Omgekeerde emmerfundering: Toepassingen, voordelen en constructieve details

De bouwsector is voortdurend op zoek naar innovatieve technieken die zowel duurzaam zijn als functioneel, betrouwbaar en kostenefficiënt. Een van de opkomende oplossingen is de omgekeerde emmerfundering, ook wel bekend als suction bucket jacket. Deze methode wordt steeds vaker toegepast, zowel in de offshore windsector als in landbouwprojecten. In dit artikel wordt ingegaan op de technische aspecten van de omgekeerde emmerfundering, haar toepassingsgebieden, voordelen en eventuele beperkingen.

Wat is een omgekeerde emmerfundering?

Een omgekeerde emmerfundering is een constructieve methode waarbij een fundering wordt uitgevoerd door een zogenaamde “emmer” in de grond of op de zeebodem te laten zakken, waarna deze wordt ingezogen of bevestigd. Deze techniek maakt gebruik van onderdruk om de fundering stevig in de ondergrond te verankeren. Dit gebeurt doordat de emmer gedeeltelijk wordt leeggezogen, waardoor de grond erin wordt getrokken en een stevige verbinding ontstaat.

De techniek is gebaseerd op een principe dat al wordt toegepast in offshore windturbines en wordt steeds vaker onderzocht voor landbouwprojecten. In bijvoorbeeld het windmolenpark Aberdeen Offshore Windfarm zijn de windturbines op deze manier geïnstalleerd door Baggeraar Boskalis, wat in 2017 begon met een contract ter waarde van ruim 100 miljoen euro.

Toepassingsgebieden

Offshore windturbines

De omgekeerde emmerfundering is vooral bekend vanwege haar toepassing in de offshore windsector. In dit geval bestaan de funderingen uit verticale poten met daaraan gekoppelde omgekeerde emmers. Deze worden op de zeebodem gezet en vervolgens leeggezogen om de fundering stevig te maken. Dit is een efficiënte en milieuvriendelijke methode, aangezien het geen zware machines of explosieve middelen nodig heeft om de fundering in de ondergrond te verankeren.

Landbouw en woningbouw

Hoewel de techniek hoofdzakelijk wordt gebruikt in offshore projecten, wordt het ook onderzocht voor toepassing op land. In bijvoorbeeld Emmermeer wordt een project genaamd “Blokje Om” uitgevoerd, waarbij woningen worden gesloopt tot op de fundering en direct herbouwd. Hoewel dit project geen directe toepassing maakt van de omgekeerde emmerfundering, toont het wel aan dat de bouwsector in Noord-Nederland openstaat voor innovatieve constructieve methoden.

In de woningbouw wordt soms ook gesproken over de “omgekeerde badkuip”-methode, waarbij een fundering wordt gemaakt door een betonnen kuip te storten in een gegraven kuil. Hoewel deze methode niet gelijk is aan de omgekeerde emmerfundering, worden beide benaderingen gebruikt om stevige en duurzame funderingen te realiseren.

Voordelen van de omgekeerde emmerfundering

1. Stevigheid en stabiliteit
   Door het gebruik van onderdruk zorgt de omgekeerde emmerfundering voor een sterke verbinding met de ondergrond. De grond wordt fysiek getrokken naar binnen, wat de fundering extra stevig maakt.

2. Milieuvriendelijk
   De methode veroorzaakt weinig of geen schade aan de omgeving, zowel op zee als op land. Het is een zachte installatiemethode die minder geluid en trilling veroorzaakt dan traditionele funderingsmethoden.

3. Efficiëntie
   Aangezien de fundering direct op de zeebodem of in de ondergrond wordt geplaatst en geïnstalleerd, is er weinig extra werk nodig om de constructie vast te maken. Dit bespaart tijd en middelen.

4. Duurzaamheid
   De omgekeerde emmerfundering is een duurzame constructieve methode, aangezien het weinig materiaal en energie nodig heeft. Bovendien is het mogelijk om de fundering later weer te verwijderen of te hergebruiken.

