Even waren de kabels in de Noordzee afgelopen jaar in het nieuws. Eind juli scharrelde het Russische spionageschip Admiral Vladimirsky rond boven de kabels voor de Nederlandse kust.

De posities van de meeste leidingen is echter geen geheim. Ze zijn open en bloot op internet te vinden. „Op openbare kaarten van de overheid en defensie met een nauwkeurigheid van 20 meter”, weet Willem Klop, engineer bij Stema in Houten. Het bedrijf, dat voor de gemiddelde Nederlander vrij onbekend is, ontwikkelt apparatuur om kabels onder de zeebodem exact te lokaliseren. „Dat kunnen we met een nauwkeurigheid van ongeveer 10 centimeter.”

Onderwaterspeaker

Hoe Stema dat doet is een vrij technisch verhaal, vervolgt Klop, terwijl hij zijn laptop erbij pakt voor wat illustraties. „Vanouds kijkt Stema in ondiepe zeebodem met behulp van een onderwaterspeaker. De teruggekaatste geluiden vangen we vervolgens op. Deze geven informatie over de bodemgesteldheid en de aanwezigheid van materialen in de bodem. Door regelmatig haaks over een kabel heen te varen, verzamelen we data. Die meetgegevens worden in een programma gestopt met de naam Silas 2D. Daarmee kunnen we de positie van de kabel tweedimensionaal nauwkeurig vastleggen.”

„De posities van de kabels, leidingen en buizen zijn open en bloot op internet te vinden” - Willem Klop, onderzoeker Stema

Zeker nu er zo „enorm veel” kabels in de Noordzee liggen, is de exacte positie heel belangrijk. „Met Silas 2D wordt dat een omslachtige klus. Dan zou je om de meter haaks over de kabel moeten varen en dat over een lengte van tientallen tot honderden kilometers. Dat is niet te doen”, vertelt Klops collega Dieuwertje Kuijpers, geofysicus van Stema.

Het bedrijf ontwikkelde daarom een geavanceerd driedimensionaal systeem, dat Silas 3D heet. Ook dit systeem werkt met een onderwaterspeaker, een zogeheten transducer, die onder water geluidsgolven uitzendt. Een schip vaart in de lengterichting over de kabel. Een aantal hydrofoons op een rij vangt onder water de teruggekaatste geluidsgolven op. De Silas 3D-software maakt daarvan uiteindelijk een driedimensionaal beeld van de ondergrond en de positie van de kabel in de zeebodem.

Onderwaterrobot

„We kunnen met de huidige onderwaterspeaker in combinatie met de hydrofoons 10 meter diep kijken. Varen we over een waterkolom van 5 meter, dan kunnen we dus 5 meter diep in de zeebodem kijken”, legt Klop uit.

„We beschikken over drie systemen om de metingen uit te voeren. Een dat werkt tot 5 meter diepte, een tot 25 meter en een tot 200 meter diep. De laatste twee gebruiken een onderwaterrobot die wij ter plekke in elkaar schroeven. We kunnen daarmee overal in ons operatiegebied, de Noordzee en de Baltische Zee, terecht.”

Klop zoekt op zijn laptop wat verduidelijkende plaatjes. „Afgelopen maand hebben we een project afgerond met de onderwaterrobot. We zijn met een groot schip van 50 meter lang de Baltische Zee opgegaan. De robot, in onze vaktermen heet die ”remotely operated vehicle”, een ROV dus, staat dan op het achterdek. Die zetten we met een kraan overboord. Vervolgens varen we met het schip en de robot in de lengterichting over de kabel.”

Dat levert een heleboel gegevens op, die door de Silas 3D-software worden verwerkt. Het interpreteren van de gegevens die de Silassoftware doorrekent, is nog niet zo eenvoudig. Dat vereist nogal wat kennis en inzicht, weet geofysicus Kuijpers. „De driedimensionale data zijn behoorlijk complex. Ook moet je altijd corrigeren voor golfslag en positie. We maken gebruik van een ”DP-vessel” een schip met ”direct positioning”, dat de positie en koers van het schip automatisch controleert.”

„De driedimensionale data zijn nogal complex; je moet ze altijd corrigeren voor golfslag en positie” - Dieuwertje Kuijpers, geofysicus Stema

Goedkoper

Dit is momenteel de laatste stand van de techniek, vervolgt Klop, „maar het kan natuurlijk altijd beter. We zijn bezig met de ontwikkeling van methodes om sneller te varen, tot grotere dieptes te meten en om de data nog sneller te verwerken. En dat kan handig zijn omdat je dan met goedkopere schepen kunt varen en minder meetdagen nodig hebt. Momenteel kost een groot zeegaand schip een nieuwe Volkswagen Golf per dag.”

