Ter hoogte van Boyen, aan de grens met Nederland, zorgde het smalle winterbed van de Maas al vaak voor risico op wateroverlast. Om de waterveiligheid in het gebied te verhogen, gaf De Vlaamse Waterweg opdracht om maar liefs 65 hectaren tussen de Maas en de winterdijk weg te graven en 4 meter lager op te leveren. Het Limburgse Steengoed Projecten, gespecialiseerd in de ontginning van grind, ging de uitdaging aan en schakelde daarvoor de hulp in van CKS. Die zorgde voor een betrouwbare elektrificatie en automatisering met Siemens-technologie.

“Grind in de Maasvallei is een erosiegesteente dat oorspronkelijk afkomstig is uit de Ardennen”, legt Frank Liebens, directeur van Steengoed, uit. “De Limburgse ondergrond bevat vandaag meer dan 1 miljard kubieke meter grind, waarvan tot dusver nog maar een fractie is ontgonnen. Het wordt vooral gebruikt in de bouwsector. Vooraleer het grind klaar is voor verkoop moet het echter gebroken, gezeefd en gespoeld worden.”

Het project in Boyen is een echte win-winsituatie. “Enerzijds dragen we bij aan het verhogen van de waterveiligheid en natuurontwikkeling in de Maasvallei. Anderzijds krijgen we de gelegenheid om op een efficiënte manier ruim 5 miljoen ton grind en zand te ontginnen.

Tot op de bodem onderzocht

Dat gaat niet zonder slag of stoot: grindontginning is een megaproject dat – letterlijk – heel wat voeten in de aarde heeft. Frank: “Alles begint met grondboringen van zo’n 300 mm diameter om de bodem nauwkeurig te onderzoeken: om welke materialen gaat het precies? Wat zijn de verhoudingen en de korrelopbouw? We moeten het gebied goed in de vingers krijgen. In Boyen hadden we te maken met een grindpakket van 5 à 6 meter dik, met een flinke hoeveelheid heel dikke stenen.”

Op basis van dat bodemonderzoek kon Steengoed bepalen welke installatie het nodig had voor de eigenlijke ontginning, verwerking en het transport van het grind. “In onze zoektocht naar een lokale aannemer met de nodige vakkennis kwamen we al snel bij CKS terecht. Zij hadden bij vroegere projecten al enige kennis in het breken en transporteren van grind opgedaan, en hadden bovendien de nodige expertise in elektrificatie en automatisering.”

Grind in beweging

Vooraleer grind in de Limburgse bodem terechtkomt, heeft het dus al een hele reis afgelegd. De opdracht van Steengoed? Datzelfde grind opnieuw in beweging zetten, vanuit de winterdijk van de Maas nabij Boyen, naar de verkoopplaats zo’n 3 kilometer verderop. “Het grindtransport begint bij het afgraven van de bodem”, gaat Frank verder “We graven zo’n 5000 kubieke meter af per dag. Dat materiaal wordt eerst in twee grote trechters gestort waarop een hydraulisch rooster is aangebracht. De grootste keien – groter dan 200 mm in diameter – worden teruggelegd: die zouden te veel druk uitoefenen op de installatie.” 

De rest van het materiaal wordt op een gedoseerde manier vanuit de trechters op een transportband gestort. Frank: “Midden in het traject is een depot voorzien met een strategische tussenvoorraad waar maar liefst 100,000 ton grind kan worden opgeslagen. Dat depot moet ervoor zorgen dat de afvoer altijd verder kan, ook als de aanvoer stagneert. De afvoer gebeurt opnieuw door middel van een ondergrondse transportband, waarop via gaten gedoseerd materiaal wordt gestort. Dat gaat volledig automatisch. De beladingssilo stuurt een signaal uit naar de uittrekgaten en de transportband wanneer die leeg dreigt te geraken.”

Gewichtige zaak

In totaal bestaat het traject uit 9 transportbanden, goed voor een totale lengte van ca. 2 km. Aan het eind van deze indrukwekkend flow laden vrachtwagens het grind op. Om dat zo efficiënt mogelijk te doen werd een ingenieus weegsysteem uitgedacht. “De vrachtwagens worden voor en na belading gewogen”, legt Frank uit. “Als er afwijkingen zijn, wordt er dankzij een zelflerend systeem automatisch bijgestuurd bij de volgende lading. Daardoor kunnen we tussen de 250 en 300 vrachtwagens van 30 ton per dag laden.”

Energie en veiligheid

Dat de installatie in Boyen heel wat energie vergt, is wellicht geen verrassing. Daarom zette CKS een volledig nieuw middenspanningstraject op. Over het traject staan 10 hoogspanningscabines. Om alle technologieën en decentrale periferie aan elkaar te kunnen koppelen is zo’n 10 kilometer aan Profinet-bekabeling nodig, gekoppeld via Scalance-switches. Die grote afstanden maken van veiligheid een hele uitdaging. Zo is het moeilijk om in te schatten wie zich waar bevindt. “We besloten om er een TIA-project van te maken”, legt projectleider en technisch directeur André Kieronski van CKS uit. “De reden was simpel: binnen TIA zijn alle componenten compatibel met elkaar. Daardoor is de programmering heel transparant. Samen met Mensura ontwikkelden we een veiligheidsconcept waarbij het volledige traject in zones is opgedeeld. Zo zijn alle motoren voorzien van veiligheidsschakelaars, en zijn er overal trekkoorden voor medewerkers. Alles werd geprogrammeerd in een S7-1500 failsafe CPU. De drie grote delen van het traject – het ontginningsgebied, de verwerking, en de beladingszone – zijn op veiligheidsniveau autonoom.”

Ondertussen is Steengoed al meer dan een jaar in de weer met de afgraving en ontginning van het gebied Elerweerd. “Tot dusver hebben we nog geen grote problemen gehad”, zegt Frank. “We hebben – als alles goed gaat – nog wel een 15-tal jaren te gaan.”

Van toutvenant tot gecertificeerd grind

  1. Afgraven
  2. Hydraulische roosters en trechters
  3. Transportband
  4. Zeef: 3 straten -> uitsplitsing kaliber
  5. Scheiden van zand (is op zich een bruikbaar product)
  6. Grote keien naar de ‘breekkamer’. Hier zijn drie brekers voorzien, waarvan er telkens 2 in gebruik zijn. Deze machines zijn erg onderhevig aan slijtage en moeten alternerend ingezet worden om stilstand te voorkomen.
  7. Gebroken materiaal gaat terug het systeem in.

Gebruikte Siemens technologie

Meer informatie over Steengoed Projecten via www.steengoed.be.

Meer informatie over CKS Elektrotechniek via www.cks.be/. 

Contact: Michael Wellens – michael.wellens@siemens.com