Funderingsdiepten en constructies van windturbines: een overzicht van technieken en toepassingen

Published by Redactie on juli 21, 2025 | Category fundering

De bouw van windturbines – zowel op land als op zee – vereist een solide en betrouwbare fundering die in staat is om de omvangrijke belastingen en externe krachten, zoals wind en golfslag, te verdragen. De diepte van de fundering en de gekozen constructie zijn afhankelijk van factoren zoals de ondergrond, het type turbine, de locatie en de toepassing (offshore of onshore). In dit artikel worden de diverse technieken en methoden voor funderingen van windturbines besproken, met nadruk op de diepte, materialen, constructieprocessen en relevante projectvoorbeelden uit Nederland.

Funderingsmethoden en dieptes voor offshore windturbines

Offshore windturbines worden meestal op monopile-funderingen geplaatst. Een monopile is een enkele stalen paal die in de zeebodem wordt getimmerd om de turbine op te nemen. Deze methode is populair vanwege de relatieve eenvoud in constructie en installatie en de betrouwbare stabiliteit die het biedt.

Volgens de informatie uit bronnen 1 en 2 wordt de monopile op zee geïnstalleerd met behulp van een installatieschip. De paal wordt op zijn exacte locatie gebracht en vervolgens met een hydraulische hamer in de zeebodem gedreven. De zeebodems waarin deze funderingen geplaatst worden, liggen tussen 17 en 28 meter diepte. Dit maakt duidelijk dat voor offshore turbines de funderingsdiepte aanzienlijk groter is dan in landelijke contexten, vanwege de diepere waters.

Een ander voorbeeld van offshore fundering is de betonnen voet zoals beschreven in bron 7. Deze fundering bestaat uit een zware betonnen constructie van ongeveer 30 meter diameter en 20 meter hoogte, die op de zeebodem wordt geplaatst. In tegenstelling tot een monopile, wordt deze voet niet in de bodem gedreven, maar zit vast op de bodem door gewicht en verankering. De fundering is zo ontworpen dat zij drijft tot de gewenste locatie en vervolgens zinkt door geleidelijk met zand te worden gevuld. Deze methode biedt een alternatief voor traditionele funderingen, met het voordeel van eenvoudiger transport en installatie.

Funderingsdiepten en constructies voor onshore windturbines

Voor windturbines op land zijn funderingsmethoden zoals heipalen en vibropalen gebruikelijk. Deze methoden worden toegepast om de turbine stevig in de bodem vast te zetten, waarbij de diepte en het aantal palen sterk afhangt van de ondergrond en de grootte van de turbine.

In bron 5 is te lezen dat het windpark Noordoostpolder 34 heipalen per turbine gebruikt. De palen zijn 23 tot 30 meter lang en 500 mm vierkant. In totaal zijn duizenden klappen nodig om de palen in de voormalige Zuiderzeebodem te krijgen. De keuze tussen heien of vibropalen hangt af van de trillingsgevoeligheid van de omgeving. Deze technieken zijn bewezen om windturbines op land te ondersteunen, ook al zijn ze minder duurzaam of efficiënt dan de offshore monopile of betonnen voet.

Een andere innovatie op land is de monopile-fundering, zoals beschreven in bron 4. Hoewel deze methode traditioneel wordt gebruikt voor offshore turbines, wordt er onderzoek gedaan naar de toepassing op land. De voordelen zijn duidelijk: minder invloed op de omgeving, snellere installatie en betere herbruikbaarheid. Echter, aangezien het een nieuwe techniek is voor landtoepassingen, is er nog aanpassing nodig aan huidige normen en werkwijzen. Het TRL-niveau van deze onderzoeksopdracht is momenteel tussen 2 en 3, wat aangeeft dat de techniek nog in ontwikkeling is, maar reeds is toegepast in een bepaalde mate.

