De druk in de gasleidingen van Nord Stream was immens hoog

Wekelijks stuit Karel Knip in de alledaagse werkelijkheid op raadsels en onbegrijpelijke verschijnselen.

Deze week: hoeveel springstof was nodig om Nord Stream onklaar te maken?

Gasbellen aan het zeeoppervlak, afgelopen september.
Gasbellen aan het zeeoppervlak, afgelopen september.

Foto AFP

Hoe zat het ook weer met die Nord Stream-aanslagen? Steeds opnieuw raak je de draad kwijt. Op het laatst leken er zelfs Oekraïners bij betrokken, inmiddels heet dat weer een vals spoor. Helemaal in het begin dacht bijna iedereen dat de Russen erachter zaten.

Op 8 februari berichtte journalist Seymour Hersh dat het juist de Amerikanen waren geweest. Amerikaanse duikers hadden in samenwerking met Noorse militairen en onder dekking van een NAVO-oefening springstoffen bij de pijpleidingen geplaatst en die later met behulp van geluidssignalen tot ontploffing gebracht. Het bleek onzin.

Op 7 maart maakten Duitse media aannemelijk dat een Oekraïense duikploeg van zes personen bij de aanslagen was betrokken. De Oekraïners hadden onder valse naam in Polen een zeiljacht gehuurd en waren daarmee de Oostzee opgegaan. Er waren intrigerende details: de resten springstof (‘military grade’) die in het zeiljacht werden teruggevonden kwamen overeen met resten springstof die rond de opgeblazen leidingen waren aangetroffen. The New York Times bevestigde Oekraïense betrokkenheid. Onbeantwoord is de vraag of een duikoperatie wel uitvoerbaar was.

Reusachtige compressoren

De Nord Stream-leidingen die aardgas van Rusland naar Duitsland moesten brengen, vormen een dubbel stel leidingen, het zijn er vier in totaal. Nord Stream 1, leiding A en B, leverde sinds 2011 gas maar was in augustus 2022 stilgelegd. Nord Stream 2 A en B zijn nooit in gebruik genomen maar waren wel gedeeltelijk op druk gebracht. In het oosten van de Oostzee lopen de leidingen parallel, in het westen, bij het Deense eiland Bornholm, wijken hun trajecten uiteen.

Reusachtige compressoren met vermogens van honderden megawatts pompten het aardgas naar Duitsland. Aan Russische zijde werd een druk van maar liefst 220 bar aangebracht, door wrijvingsverliezen liep dat terug tot 180 bar in Duitsland. De stalen pijpen hebben een binnendiameter van ruim een meter en zijn ter hoogte van Bornholm ongeveer drie cm dik. Ze zijn bekleed met cement maar dat draagt niet bij aan de sterkte.

Op 26 september signaleerden seismische stations rondom en op Bornholm twee seismische gebeurtenissen: iets na twee uur ’s nachts was er een schok met een magnitude van ongeveer 1,9. ’s Avonds kwam er nog één van 2,3 bij. In Duitsland werd in de NS2-A een drukdaling van 105 naar 7 bar waargenomen. Straaljagers ontdekten op 26 en 27 september drie pluimen gasbellen op zee. Later werd nog een vierde gevonden. Ze hebben een dag of vijf geborreld.

Schade aan een van de gasleidingen, waargenomen met behulp van een onderwaterdrone.
Foto Blue Eye Robotics

Geconstateerd is dat leiding NS2-B gespaard was gebleven en dat een van de NS1-leidingen op twee plaatsen was getroffen. Of bij alle vier explosies totale leidingbreuk optrad is niet bekendgemaakt, maar de beschrijving van de schade wekt wel die indruk. Brokstukken van de buizen lagen tientallen meters ver. Dat de bellenpluim boven het gat in de NS2-A kleiner was dan die boven de NS1, zoals Chinese onderzoekers vaststelden, moet dan wel aan lagere gasdruk hebben gelegen (want alle leidingen lagen op dezelfde diepte van 75 meter). Hoe hoog de gasdruk was op het moment suprême is ook niet expliciet bekendgemaakt. In de NS2-A zal-ie 105 bar geweest zijn, een enkel document noemde de werkdruk in NS1 maximaal 145 bar.

Kort na de aanslagen schatten Zweedse en Deense seismologen de kracht (energie) van de seismische gebeurtenissen op zeker 100 kg TNT. De Noren kwamen hoger uit en later groeiden de schattingen in de media tot ruim boven de 1.000 kg springstof per geval, vooral op grond van de waargenomen onderzeese ravage.

Daarbij lijkt over het hoofd gezien dat de tweede seismische gebeurtenis bestond uit drie synchrone explosies op korte afstand van elkaar en dat bij de vrije expansie van het tot zeer hoge druk samengeperste aardgas óók veel energie vrijkomt. Een berekening, geldend voor energieopslag in drukvaten, leert dat die makkelijk uitkomt boven de explosie-energie van tientallen kilo’s TNT. In de ontploffende stoomketels die in de negentiende eeuw halve fabrieken verwoestten heerste een druk van 20 bar. Misschien zijn de brokstukken van de NS-leidingen niet door de springstof maar door het aardgas verspreid. Dat het expanderende gas bijdroeg aan het seismisch signaal staat vast. Meer dan een kwartier lang was het herkenbaar als een ‘lower-level hissing’, zoals het fenomeen is genoemd. Ook het tijdschrift Seismica beschrijft het.

Geconcentreerde schokgolven

Al met al is het niet onaannemelijk dat er maar een kleine partij springstof is ingezet. Ook de hoeveelheden explosieven die worden gebruikt voor het omver halen van oude offshore-platforms (‘jacket toppling’) belopen eerder in de tientallen dan de honderden kilo’s. Vooral van ‘shaped charge’-ladingen (holle ladingen) die hun schokgolven kunnen concentreren is maar weinig nodig.

Als het hanteerbare hoeveelheden explosieven waren dan kunnen die wel degelijk in een duikoperatie zijn geplaatst. Ervaren duikers voorzien van een ruime hoeveelheid ‘ademlucht’ (twee duikflessen van 12 liter gebracht op 300 bar) kunnen nét een half uur op een diepte van 75 meter blijven als ze een gasmengsel gebruiken waarin een deel van de zuurstof en stikstof door helium is vervangen (zoals bij ‘trimix’) . Gewone lucht die onder hoge druk wordt ingeademd krijgt giftige eigenschapen. Anders dan beweerd hebben de duikers geen ‘decompressietank’ nodig om het surplus van de in het bloed opgeloste gassen weer langzaam kwijt te raken. Dat kan ook hangend aan de ankerkabel, al is dat oncomfortabel. Het Wikipedia-lemma ‘decompression practice’ toont een decompressie-schema voor een duik met trimix naar 60 meter.

Natuurlijk kun je véél beter de onderwaterdrones gebruiken van het Noorse bedrijf Blue Eye Robotics. Dat maakte ook video’s van de kapotte NS1 voor de BBC en het Zweedse Expressen.