≡ Menu

Het wetenschapscafé bezoekt het Waterbouwkundig Laboratorium

De dag was stralend wolkenvrij en een frisse droge noordoostenwind blies alle schilfertjes uit mijn haar. De zon bescheen een helder, mij tot dan toe onbekend, harmonieus modern gebouw in de stijl der nieuwe zakelijkheid uit de jaren dertig. Het bleek voorheen bedoeld als slachthuis, maar al sedert 1933 huisde hier het Waterbouwkundig Laboratorium van het Vlaamse Gewest. De afspraak was om 14u00 en allen waren mooi op tijd. Onze gids, Paul Verhoeven, reeds 9 jaar gepensioneerd maar nog steeds een graag geziene gast, hier in het labo dat hem nauw aan het hart blijft liggen, had ons getrakteerd op een deskundige rondleiding langs de verschillende ruime hangars waar zowel fysieke schaalmodellen als mathematische simulaties te bewonderen waren, van waterwegen, dokken, sluizen en commandobruggen van uiteenlopende scheepstypes.

Voor het gemak zal ik de verschillende etappes van onze rondgang gewoon in volgorde nummeren.

1. Nautica

Hier bekeken we een video over de algemene werking van het labo. We leerden er het onderscheid kennen tussen de twee belangrijkste onderzoeksinstrumenten; materiële schaalmodellen enerzijds en mathematische simulatie anderzijds. Als ontroerende beeldovergang zagen we een plastieken roodkapje met een zendertje en speelgoedbootje spelen in het Rivierenhof. Het meisje was als stoere zeebonk gekleed in een knalrode minizuidwester, compleet met beschermende kap.

2. De kogge

Dit was een project van een andere Vlaamse instelling; het Vlaams Instituut voor het Onroerend Erfgoed, dat hier onderdak had gekregen van hun collega’s van de waterbouwwerken, en zich met een scheepsarcheologisch team buigt over de brokstukken van een goed bewaard gebleven typisch middeleeuws scheepstype; de kogge. Het wrak was een tiental jaar geleden haast intact blootgelegd maar spijtig genoeg enigszins beschadigd geraakt toen ze het vonden. Eén van de graafmachines had er een serieuze hap uit genomen.
Deze middeleeuwse vrachtschepen met platte bodem hadden een laadvermogen van 90 ton en konden dicht bij de kust en op rivieren gebruikt worden. Het was het belangrijkste vervoermiddel van de Hanzesteden tijdens de economische boom van de late middeleeuwen. Er is nog niet zoveel bekend over deze zogenaamde kathedralen van de zee. Het onderzoek, meer historisch dan het actueel-nuttige of zelfs futuristische als dat van het labo zelf, steunde eveneens op twee pijlers: enerzijds werden met behulp van een computer de overblijfselen gereconstrueerd, anderzijds werden zuiver archeologische en chemisch-biologische onderzoekstechnieken toegepast op de brokstukken, om de herkomst van het materiaal en de vaarroutes die werden gebruikt na te gaan. Zo werd ontdekt dat deze kogge gebouwd moet zijn geweest ergens in Saksen en herstelwerkzaamheden had ondergaan in Frankrijk. In het fossiele mos dat zich had vastgezet op het hout heeft men pollen gedetecteerd uit zowel Noord- als Zuid-Europa. Wat zou er nog zoal te vinden zijn in onze Vlaamsche grond! Pas na negen jaar te zijn opgeslagen in containers gevuld met water, was de politieke wil en de bijhorende poet beschikbaar om de conservatieoperatie uit te voeren op de overblijfselen en op basis hiervan, te werken aan de reconstructie.
Wie weet zal dit bootje ooit te bewonderen zijn in het MAS?
Hier, in dit gebouw, gaf het alleszins een relativerende kijk op de historie van handelstransporten over Europese wateren.