Het wekt geen verbazing dat vooral kabelbeheerders en eigenaren van windmolenparken op de Noordzee de voornaamste klanten van Stema zijn. „Vooral voor positioneringsklussen”, vervolgt Klop. „Momenteel zijn er veel windmolenparken in de Noordzee in aanbouw. En dan wil je exact weten waar de kabels, niet-ontplofte bommen of andere objecten liggen.”

„Met onze techniek lokaliseren we kabels onder de zeebodem op 10 centimeter nauwkeurig” - Willem Klop, onderzoeker Stema

Ook voor bestaande kabels van windmolenparken heeft Stema contracten lopen. De zeebodem is namelijk niet statisch, maar in beweging door breuken in aardlagen, verschuivingen, golfslag en stroming. Daardoor verandert de plaats van de kabels. „Om het jaar meten we waar de kabels liggen. Als deze zich niet meer op dezelfde plek bevinden, moeten er zand of stenen worden bijgestort”, licht Klop toe.

Voor de verzekeraars van kabels moet een kabel ook op een bepaalde minimale diepte liggen. Ligt een kabel minder diep, dan is deze onverzekerd. Dat is een enorm risico voor de eigenaar van de kabel, die voor hoge kosten komt te staan als er bijvoorbeeld een scheepsanker achter blijft haken.

Baggeren

De Silas 2D- en 3D-software is tamelijk veelzijdig. Zo kan de software worden gekoppeld aan tal van sensoren, ook aan combinaties van sensoren. Zoals een apparaat dat magnetisme in de zeebodem meet. Ook kan Silas worden gebruikt in combinatie met een van Stema’s andere ontwikkelingen, zoals met een soort ‘stemvork’ die de dikte van een modderlaag meet. Hiervan maken havens gebruik om te bepalen of ze moeten baggeren en op welke plek. Momenteel wordt de software los verkocht aan bijvoorbeeld olie- en gasmaatschappijen. Zij voeren er seismische data in, die door het softwarepakket worden doorgerekend en verwerkt in rapporten.

„Op termijn willen we ernaartoe dat bedrijven ook ons fysieke product met onderwaterluidspreker en microfoons kant-en-klaar kopen. Zeg: in een doosje, strik erom en succes ermee. Maar zover is het nog niet. Het nadeel van offshoreapparatuur is nog altijd dat het erg geavanceerd is, en uniek: elk product is maatwerk, precies toegesneden op de gevraagde toepassing.”

Momenteel kan Stema onder water alleen nog de positie van lineaire objecten, zoals kabels, vastleggen. Maar daarin komt verandering, verwacht Klop. „We zijn bezig met de ontwikkeling van technieken om losse objecten onder water nog beter te kunnen detecteren. Dat kan belangrijk worden. De Noordzee ligt nog steeds vol met bommen en granaten uit de Eerste en Tweede Wereldoorlog. Deze vroegtijdig signaleren en daarbij bepalen of het daadwerkelijk om een bom gaat kan veel risico’s besparen, maar ook de kosten drukken. Voor een stuk metaal hoeft de Explosieven Opruimingsdienst bijvoorbeeld niet uit te rukken.”

Voor de Belgische kust ligt bijvoorbeeld een stortplaats voor munitie uit de Tweede Wereldoorlog, de zogeheten Paardenmarkt. De Belgen zouden daar dolgraag aan de slag willen met windmolenparken, maar dat is nu nog levensgevaarlijk. Volgens de officiële data ligt er ruim 35.000 ton aan explosieven .

Spionage

Stema moet bij de aanschaf van specialistische positioneringsapparatuur wel bij het kruisje tekenen dat het bedrijf voor bepaalde landen geen metingen zal doen. En dat het de techniek alleen voor commerciële doeleinden zal inzetten. „Met ons type transducer en hydrofoon kun je bijvoorbeeld ook walvissen opsporen, en onderzeeboten”, weet Klop. „We moeten ons altijd realiseren dat wat wij doen gevoelig is voor spionage. Daarom zullen we data die we delen altijd anonimiseren.” Klop maakt zich wat dat betreft geen enkele illusie.

In de actieve beveiliging van de kabels vervult Stema momenteel nog geen rol. Die ligt bij defensie. De Russen kunnen met publieke kaarten de globale plek van de meeste kabels gewoon vinden. Bovendien hebben ze hun eigen schepen, ontwikkelaars en een ruim budget.

„Momenteel liggen er op de bodem van de Noordzee wel onderwatermicrofoons die alle scheepvaartverkeer in de gaten houden”, weet Klop. „Daarnaast zijn in de kabels beveiligingen ingebouwd, zoals gevoeligheid voor aanraking of temperatuurverschillen. Als daarin onregelmatigheden optreden, is er iets aan de hand met de kabels.”