Alle hens aan dek bij reactivering Zr.Ms. Van Speijk

Een zee aan mechanische, elektrische en elektronische onderhoudstaken

De zorgelijke geopolitieke ontwikkelingen vragen de Koninklijke Marine om een hoge beschikbaarheid van de assets. Maar bij de onderzeebootbestrijding (ASW) doemde een probleem op. Hier leek het uitvoeren van Hoofdtaak 1 van Defensie, het beschermen van eigen en bondgenootschappelijk grondgebied, in de knel te komen. Het fregat dat nu de ASW-rol vervult, Zr.Ms. Van Amstel, is toe aan groot onderhoud. Zusterschip Zr.Ms. Van Speijk lag al sinds 2021 tegen de kant door een nijpend personeelstekort. Hoe los je dit beschikbaarheidsprobleem op?

Onderhoudswerk van de toekomst

Hoe krijg je een 122 meter lang, 14 meter breed schip met een waterverplaatsing van 3.300 ton na ongeveer vier jaar stilliggen weer veilig en volwaardig in bedrijf? Maak je er weer een fonkelnieuw schip van of is goed ook wel goed genoeg? En wanneer moet hij weer op zee zijn? De laatste vraag heeft het kortste antwoord: medio 2026 moet de Van Speijk weer inzetbaar zijn.

De bal kwam dus bij de Directie Materiële Instandhouding (DMI) terecht, de directie die verantwoordelijk is voor al het onderhoud en de instandhouding van het materieel bij de Koninklijke Marine - samen met het Commando Materieel en IT (COMMIT) dat bij dit project ondersteuning biedt voor de logistiek en de IT. De Koninklijke Marine werkt hiervoor nauw samen met de industrie en samenwerkingspartners als Damen Shipyards, Thales en anderen, die met de komende vlootuitbreiding een steeds grotere rol krijgen in het onderhoudswerk van de toekomst.

Het hoogste geweldsspectrum

Alle systemen moesten opgewerkt worden tot het hoogste geweldsspectrum in de Anti Submarine Warfare (ASW). Dat spectrum omvat onder meer aandrijving, bewapening, radar, sonar en andere sensoren, navigatie, helikopter, situation room, brug, kombuis, sanitair, slaapplaatsen voor de bemanning, medische faciliteiten, kabel- en leidingsystemen en de scheepshuid. Overal moest onderzocht worden wat er aan onderhoud nodig is. "Binnen de grenzen van een vastomlijnd budget", zegt projectleider Gerben Koster.

De laatste grote onderhoudsbeurt was in 2016. In de 'kadejaren' bewaakte een skeleton crew van drie personen de geconserveerde systemen. Zij letten op zaken als lekkages, een optimale luchtvochtigheid, de conditie van de conserveringsvloeistoffen en andere meetpunten. Een hernieuwde inzetbaarheid lag al vanaf het begin in het verschiet, maar was ondenkbaar zonder gedegen technisch onderzoek.

Robuust en betrouwbaar

"Je moet van de mottenballen naar inzetbaarheid in het hoogste geweldsspectrum. Een fregat van de marine wordt totaal anders gebruikt dan een commercieel schip. Een handelsschip vaart op minimale slijtage en kosten", zegt projectleider van DMI Gerben Koster. "Operationele inzet van een marineschip betekent snel en veranderlijk varen onder alle omstandigheden. Volle kracht vooruit om hulp te bieden, snelle koerswijzigingen bij dreiging van vijandelijke torpedo’s, vliegtuigen, raketten en tegenwoordig ook van drones."

"De uit meerdere delen bestaande aandrijfas van de Van Speijk bijvoorbeeld, moet opnieuw een motorvermogen van 12 megawatt aankunnen", gaat Koster verder. "Ruwweg vergelijkbaar met het vermogen van ongeveer 140 middenklasse auto’s. Materiaal- en oppervlakteonderzoek aan de assen geeft binnenkort uitsluitsel of hier reconditionering nodig is."

De uit meerdere delen bestaande aandrijfas moet opnieuw een motorvermogen van 12 megawatt aankunnen

"Bij een zware zeegang kun je in de van voor naar achter lopende, onderdekse walegang zien dat die soms licht tordeert. Roept dat nog onderhoudsacties op? Dergelijke, soms weinig zachtzinnige, gebruiksomstandigheden vragen dus robuuste en betrouwbare systemen", zegt Koster

Volledige inspectie

De eerste stap was een volledige inspectie van elke vierkante centimeter en van elk subsysteem aan boord van het dertig jaar oude schip. Met de mechanische, elektrische en elektronische onderhoudstakenlijst van de voorgaande operationele fase als startpunt. "Realiseer je dat sommige onderdelen ontworpen zijn op basis van de technologie en duurzaamheidseisen die ongeveer veertig jaar geleden state of the art waren. We kennen de M-fregatten na al die jaren door en door."

Voor de voortstuwing gebruikt de Van Speijk twee Rolls-Royce Spey 1A gasturbines met in totaal 33.800pk vermogen en twee Stork Werkspoor diesels van in totaal 9.790pk. Gasturbines kunnen sneller reageren en zijn lichter, stiller en compacter dan diesels. Diesels hebben een betere efficiency bij lagere snelheden en brengen lagere kosten met zich mee. De combinatie geeft de meeste flexibiliteit. Tegelijk zijn het verschillende systemen met eigen onderhoudseisen.