3. Gigantische sleeptank

Paul legde ons vol trots uit dat we oog in oog stonden met een staaltje spitstechnologie, uniek in de wereld, waarmee proeven werden gedaan voor o.a. het kanaal Gent-Terneuzen, maar ook voor opdrachtgevers van ver over onze grenzen, zoals bijvoorbeeld Noorwegen, het land der fjorden, en zelfs voor het Panamakanaal, waar men grotere sluizen gaat bouwen voor de jumbocontainerschepen van de toekomst. De huidige mondiale handelsideologie – just in time delivery – dwingt tot het optimaliseren van snelheid, traject en de beheersing van natuurlijke stromingen. Voor dit soort onderzoek blijven nog steeds fysieke testen op schaal nodig omdat de diversiteit van scheepsmodellen en schroefsystemen gecombineerd met de variabelen van Moeder Natuur gewoonweg te ingewikkeld zijn voor zuivere computermodellen! Empirisch verkregen gegevens worden op hun beurt wel geïnformatiseerd en vormen op die manier weer de basis voor de simulatietoestellen die we later te zien kregen. Concreet zag dit schaalmodel eruit als een watertank van honderd meter lang, kaarsrecht opgetrokken uit stalen wanden, met behulp van lasermeting. En toch blijft er een minimale buiging ten gevolge van de kromming van de aarde! Boven deze watertank bewoog zich een soort immense gele brugwagen die, geheel automatisch als een robot, heen en weer kon rollen ( 24u/24u! ) en zo de bootjes over alle soorten stroming ‘sleepte’. Deze watertank werd uitgedacht aan de Gentse Universiteit. Slechts één persoon is nodig voor het beheer van deze enorme machine. Deze beambte bleek een getalenteerde Antwerpse causeur te zijn, de geleerde versie van Gaston Berghmans. Eerst maakte hij ons wijs dat hij in feite de ganse dag niks anders deed dan koffietjes drinken. Dit bleek echter tot zijn spijt niet helemaal zo te zijn: voortdurend gegevens en parameters controleren en herijken. Immers, de kleinste afwijking van een meting op schaal kan omgerekend al vlug enorme, soms desastreuze gevolgen hebben, jawel! Naast de tank stonden verscheidene bestaande scheepsmodellen die dan in de tank werden losgelaten. Schaal van deze scheepsmodellen: 1/90. De modellen leken op gele kano’s en droegen romantische namen als Reina de Pacifica, Mathilde, Helena, enz…Oorspronkelijk werden deze modellen in Bulgarije uit hout gebouwd. Tegenwoordig worden ze in België geproduceerd uit polyester. Sneller, goedkoper, en nauwkeuriger. Naast de schaalmodellen beschikte men dan weer over een groot assortiment aan scheepsschroeven die, tezamen met de vorm van de scheepsromp van sterke invloed zijn op snelheid, vaarkarakter en betrouwbaarheid van de besturing in woeliger wateren.

4. Schaalmodel van de eerste en tweede sluis van de Waaslandhaven

In deze hal stonden twee betonnen schaalmodellen als kleine zwembaden maar dan wel met een variabele waterdiepte.

5. Eerste scheepsmanoeuvreersimulator

Hier oefenden loodsen en sleepbootkapiteins, alleszins virtueel, het in – en uitvaren van de nieuwe dokken met enerzijds een computermodel en anderzijds een geprojecteerde waarneming van de werkelijkheid. Het beeld werd 30 maal per seconde aangepast en benaderde bijna perfect het reële landschap. Ook studenten van de zeevaartschool doen hier ‘praktijkervaring’ op. De sleepbootkapiteins oefenden hier vooral het vaargedrag van het nieuwste type sleepboten, de zogenaamde ‘ Schneiders ‘(?) met meerdere wentelbare schroeven.

6. Simulatie besturingskajuit van binnenschip

‘Kajuit’ is al te romantisch, uiteraard, want we leven niet meer in de tijd van ‘l’ Atalante’. Tegenwoordig varen over onze rivieren en kanalen zowel klassieke aken als dubbele duwvaartbakken met commandotoren en al die types kunnen hier, als in ’t echt, ingeoefend worden!

