ontwerpen voor gebouwen,
Regiomanager Auke van Ingen in Rijswijk ervaart
Het werk op de Tweede Maasvlakte is daar een
fabrieken en infrastructurele werken meer
­
in de praktijk dat er niet één eenduidige methodiek
sprekend voorbeeld van, zo blijkt uit de uitleg van
­integraal worden ontwikkeld en uitgevoerd. Het
voor ‘slimmer samen werken’ bestaat:
projectleider Wesley van de Zanden en ontwerper
resultaat: een beter onderling functioneren van
“De optimale samenwerking in de keten verschilt
Werner Verhelst. Kropman installeerde daar aan-
de afzonderlijke deelinstallaties, minder logistieke
juist van project tot project, die ziet er iedere keer
vankelijke alleen het nieuwe kantoorgebouw en
verliezen tijdens het bouw- en installatieproces,
weer anders uit. Dat is pas écht ‘slimmer samen
de werkplaats van APM Terminals. Dat gebeurde
en vooral minder faalkosten. En uiteindelijk een
werken’.”
in een vrij traditionele rol als nevenaannemer,
gezonder bedrijfsrendement voor alle schakels in
de keten.
op basis van een uitvoeringsgereed ontwerp van
Aan ieder project worden immers weer andere
Witteveen+Bos. Het ingenieursbureau lette daarbij
eisen gesteld. Kropman Installatietechniek kan
vooral op de hoog gestelde duurzaamheids­
EMVI
­binnen de keten dan ook optreden in rollen die
doelstellingen.
Om dat te bereiken kunnen de initiële in­vesterings­
uiteen lopen van aannemende totaalinstallateur
Via de reguliere aanbestedingsmethodiek haalde
lasten weleens hoger uitvallen dan bij een tradi­
tot adviseur en tot co-engineer in een breed
een consortium van Boele & Van Eesteren en 
Mag1010 ◆ Nummer 2 ◆ 2014 15
Mag1010
 Kropman Installatietechniek de opdracht binnen.
Ook verder komt dit gebouw langs vrij traditionele
weg tot stand, maar wel met toepassing van de
meest duurzame en daarom geavanceerde
­installatietechnieken.
Veiligste
De nieuwe containeroverslag van APM Terminals in
Rotterdam moet echter niet alleen de d­ uurzaamste,
maar ook de veiligste ter wereld worden. Daarom
komen het BES-ontwerp en de uitvoering op een
heel andere manier tot stand.
Verhelst: “Er was alleen een voorlopig ontwerp (VO)
met een enorm programma van eisen (PvE) op
het
gebied
van
functionaliteit, continuïteit,
duurzaamheid en vooral veiligheid. Niet ­
alleen
chemische veiligheid, maar ook brand- en
­arbeidsveiligheid. En dat terwijl het BES wel 7 x
Veiligheid versus continuïteit
24 uur ononderbroken moet kunnen functioneren.
De grootste uitdaging voor het multidisciplinaire ontwerpteam van het BES-gebouw van APM
Dus vals alarm is uit den boze. En wanneer de
Terminals op de Rotterdamse Maasvlakte II was samengevat: veiligheid en duurzaamheid,
be­veiligingssystemen iets signaleren, mag er niet
versus continuïteit en rendement. De belangrijkste kenmerken van de installatie in het BES-
meteen volledig worden afgeschakeld. Sterker nog,
gebouw zijn uiteindelijk geworden:
sommige functies moeten juist dan in stand blijven.
Bij het vrijkomen van waterstofgas bij­voorbeeld
moet het laadproces worden onder­broken, maar
de ventilatie juist niet. Bij brandgevaar of arbeidsrisico’s tussen de robotsystemen is dat weer heel
anders.”
• Een te schakelen en te distribueren vermogen van in totaal 2 x 4 MVA
• De ls-distributie van 10 MVA gaat over railkokersystemen met bemetering, die via software
gekoppeld is aan het acculaadmanagementsysteem
• De ventilatie is redundant uitgevoerd en tevens voorzien van een UPS
• De indeling in explosiegevaarlijke zones en de uitvoering van de installatietechniek daarin
voldoet aan alle normen bij de Europese Atex-richtlijnen
Zo kan hij nog vele voorbeelden noemen: “Bij zo’n
• De beveiliging van de mechanische delen van de laadinstallaties en hun voedings- en
complex project gaat het dan ook niet meer in de
besturingsinstallaties voldoen aan alle normen bij de Europese Machinerichtlijnen
eerste plaats om de laagste prijs. Het belangrijkste
• De risicoanalyses en beveiligingsniveaus naar PL en SIL zijn volgens de richtlijnen
doel is voldoen aan alle eisen. Niet alleen functio-
vastgesteld en gecertificeerd, samen met de leverancier van de mechanische laad- en
neel, maar ook vanuit wet- en regelgeving plus alle
AGV-systemen
bijbehorende normen. En natuurlijk wel tegen de
laagst haalbare TCO.”
