Onderzoek naar onderwaterleven op windturbinepalen in Noordzee
Dat het bouwen van offshore windturbines effecten heeft op het leven in zee, is zeker. Maar wat zijn die effecten precies en wat kunnen we daarvan leren? Een nieuwe op afstand bestuurbare tool die de aangroei op fundaties van windturbines op zee schraapt, moet daar inzicht in geven.
Om veilig en efficiënt het onderwaterleven op funderingen van windturbines in de Noordzee te onderzoeken, ontwikkelde het bedrijf Bluestream in samenwerking met Wageningen Machine Research (WMR) de op afstand bestuurbare Marine Growth Sampling Tool. Vrij vertaald betekent dat een instrument waarmee je monsters kunt nemen van leven dat in zee groeit. Op de harde ondergrond van de fundatie groeien in de loop van de tijd plantjes en nestelen zich kleine diertjes, zoals garnaaltjes. Vroeger werd onderzoek naar dit soort onderwaterleven uitgevoerd met duikers, maar dat is steeds lastiger vanwege strenge wet- en regelgeving en hoge kosten.
Vattenfall stelde voor het onderzoek een van de fundaties van windpark Hollandse Kust Zuid beschikbaar. In januari 2022 botste het schip Julietta D tijdens een storm op de fundatie van een van de windturbines in aanbouw die daardoor onbruikbaar werd.
Onderzoek naar onderwaterleven
Joop Coolen, Wageningen Marine Research. Foto: Bruno Ibanez-Erquiaga
Joop Coolen, onderzoeker bij WMR, legt uit waarom dit onderzoek naar onderwaterleven nodig is: “Wij onderzoeken de samenstelling van in zee voorkomende soorten op harde ondergrond. Daarbij kun je denken aan wrakken of stenen die op de bodem van de Noordzee liggen, maar ook aan de fundering van een gasplatform of een windturbine. Op een harde ondergrond nestelen zich andere soorten dan in het zand en dat zorgt weer voor andere biologische processen. Wij willen weten hoe die processen zich in de tijd ontwikkelen en proberen te begrijpen wat hun rol is in het ecosysteem, waar levende wezens in verbinding staan met hun niet-levende omgeving.”
Testen
“De eerste testen met de tool deden we in ons zwembad, maar de vraag was natuurlijk of de tool ook offshore goed zou functioneren”, vertelt Jan-Jelle Huizinga, R&D manager bij Bluestream. Met een schip dat Rijkswaterstaat, onderdeel van het Nederlandse ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, beschikbaar stelde, kon de echte test beginnen. “Op volle zee konden we zo de stabiliteit en de positionering van de tool testen en dat ging beter dan verwacht”, vervolgt hij. “Het netje waar de monsters opgevangen worden, gaan we nog wel verbeteren. Dat functioneerde nog niet geheel naar wens.”
Jan-Jelle Huizinga, Bluestream. Foto: Bluestream
Voor WMR is het belangrijk dat er telkens eenzelfde oppervlakte met monsters van de fundatie genomen werd om te kunnen bepalen hoeveel aangroei er op de hele fundatie zit. Vattenfall wilde dat de tool de coating van de fundatie niet zou beschadigen. De coating beschermt tenslotte het staal van de fundatie. “We hadden afgesproken met verschillende schraapmaterialen te testen en de monsters te onderzoeken op resten van de coating”, licht Huizinga het onderzoek verder toe. De tool werd getest met verschillende plastic schrapers (van polyurethaan om precies te zijn) en een metalen schraper. “Het plastic mes functioneerde veel beter dan we dachten en de kans op beschadiging van de coating is dan veel kleiner.”
De Marine Growth Sampling Tool. Links vooraan de schraper in het groen en rechts achteraan de zeef die de aangroei op de fundering verzamelt. Foto: Bluestream
WMR heeft de aantallen, lengte en breedte van de aangetroffen coatingdeeltjes gemeten, maar omdat het lab niet de mogelijkheid had om de dikte van de kleine deeltjes coating te meten die in de monsters zaten, worden die momenteel verder onderzocht. De hoeveelheid aangetroffen coatingdeeltjes was echter zeer klein en had een grootte van minder dan 1/20.000ste van het bemonsterde oppervlak.