7. Tweede Scheepsmanoeuvreersimulator met panoramisch beeld van 360°

Op de zo te zeggen speelgoedscheepsbrug kon men de toestellen en instrumenten van elk mogelijk schip nabootsen naar voorkeur. Even had men nog getwijfeld om de commandobrug als op water te laten bewegen, maar al vlug bleek dat de inverse beweging, geprojecteerd op het panoramische buitenbeeld, evenzeer in staat is ons zeeziek te maken. Het realisme van de waarneming buiten was op korte tijd enorm geëvolueerd van één beeld per seconde naar nu dus dertig per seconde. De beelden werden ook regelmatig geactualiseerd op basis van foto’s ter plaatse waarbij elke nieuwe virtuele reconstructie van het beeld op zich reeds zeven à acht weken tijd kostte. Maar dan was ook werkelijk alles mogelijk! Zoals het simuleren van naar keuze klimatologische verschijnselen als mist, regen, sneeuw of wind, en dag, nacht en alle schemertoestanden ertussen. De golven en het vaarwater bootsten zeer getrouw alle stadia van eb- en vloedstromingen na. Zelfs de simulatie van ‘worst-case-scenario’s’, waaronder het botsen tegen kaaimuren, was mogelijk (moesten die muren kunnen spreken, ze zouden ons straffe verhalen kunnen vertellen over al hun opgelopen fracturen, dacht de verwoedde scribent met z’n gebroken armpje)!

Tijdens ons bezoek trainden twee rivierloodsen, aan boord van de ‘Kyoto 131’ zich in het binnenvaren van de Berendrechtsluis, compleet met radiocontact tussen henzelf en de twee sleepbootkapiteins, t.t.z. één die sleepte en één die trok. In realiteit geven de loodsen, eenmaal aan boord van een schip, gewoon mondelinge bevelen aan de brugofficieren, maar hier zaten ze dus zelf aan de knoppen.

Onnodig uit te leggen dat de controle-instrumenten van de commandobrug ons allen intimideerden met vele soorten grafieken, cijfertabellen, GPS-beelden, radarbeelden enz., die opgesteld waren in een halve ellips van een meter of zeven lang. Zelfs aan het plafond lichtten constant cijfers op bij parameters als ‘ relative wind , gyro heading, rate of turn, rudder, logpad, of echosounder ‘.

8. Simulatie van een cruiseschip dat Antwaarpe binnenfahrt

We worden getrokken door een sleepboot. Aan stuurboord zien we de torens van Linkeroever en de plage van Sint-Anneke. Aan bakboord passeren we het loodswezen en daarachter lonkt het toeristische centrum. Dildo’s uit chocolade! Een binnenschipper steekt ons voorbij, hij heeft een pijp in de mond. Ter hoogte van hangar 26 valt plots de nacht, maar bij het voorbijvaren van het Steen wordt het terug dag. We overschrijden vrolijk de maximum toegelaten knoopsnelheid en weldra zullen we aanleggen aan het Zuiderterras, want we draaien in versneld tempo rond onze as. Sensatie! De traplift staat al klaar en wij gaan direct een pint pakken in den Hopsack, zo lijkt het wel. Was het maar waar, maar ’t is hier nog lang niet gedaan:

9. Zonder titel

Via een documentaire tentoonstellingshal van waterbouwkundige kunstwerken, zoals het Sigmaplan, bereiken we:

10. Het toilet

Al dat virtuele water staat ons aan de lippen en stimuleert ons erop los te wateren in het waterbouwkundig labo!

11. Enorme hal met schaalmodellen van de toekomstige zeehaven te Zeebrugge, en een kleiner model van aanpassingen aan de haven van Oostende

Vooraleer met de bouw van het enorme fysieke schaalmodel van Zeebrugge kon worden begonnen heeft onze gids hier persoonlijk gedurende zeven jaar de voorstudies gedaan. Deze toekomstige haven-in-de-zee, die zou gewonnen worden op het water door middel van gigantische baggerwerken met als bedoeling om schepen tot 400 meter te kunnen ontvangen zal alleszins zware gevolgen hebben voor milieu en omgeving. Er dient gekozen tussen overstroombare en / of vaste dammen en net zoals in die reusachtige tank die boven werd besproken is het onmogelijk om alle natuurlijke processen op computer te simuleren en bouwt men dus dit schaalmodel waaraan naar geschat nog twee jaar werk is. Alle soorten stromingen kunnen dan met pompen worden geregeld en zandbanken kunnen zich verplaatsen.