Bovendien, voegt projectleider Van de Zanden
daaraan toe, moet de specifieke techniek in het
BES-gebouw ook nog eens één integraal te be­
heren geheel gaan vormen met alle installatie­
techniek in de andere gebouwen en voorzieningen
op het terminalterrein.
• Naast gasmelding en -detectie is er brandmelding en -detectie, noodverlichtingen
vluchtrouteaanduiding, en ontruimingsalarm volgens alle specifieke normen die erop van
toepassing zijn
• Er is toegangscontrole met cameratoezicht
• Om elektromagnetische verstoring van data-, voedings- en besturingssystemen te
voorkomen, worden alle normen bij de Europese EMC-richtlijnen toegepast
• Dataverkeer en –transmissie over alle gebouwgebonden onderdelen van de BES-installatie
zijn gekoppeld aan het gebouwbeheersysteem GBS van de andere gebouwen.
De toezichthouder
Verhelst: “Het voorlopig ontwerp voor het BES-­
16
gebouw kon gezien al deze aspecten alleen ­worden
Projectleider Van de Zanden voegt daaraan toe,
­uiteindelijke kenmerken van de installatie in het
ingevuld tot een definitief ontwerp binnen één
dat er ook bij de uitvoering van het ontwerp wordt
BES-gebouw.
horizontaal en multidisciplinair team. Daarvan zijn
samengewerkt binnen een horizontaal bouwteam.
niet alleen de technische specialisten lid, maar ook
De belangrijkste uitdaging voor deze teams
Normen
de opdrachtgever en, niet te vergeten, de toezicht-
was samengevat: veiligheid en duurzaamheid,
Voor een ontwerper als Werner Verhelst was
houdende instanties binnen deze veiligheidsregio.”
­versus continuïteit en rendement. Zie in kader de
direct duidelijk dat de specifieke eisen die vanuit
Mag1010 ◆ Nummer 2 ◆ 2014
Mag1010
de Nederlandse NEN 1010 worden gesteld aan
onder meer een Atex-analyse niet alleen in kaart
acties die daarop technisch en organisatorisch
acculaadruimtes, bij het BES-gebouw van APM
gebracht door de adviseurs van Kropman. Ook
vanuit onder meer Arbowetgeving moeten volgen.
Terminals absoluut niet afdoende zijn. Daarom
specialisten van de leverancier van de laad- en
Ook dat is weer één integraal geheel.”
wordt hier niet alleen op technisch en procesmatig
transportsystemen Gottwald Terex, Adviesbureau
niveau multidisciplinair samengewerkt, maar ook
Arcadis, en opdrachtgever APM Terminals zelf
Kop/staart-inspecties
juridisch. Verhelst beaamt dat het toepassen van
werden hierbij ingeschakeld.
Tot slot vertelt hij dat alle installatietechniek ook
de normen en richtlijnen (ook NPR’s) in ieder geval
Ook de Veiligheidsregio Rotterdam was hierbij
niet alleen volgens de specifieke normen is getest
de sterkste juridische positie oplevert, wanneer
betrokken, vertellen Verhelst en Van de Zanden:
en geïnspecteerd:
moet worden aangetoond aan alle primaire wet-
“Samen hebben we vervolgens ook alle normen en
“Want dan gaat het doorgaans alleen om de
telijke eisen te hebben voldaan.
richtlijnen die van toepassing zijn geïnventariseerd.
deelinstallaties, en niet over hoe die in hun
­
Alleen al alle van toepassing zijnde normen bij
Daarna heeft Arcadis voor ons en de opdracht-
­onderlinge samenhang met andere deelinstalla-
nationale bouw- en arbowetgeving, en Europese
gever een eigen document opgesteld op basis
ties functioneren wanneer er iets aan de hand is.
Richtlijnen op het gebied van explosie-, machine-
van onder meer alle normen, richtlijnen en nog
Wij hebben echte kop/staart-tests gedaan om te
en milieuveiligheid, EMC, en laag- en hoogspan-
tal van andere documenten. In dat slot­document
controleren of op een bepaalde signalering aan de
ning, zijn er te veel om hier op te sommen.
staat alles over de risico’s, de beveiligingen en
voorkant, ook helemaal aan de achterkant de juiste
maatregelen ­ertegen, het meten en signaleren, de
acties volgen.”
“Maar zelfs dat is niet genoeg”, benadrukt hij. Voor
vooralarmen, de echte alarmen, en natuurlijk alle
een laadstation met een vermogen en een omvang
En tot slot, niet zonder trots: “Bij oplevering h­ ebben
als op Maasvlakte II zijn er nog geen specifieke
we in aanwezigheid van de opdrachtgever een
normen. Daarom zijn alle mogelijke risico’s met
volledige zogenoemde ‘integral site acceptance
test’ (iSAT) gedaan. En die is met goed gevolg
afgerond!”
De ls-distributie van 10 MVA gaat over railkokersystemen met bemetering, die via de software
gekoppeld is aan het acculaadmanagementsysteem.
Mag1010 ◆ Nummer 2 ◆ 2014 n
17