Vergelijking van funderingsdiepten en constructies

De funderingsdiepte van windturbines varieert sterk afhankelijk van de locatie. Voor offshore toepassingen, zoals Hollandse Kust Zuid, liggen de funderingen tussen de 17 en 28 meter diep. Voor landelijke windturbines, zoals in Noordoostpolder, zijn de funderingspalen tussen de 23 en 30 meter lang. De betonnen voet uit bron 7, die als offshore fundering wordt gebruikt, heeft geen ‘diepte’ in de klassieke zin, maar is een vaste constructie die op de zeebodem staat. Deze methode vereist geen verdieping in de bodem, maar zorgt wel voor een stabiele ondersteuning door het gewicht van de fundering.

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de diverse funderingsmethoden en hun kenmerken.

Funderingstype	Locatie	Diepte/afmetingen	Voordelen	Nadelen
Monopile	Offshore	17–28 meter	Sterk, betrouwbaar, eenvoudig te installeren	Duur, grote impact op zeebodem
Betonnen voet	Offshore	30 m diameter, 20 m hoog	Eenvoudig transport, minder invasief	Nieuwe techniek, minder bewezen
Heipalen	Onshore	23–30 meter	Bewezen techniek, goed voor zachte grond	Trillingsgevoelig, veel stof
Vibropalen	Onshore	23–30 meter	Minder trillingen, snellere installatie	Minder geschikt voor harde grond
Monopile (landtoepassing)	Onshore (nieuw)	Afhankelijk van ondergrond	Minder impact, eenvoudiger transport	Nog in ontwikkeling

Bouwprocessen en logistiek

De bouw van een windturbine is een complex proces dat zowel op land als op zee verschillende logistieke en technische uitdagingen oplevert. Voor onshore turbines, zoals in Drenthe (bron 6), zijn grote hijskranen nodig om de onderdelen op te tillen. De kranen worden in delen aangevoerd, waarna ze op een voorbereide kraanopstelplaats worden samengesteld. De funderingspalen worden nadien geïnstalleerd via heien of vibropalen, afhankelijk van de ondergrond. De fundering bestaat uit vlechtijzer en beton, waarin een stalen kooi is opgenomen voor de ondersteuning van de turbine.

Voor offshore turbines, zoals in het windpark Hollandse Kust Zuid (bron 2), is het transport en de installatie van de funderingen een essentieel onderdeel van de bouw. De monopile wordt geleverd via installatieschepen en geplaatst in de zeebodem met behulp van hydraulische hammers. De bouwactiviteiten worden vaak onderbroken tijdens de wintermaanden vanwege het ongunstige weer, waardoor de projectplanning meestal over meerdere kalenderjaren loopt.

Sostenibiliteit en toekomstige ontwikkelingen

Zowel voor onshore als offshore windturbines is het belang van duurzame funderingsmethoden steeds groter. De monopile is momenteel de standaard voor offshore toepassingen, maar alternatieven zoals de betonnen voet worden onderzocht om de ecologische impact te verminderen. Deze constructies zijn minder invasief voor de zeebodem en kunnen eenvoudiger worden geïnstalleerd.

Voor landtoepassingen wordt op zoek gegaan naar innovatieve funderingsoplossingen die minder impact hebben op de ondergrond en het omgevingsbeeld. De monopile-techniek wordt hier in overweging genomen, aangezien ze minder palen en minder invloed op de directe omgeving vereist.

Conclusie

De diepte van de fundering en de gekozen constructie bepalen een groot deel van de stabiliteit, duurzaamheid en efficiëntie van windturbines, zowel op land als op zee. Voor offshore turbines worden monopile of betonnen funderingen gebruikt, die respectievelijk 17–28 meter en 20 meter in de zeebodem zijn geïnstalleerd. Voor onshore turbines zijn heipalen of vibropalen standaard, met een lengte van 23–30 meter. De keuze voor funderingstype hangt af van de locatie, de ondergrond en de omgevingsfactoren.

De bouw en installatie van deze funderingen vereisen zorgvuldige planning, geschikte technologieën en logistieke voorbereiding. De trend richt zich op duurzamere en innovatieve oplossingen die minder impact hebben op de omgeving. Voor de toekomst is het belangrijk dat zowel de techniek als de regelgeving zich aanpassen aan deze ontwikkelingen, zodat windenergie blijft groeien als een essentieel onderdeel van het duurzame energiebeleid in Nederland.