5. Veiligheid
   Omdat er geen zware machines of explosieve middelen nodig zijn, is de methode veilig voor de werknemers en de omgeving.

Beperkingen en uitdagingen

Hoewel de omgekeerde emmerfundering veel voordelen biedt, zijn er ook een aantal beperkingen:

1. Niet geschikt voor alle grondsoorten
   De methode werkt het beste in zand- en kleigrond. In veen of losse grond kan de fundering minder stevig zijn, omdat de onderdruk minder effect heeft. In zulke gevallen wordt soms gebruikgemaakt van versterkende materialen of kunstmatige vegetatie om het sediment vast te houden.

2. Nog in ontwikkeling
   De techniek is nog niet volledig ontwikkeld en moet nog worden getest in verschillende situaties. Onderzoekers zoals Deltares onderzoeken momenteel de optimalisatie van de funderingsmateriaal, buigstijfheid en afmetingen om de methode betrouwbaarder te maken.

3. Hoogtebeperkingen
   In sommige gevallen is er een beperking in de werkdiepte. Zo is de URETEK PowerPile®-methode bijvoorbeeld niet geschikt voor onderheide gebouwen en heeft een maximale werkdiepte van 8 meter.

Constructieve details en toepassing in praktijk

In de offshore windsector wordt de omgekeerde emmerfundering op een systematische manier geïnstalleerd:

1. Uitgraven van de zeebodem of ondergrond
   Een kuil wordt gemaakt waarin de fundering kan worden geplaatst.

2. Plaatsing van de emmer
   De emmer wordt in de kuil geplaatst en vervolgens gedeeltelijk leeggezogen om een onderdruk te creëren.

3. Bevestiging
   Door de onderdruk wordt de emmer stevig in de ondergrond getrokken. Dit zorgt voor een stevige fundering.

4. Controle en versteviging
   Nadat de fundering is geïnstalleerd, wordt er controle uitgevoerd om te bepalen of er extra versteviging nodig is. In sommige gevallen wordt expansiehars of kunstmatige vegetatie gebruikt om de fundering extra te versterken.

Toekomst en ontwikkelingen

De omgekeerde emmerfundering is een techniek die nog in ontwikkeling is. Momenteel wordt het vooral gebruikt in offshore projecten, maar de bouwsector is benieuwd naar de toepassing in landbouw en woningbouw. In projecten zoals “Blokje Om” in Emmermeer wordt al gewerkt met snelle en innovatieve bouwmethoden, en het is mogelijk dat de omgekeerde emmerfundering in de toekomst hier een rol in kan spelen.

Daarnaast wordt de techniek onderzocht in het kader van circulaire bouwmethoden, zoals beschreven in de Smart Circulair Toolkit. Deze richtlijnen betrekken zich onder andere tot het gebruik van recycled materialen en duurzame constructieve methoden, wat de omgekeerde emmerfundering volledig in lijn brengt.

Conclusie

De omgekeerde emmerfundering is een innovatieve en duurzame constructieve methode die vooral wordt toegepast in offshore windturbines. De techniek biedt voordelen als stevigheid, milieuvriendelijkheid en efficiëntie, maar heeft ook beperkingen in zandloze of veenige grond. In de toekomst is het mogelijk dat de methode ook in woningbouw- en landbouwprojecten wordt toegepast, vooral in combinatie met circulaire bouwprincipes.

Tegenwoordig is er nog onderzoek nodig om de constructieve details, materiaalkeuze en optimalisatie te verbeteren. Onderzoekers zoals Deltares en bedrijven als Boskalis en URETEK zijn aan het werken aan oplossingen die de methode geschikter maken voor een breder toepassingsgebied.

Voor bouwers, ontwikkelaars en eigenaars is het dus een interessante techniek om in de gaten te houden, vooral als het gaat om duurzame en innovatieve bouwmethoden.

Bronnen

1. Blokje Om in Emmermeer officieel van start
2. Offshore wind onder de loep
3. Boskalis installeert omgekeerde emmerfunderingen
4. Smart Circulair Toolkit: circulair ontwerpen en bouwen
5. Fundering omgekeerde badkuip methode