Hoe België wereldtop werd in windmolens

Ondanks ons kleine stukje Noordzee is België opgeklommen in de wereldwijde top vijf van windenergie op zee. Kunnen we straks nog mee in de race naar de steeds grotere molens? ‘Ons stukje zee is bijna vol, maar we mogen het momentum nu niet verliezen.’

Een uurtje na het uitvaren van de Oostendse haven schakelt de dieselmotor van de werkboot een versnelling lager. De drukke vaarroute naar Antwerpen en Rotterdam ligt al een tijd achter ons, en aan stuurboord zien we alleen nog een windmolenwoud dat zich uitstrekt tot aan de grijze horizon. Tussen de molens torent een oranje ‘gebouw’ op een platform hoog boven het wateroppervlak uit. ‘Een MOG’, zegt Mathias Verkest. ‘Een Modular Offshore Grid is een verzamelpunt van de stroomkabels van de verschillende windparken. Er vertrekken drie hoogspanningskabels naar land.’

De Noordzee als nieuw wingewest

De blauwe economie is een onbekende sterkhouder in Vlaanderen. In onze elfde provincie liggen oplossingen voor de klimaat-, de energie- en de grondstoffenproblematiek. De Tijd gaat op zoek naar de nieuwe inzichten en ontwikkelingen op de Noordzee.

De CEO van de windparkontwikkelaar Otary kent dit stuk Noordzee als zijn broekzak. Met zijn bedrijf, een samenwerkingsverband van acht Belgische bedrijven in hernieuwbare energie, is hij verantwoordelijk voor de Rentel- en SeaMade-windparken. Die liggen verspreid over drie van de negen concessiezones in het oostelijke deel van de Belgische Noordzee.

Het wolkendek breekt open en de zon begint te schijnen boven onze elfde provincie. Op enkele tientallen meters van de boot verrijst een bouwwerk uit de golven dat we anders alleen op een heldere dag vanuit het vliegtuig kunnen zien: een reuzenwindmolen waaronder de Antwerpse kathedraal zou passen. Aan de 109 meter hoge toren draaien wieken die even lang zijn als de spanwijdte van een Airbus A380, het grootste passagiersvliegtuig ter wereld. Op hun piekhoogte bereiken ze 191 meter.

Onderaan de molen zit een platform met een hijskraan, en een deur die toegang geeft tot de binnenkant van de palen. Daar kan je een lift nemen naar een hoger gelegen platform aan de turbine, het hart van deze elektriciteitscentrale op zee. Wie in deze sector aan het werk wil, laat zich beter niet afschrikken door zeeziekte, hoogtevrees of een stevige stormwind.

Het onzichtbare stuk is minstens even indrukwekkend. De molen is gemonteerd op een ‘monopile’, een funderingspaal met een omtrek van 50 meter die vanop een speciaal schip meters diep in de zeebodem werd geslagen. Begraven in die bodem ligt ook een kilometerslang netwerk aan stroomkabels dat alle turbines verbindt. En zowel boven als onder de waterlijn houden honderden sensoren de gezondheid van de windmolen in de gaten.

Topprestatie

De windmolens zijn niet alleen technische hoogstandjes, ze zijn ook een van de strafste economische verwezenlijkingen uit de recente geschiedenis van ons land. Weinig Belgen beseffen dat we in amper tien jaar naar de wereldwijde top vijf in de productie van offshorewindenergie zijn geklommen, een topprestatie voor een land dat amper 3.500 km² zee ter beschikking heeft.

België was al in de jaren tachtig van de partij in de ontluikende windenergiesector, onder meer met de turbinebouwers Turbowinds en HMZ Windmaster. Zij overleefden de groeipijnen van de nieuwe industrie niet, maar hun knowhow bleef. Ook ingenieursbedrijven als Hansen (tandwielkasten) en Pauwels (transformatoren) legden een Belgisch fundament onder de sector.

Dat ons land met succes de overstap van onshore naar offshore windenergie maakte, is ook te danken aan onze baggerbedrijven. DEME en Jan De Nul beseften op tijd dat de bouw van windparken op zee een miljardenbusiness zou worden en investeerden erin, zowel in de reuzenschepen om de parken te bouwen als in de parken zelf. In juni 2009 schakelde het C-Power- consortium, met onder meer de baggeraar DEME, de allereerste Belgische turbines op zee officieel aan. Vandaag draaien er bijna 400, goed voor 2,3 gigawatt vermogen, het equivalent van twee kerncentrales en genoeg om de helft van de Belgische gezinnen van stroom te voorzien.