Tijdens de jaren van stilstand zijn beide aandrijfsystemen voorzien van speciale conserveringsolie en zijn ze gedeeltelijk ontmanteld en netjes ingepakt als bescherming tegen corrosie. De mechanische systemen van de machinekamer zijn bij de Van Speijk grotendeels geautomatiseerd. Het schip vaart normaal met een onbemande machinekamer. Dan is er een operator die met beeldschermen de bediening voor haar/zijn rekening neemt.

Reactivering

Maar toen kreeg het Reactiveringsteam te maken met een combinatie van de leeftijd van het schip en de jarenlange stilstand. In het schip uit de jaren negentig ontbreken nog de veelzijdige sensoren voor de huidige condition monitoring meettechnieken. Grootschalige dataverzameling over langere periodes en onder uiteenlopende operationele omstandigheden was dus niet mogelijk.

"En van bijvoorbeeld AI-interpretatie hiervan is nog helemaal geen sprake. Recente gegevens en metingen ontbreken doordat de Van Speijk al vier jaar stilligt", vult luitenant ter zee Marc Gritter, hoofd technische dienst (HTD) van het binationale (Belgisch/Nederlandse) supportteam (BST) aan. "Maar ook de mensen die de juiste kennis hadden, zijn uitgezwermd over andere functies en schepen of soms naar het bedrijfsleven overgestapt. Veel expertise is weg."

"Om storingen te kunnen voorspellen, zijn recente trenddata van systemen nodig. Dat is lastig als het schip zo lang stil heeft gelegen", vult Bart Pollmann, innovator smart maintenance bij de Koninklijke Marine aan. "Wel interessant op dat gebied is dat we, toen de M-fregatten in 1990 fonkelnieuw waren, al hebben gekeken naar de mogelijkheden van voorspellend onderhoud, als aanvulling op de al bestaande trillingsanalyse en vloeistofonderzoekstechnologie."

"Om storingen te kunnen voorspellen, zijn recente trenddata van systemen nodig. Dat is lastig als het schip zo lang stil heeft gelegen"

"Het toenmalige bewakingssysteem logde namelijk al gegevens en bewaarde die drie dagen. Toen was de techniek echter nog niet zodanig dat we die data naar de wal konden sturen en daar analyseren" zegt Pollmann. "Het transport en de opslag ervan waren toen technisch te beperkt en te duur en de rekencapaciteit was nog onvoldoende. Nu kan dat wel en daarom voeren we dat bij de nieuwe ASW-fregatten uitgebreid in. Voor de Van Speijk is de IT inmiddels al wel veel moderner dan in 1990 maar zijn het aantal sensoren die worden gelogd nog vrij beperkt."

100 procent voorspelbaar

Soms krijgen de technici pas een helder beeld als ze een deelsysteem openschroeven", zegt projectleider Koster: "We kampen met onduidelijkheden over de planning. Een tegenvaller kan lelijk uitwaaieren over de volgordelijkheid en de doorlooptijden - ook bij onze industriële partners."

"Maar je wil niet dat de gereserveerde doktijd overschreden wordt. Dan lopen zelfs andere onderhoudsprojecten vertraging op. We nemen wekelijks de stand van zaken op en soms heb je meevallers en soms staat er aardig wat druk op. In de toekomst zal dat met alle innovatieve methodieken beter beheersbaar worden, maar 100 procent voorspelbaar zal het onderhoud niet snel worden," stelt Koster.

Veertigtal modificaties

De reactivering omvat ook een veertigtal modificaties zoals de Goalkeeper CIWS (Close-In Weapon System). Dit volautomatische 30 mm snelvuurkanon, geschikt voor zeer wendbare doelen op korte afstand, krijgt een software- en sensorupdate. De huidige torpedolanceerbuizen worden vervangen om nieuwe torpedotypes te kunnen inzetten. Koster: "Dit is vergelijkbaar met wanneer je thuis je modem vervangt door een nieuwe versie. Alleen is het hier natuurlijk wel complexer."

In 2029 staat het eerste nieuwe ASW-fregat als opvolger van de Van Speijk en de Van Amstel gepland. Voorzien van de nieuwste sensoren en dataverzamelsystemen openen de (vier) geavanceerde ASW-fregatten de weg naar een nieuw tijdperk van condition monitoring en AI-analyse bij de Koninklijke Marine. De data komen dan ook direct op de wal beschikbaar voor verdere interpretatie door deskundigen die niet op het schip aanwezig zijn. 

Specificaties Zr.Ms. Van Speijk
Kiel gelegd: 1 oktober 1991
Te water gelaten: 26 maart 1994
In dienst gesteld: 7 september 1995

Waterverplaatsing: 3.300 ton
Lengte: 122 meter
Breedte: 14,4 meter
Diepgang: 6,2 meter
Snelheid: 29 knopen
Bemanning: 150-160

Voortstuwing:
2 Rolls-Royce (Spey 1A) gasturbines (33.800 pk totaal)
2 Stork-Werkspoor diesels (9.790 pk totaal)

Bewapening:
76 mm-kanon Oto Melara;
Harpoon antischeepsraket (AGM-84).
Mark 46-torpedo’s;
Mark 48-verticaal lanceersysteem voor NATO Sea Sparrow Missiles (Rim 7-radargeleide luchtdoelraketten);
Goalkeeper-snelvuurkanon voor nabij verdediging;
NH90-maritieme gevechtshelikopter.