Monster zoals dat voorkomt op funderingen van windturbines, met kleine garnalen en anemonen. Foto: Oscar Bos, Wageningen Marine Research
Resultaat
Wat Coolen betreft, functioneerde de schraaptool boven verwachting. “Van de 25 tests waren er 21 geslaagd. Echt een heel mooi resultaat.” Wat er op de fundatie groeide, was vrij uniform en eigenlijk vergelijkbaar met monsters die hij als duiker van andere fundaties in de Noordzee had genomen. Dat waren vooral amfipoden, kleine garnaaltjes van 0,5 tot 20 millimeter groot. Die bedekten bijna volledig het oppervlak van de fundatie en dat zijn er dan al gauw tienduizenden per vierkante meter. De fundatie staat er natuurlijk pas een paar jaar, dus er was een relatief kleine laag aangroei. Over tien of twintig jaar leven er weer veel meer of heel andere diertjes.
Toepassingen voor Vattenfall
Tim Wilms, Vattenfall. Photo: 27 Kilometer Entertainment, Hamburg
Tim Wilms is als mariene bioloog vanuit Vattenfall betrokken bij de test van de Marine Growth Sampling Tool. Bij de voorbereiding van tenders van offshore windparken in Nederland staan onderwerpen als duurzaamheid en innovatie steeds meer centraal. “We willen de impact van windparken op zee zo veel mogelijk beperken. Waar mogelijk willen we zelfs een positieve invloed hebben op de omgeving. Met dit soort onderzoeken leren we hoe de aangroei op fundaties van windturbines op zee eruitziet en waar wij bij het bouwen van die turbines rekening mee moeten houden. Deze nieuwe tool zorgt voor een gestandaardiseerd proces dat je op verschillende diepten en plekken kunt herhalen. Op die manier krijg je een betrouwbare methode om verschillende windparken te vergelijken.” Daarbij gaat het Wilms naast de soortengemeenschap die in de monsters wordt gevonden ook over de dikte en het gewicht van de aangroei op de turbine. “Dat is voor onze technisch specialisten weer van belang om met de aangroei van zeeleven rekening te kunnen houden in hun berekeningen van de constructieve belasting op de structuren, zoals funderingen of ankerlijnen van drijvende structuren, en de hoeveelheid materiaal die gebruikt moet worden bij de bouw van de turbines. Ook worden alle meetresultaten gedurende de levensfase van een windpark gebruikt voor het bepalen van eventuele verlengingen van de operationele fase. Het is dus belangrijk om hier een betrouwbare en gestandaardiseerde methode voor te ontwikkelen.”
Nieuw onderzoek
Het project is begin dit jaar afgerond en de resultaten zijn openbaar gemaakt (zie onder artikel). In een volgend onderzoek van Bluestream en WMR ontwikkelen ze een tool die monsters kan grijpen van keien die de zeebodem beschermen tegen bodemerosie.
Lees ook:
Foto boven artikel: Jan-Jelle Huizinga laat de Marine Growth Sampling Tool in de Noordzee zakken. Foto: Joop Coolen, Wageningen Marine Research
Bekijk ook
Vattenfall en Samuel L. Jackson presenteren Wind Farmed Seaweed Snacks, geteeld in een windpark
Samen met de iconische acteur Samuel L. Jackson presenteert Vattenfall een delicatesse uit de zee: Wind Farmed Seaweed Snacks, gemaakt van zeewier dat werd geteeld in een offshore windpark. ...
Onderzoek: windparken op zee zijn soms ‘lelijk’ en ‘ze vervuilen de horizon’, maar eigenlijk vooral ‘prima’
Vraag mensen om in één woord te beschrijven wat ze vinden van windparken op zee en je zou vooral negatieve woorden verwachten, scheldwoorden misschien. En inderdaad kwamen woor...
Martijn Hagens verlaat Vattenfall
Martijn Hagens, Senior Vice President en Head of Business Area Markets, heeft besloten Vattenfall te verlaten voor de functie van CEO van het Nederlandse energiebedrijf Eneco.