De Paul plaatst hier enkele persoonlijke bedenkingen bij het uiteindelijke nut van deze grootse plannen en de wijsheid van gemaakte keuzes. Zo is er bijvoorbeeld in een gasterminal voorzien, niet ver van het grootste munitiedepot van Europa. Hij vraagt zich openlijk af of het hier niet louter een prestigeproject betreft om de Antwerpse haven te beconcurreren van over ’t water!

Over het kleinere schaalmodel van de Oostendse haven wil ik in ’t kort nog kwijt dat deze reeds in gebruik is en vooral de gevolgen van baggerwerken en ook de reactie van de waterstroom bij het mengen van zout en zoet water bestudeert, o.a. met gebruik van kleurstoffen en de botsing van verschillende temperaturen van water. Duidelijk?

Tot slot beklaagt Paul zich over de teloorgang van expertise in fysieke modelbouw bij de nieuwe generatie ingenieurs. Het is een feit dat de oude technieken meer en meer vervangen worden door mathematische modellen, tenzij deze niet voldoen. Ook is het zo dat meer en meer ingenieurs van buitenlandse universiteiten worden aangetrokken bij gebrek aan binnenlandse brains. Pijnlijk! Paul vindt nu dat het tijd wordt de rondleiding af te ronden want anders gaat hij misschien niet meer kunnen stoppen en zal hij misschien afgevoerd moeten worden in een dwangbuis! Stoppen dus! Onder algemene dankbetuigingen leidt hij ons terug naar het droge via de ‘ artiestenuitgang ‘, en eenmaal buiten in de zon, deponeert hij en passant zijn documentatie in een glinsterende jeugdige sportcoupé, gestroomlijnd als een dolfijn. Sexy! Hij rijdt als troost nu dus rond met een amfibiewagen. Ik vond al dat hij iets weg had van Kapitein Zeppos!

Zelf besluit ik met te erkennen wat u al lang duidelijk zal zijn, nl. dat het reportertje van dit verslag een volslagen leek is in de toegepaste wetenschappen. Maar hij heeft toch ijverig het huiswerk afgemaakt, dat hem was opgedragen door de voorzitter van de v.z.w. Cor, een lidkaart voor gehandicapten is goed hoor!

Toch, eerlijk gezegd dus, eerder de architectuur van het gebouw en het mysterie van de kogge spraken hem aan , dan het onvoorstelbare vernuft der Vlaamse spitstechnologie, dat zijn petje wat te boven ging, maar wel al vlug het jongetje in hem fascineerde, dat hield van sciencefictionseries op de buis en met allerlei lampen en knopjes uit zijn vaders radio- en tv herstellingswerkhuis, in de garage ernaast zijn eigen commandobrug van het spaceship Enterprise nabouwde, om met z’n kleinere broertje en andere bengels van de buurt “Startrekske” te spelen. Wie was er ook alweer captain Kirk en wie de Spock? Doch, dit geheel terzijde.

Onze gids Paul Verhoeven zal me betrappen op veel gefantaseerde onzin, onvolledigheden en onnauwkeurigheden. Ten behoeve van de ware bollebozen met grijze baarden, de initiatiefnemers van het wetenschapscafé, en uiteraard ook voor andere geïnteresseerden –echt een aanrader!- voeg ik dus nog even volgende noten toe:

Website: www.watlab.be / documentatiecentrum/ speciale reekspublicaties
Uitgiftes: de mooie brochure die ons gratis werd overhandigd: “Waterbouwkundig Laboratorium uit de doeken de doeken” van de Vlaamse overheid, Departement Mobiliteit en Openbare Werken.

Erik Postreporter