Het Krammersluizencomplex in Bruinisse krijgt een primeur. Beide duwvaartsluizen voor de beroepsvaart worden voorzien van een nieuw type bellenscherm. Deze scheidt zoet water van zout door een combinatie van lucht en stroming. Met als resultaat een efficiënte zoetzoutscheiding, kortere schuttijden en een flinke besparing op energieverbruik. En dat allemaal dankzij een nauwe samenwerking tussen Rijkswaterstaat en kennisinstituut Deltares.
Hoe ziet het nieuwe zoetzoutscheidingssysteem eruit?
Tom O’Mahoney, senior adviseur en onderzoeker bij Deltares: ‘Iedere duwvaartsluis krijgt 2 bellenschermen: aan beide kanten van de kolk, buiten de sluisdeur. Het bellenscherm blaast luchtbellen omhoog als de deuren opengaan. Tegelijkertijd spoelt er overtollig zoet water vanaf het Volkerak-Zoommeer door de kolk heen. Zo creëren we niet alleen een barrière, maar ook een tegenstroom voor het zoute water uit de Oosterschelde. En dat zorgt ervoor dat het zoute water minder snel uit de sluiskolk treedt.’
Martin de Jonge, technisch manager bij Rijkswaterstaat: ‘Ja, dat moet ik misschien even uitleggen: zout water is zwaarder dan zoet water. Zou je de sluisdeur openen en niets doen, dan kruipt het zoute water onder het zoete water door. Dat gaat heel snel, met wel een halve meter per seconde. En dat is niet de bedoeling, want we willen het Volkerak-Zoommeer zoet houden. Door middel van het bellenscherm en het spoelen van zoet water houden we het zoutgehalte binnen de perken.’
Wat is het voordeel van dit bellenscherm?
Tom: ‘Schepen moeten straks minder lang wachten in de sluiskolk. Nu is het zo dat een schip de kolk in vaart en de sluisdeuren aan weerszijden sluiten. Het waterpeil in de sluiskolk wordt gelijkgetrokken met het waterpeil van het Volkerak-Zoommeer of de Oosterschelde – afhankelijk van welke richting het schip op vaart. En het zoute water wordt uitgewisseld met zoet water. Dat uitwisselen duurt wel 13 tot 18 minuten en daarna kan het schip de kolk pas uitvaren.’
Martin: ‘Straks slaan we dat hele proces van uitwisselen over. Schepen kunnen dan vanuit de kolk direct doorvaren. Een ander voordeel is dat het Krammersluizencomplex na deze renovatie aanzienlijk minder energie verbruikt. Het pompsysteem tussen het laag- en hoogbekken dat nu zorgt voor de af- en toevoer van water in de duwvaartsluizen, verbruikt rond de 2.000 MWh per jaar. Het nieuwe systeem verbruikt slechts 850 tot 1.000 MWh per jaar.’
Bellenschermen worden al sinds de jaren 70 gebruikt. Wat maakt deze variant zo innovatief?
Tom: ‘Het gaat hier om een nieuw type bellenscherm dat nóg effectiever is. We gebruiken minder lucht voor eenzelfde prestatie als de oude types. Wat het ook anders maakt, is de combinatie van bellen en spoelen. Dat spoelen is nieuw en een essentieel onderdeel van het ontwerp geworden. Door die combinatie kunnen we met het nieuwe systeem het zoute en zoete water net zo goed scheiden als het huidige systeem. En dat was al heel effectief.’
'Schepen moeten straks minder lang wachten in de sluiskolk'
Jullie hebben uitgebreid onderzoek gedaan naar de mogelijkheden. Kunnen jullie uitleggen hoe die samenwerking tussen Rijkswaterstaat en Deltares eruitzag?
Martin: ‘In eerste instantie was voor ons de belangrijkste vraag of het gebruik van een bellenscherm haalbaar zou zijn in de Krammersluizen. Dat wilden we weten, omdat het huidige zoetzoutscheidingssysteem en de balgen – een soort hydraulische cilinders die de schuiven in de sluis bewegen - veel onderhoud vragen. Bovendien is dit systeem erg langzaam en duurt de schutcyclus lang. We wilden dus een beter product ontwikkelen.’
Tom: ‘Samen met Rijkswaterstaat en ingenieursbureau RHDHV voerden wij een planstudie uit. Op basis van aanwezige kennis, vakliteratuur over de bestaande bellenschermen en numerieke modellen. Wij gebruikten die modellen om de toekomstige situatie door te rekenen en voerden een aantal tests uit in ons laboratorium. Daarnaast plaatsten we een bellenscherm op schaal in een grote bak water om te zien hoe het werkt en om gedetailleerde metingen te kunnen doen. Vervolgens probeerden we het systeem uit in de jachtensluis, voor de recreatievaart. Uiteindelijk leidde dit tot de conclusie dat het vervangen van het huidige zoetzoutscheidingssysteem door een bellenscherm een haalbaar pad was.’
Martin: ‘Aanvullend op die planstudie hebben we het afgelopen jaar nog eens 9 concrete onderzoeksvragen neergelegd bij Deltares.’
Tom: ‘We werkten tot in detail uit hoe hard de belletjes moeten blazen, hoeveel water we daarbij door de openingen in de sluisdeuren moeten spoelen, et cetera. In verschillende situaties; bij hoog water, bij laag water, van zout naar zoet en van zoet naar zout.
VIDEO: Renovatie Krammersluizen
De aanleg van een nieuw zoetzoutscheidingssysteem in het Krammersluizencomplex maakt deel uit van de totale renovatie. Bekijk deze video om te zien welke werkzaamheden we de komende jaren nog meer uitvoeren aan het complex. Zo zorgen we ervoor dat de sluizen weer decennialang meegaan.
'We probeerden het bellenscherm uit in de jachtensluis'
De meeste vragen zijn nu beantwoord. Wanneer kunnen we dit bellenscherm verwachten?
Martin: ‘Op 1 januari 2028 moet de renovatie van het Krammersluizencomplex klaar zijn en het nieuwe zoetzoutscheidingssysteem dus operationeel. Verder bouwen we de sluizen gefaseerd om voor bediening en besturing op afstand, zorgen we dat de sluis voldoet aan de nieuwste machineveiligheidseisen en voeren we onderhoud uit, zoals het bijwerken van de beschermlaag.
Nu al zijn we volop bezig met de uitvoering van civiele werken. We renoveren de remming- en geleidewerken, restaureren de rioolschuiven, herstellen de oevers van het laagbekken en brengen nieuwe bodembescherming aan de Zoommeerzijde van de duwvaartsluizen. Ook dat is een grote klus die 2 jaar in beslag neemt. In de tussentijd houden wij ons bezig met de voorbereiding en aanbesteding van het grote renovatiecontract.’
Ook in dit magazine:
Op de hoogte blijven?
Bekijk dan ook de projectpagina van de aanstaande werken aan het Krammersluizencomplex. Raadpleeg voor u het water op gaat www.vaarweginformatie.nl of www.varendoejesamen.nl voor de actuele reisinformatie.