Het ecosysteem rond de nieuwe industrie omvat intussen tientallen bedrijven. Naast de eigenaars en ontwikkelaars, vaak consortia zoals Otary en Parkwind, eisen Belgische spelers een rol op in bijna elk onderdeel van de bouw, de installatie en het onderhoud van de windparken. Zo is ZF Wind Power uit Lommel, het vroegere Hansen, nog altijd een wereldspeler in tandwielkasten voor turbines. Smulders uit Hoboken, een onderdeel van de Franse Eiffage-groep, levert in heel Europa funderingen en stalen draagconstructies (‘jackets’). En het Luikse John Cockerill, ooit een toonbeeld van de ‘oude’ staalindustrie, greep de groei van offshorewind aan om een nieuwe groeipoot te ontwikkelen in onderhoud en reparatie van windmolens.

Vaar mee naar het SeaMade windmolenpark

Naast die gevestigde namen grepen de voorbije tien jaar ook allerlei start-ups en groeibedrijven hun kans. Het West-Vlaamse landmeterbedrijf GEOxyz werd een specialist in maritiem bodemonderzoek en ondersteunende diensten zoals de inspectie van kabels, het transport van onderhoudsploegen en zelfs de huisvesting op zee van grote onderhoudsploegen in hotelschepen. Het Ieperse e-BO werd het SAP van de offshoresector. Alle Belgische windparken gebruiken zijn softwareplatform e-Wind om hun operaties te beheren.

Om een idee te krijgen van wat dat dagelijkse beheer inhoudt, volgen we een demonstratie in het nieuwe gebouw van e-BO in het Ostend Science Park. ‘Alle data die we van de windparken binnenkrijgen, worden op ons platform gecentraliseerd en verbonden met bedrijfsprocessen’, zegt businesss development manager Vincent Dehullu. ‘Wie de windparken bezoekt, moet zich vooraf op het platform registreren of aanmelden, zodat op elk moment geweten is wie er zich bevindt en waarom. Alles samen zitten er zowat 20.000 mensen in de database.’

Het platform helpt ook bij de beveiliging en de bewaking. Dehullu toont een livebeeld van een schip dat aangemeerd ligt bij een windmolen. De camera hangt aan een molen honderden meters verder, maar kan dankzij de hoge resolutie op elk detail inzoomen. Als zich een ongeval of incident voordoet, kunnen de operator en de hulpdiensten meekijken. Ook de Belgische marine kan de beelden gebruiken om de windparken te bewaken, zegt Christophe Dhaene, de CEO van e-BO. Dankzij de combinatie met een ‘radarketen’ op de buitenste windmolens worden ongewenste indringers snel gespot door de veiligheidsdiensten.

Zo zag u de Noordzee nog nooit

Nergens ter wereld wordt de zee drukker bevaren en meer gebruikt dan onze Noordzee. En het wordt nog drukker. Met nog meer schepen en windmolens, zeeboerderijen, zwermen drones en een hoop kabels. Op de beperkte ruimte die er is, vraagt dat puzzelwerk en veel creativiteit.

Lees in ons interactieve artikel hoe dat lukt.

De datamonitoring heeft ook belangrijke economische redenen. ‘De banken financieren zo’n 70 procent van de parken, maar eisen wel een vast rendement. Het is onze job ervoor te zorgen dat de parken maximaal beschikbaar zijn en genoeg geld opbrengen. Data zijn daarbij belangrijk, omdat ze meer preventief onderhoud mogelijk maken’, zegt Mathias Verkest van Otary. ‘Een gepland onderhoud is niet zo’n probleem, maar een turbine die onverwachts uitvalt, kan erg duur zijn.’

Kilometers stroomkabels

Wat zich boven de waterlijn bevindt, is relatief makkelijk uit te rusten met sensoren. Die data - meerdere gigabytes per dag - kunnen verstuurd worden via het privénetwerk dat e-BO in de Belgische Noordzee heeft aangelegd.

Maar wat met de tientallen kilometers aan stroomkabels in de zeebodem? Hoewel visserij in en rond de windparken verboden is, kan het gebeuren dat visnetten de kabels loswoelen. Een Nederlandse visser die in 2018 de stroomkabel tussen ons land en het Verenigd Koninkrijk kapotmaakte, keek aan tegen een schadeclaim van liefst 17,3 miljoen euro, tot de rechter zich vorige maand onbevoegd verklaarde.

In deze zone heb je onderwaterduinen waar een kabel onder ligt. Die duinen kunnen opschuiven, waardoor de kabel bloot komt te liggen.
Mathias Verkest

‘De kabels zijn de achilleshiel van onze windparken. Ze staan voor zowat 10 procent van de investering in een nieuw park, maar tegelijk voor 80 procent van de verzekeringsclaims’, zegt Roel Vanthillo van de Gentse start-up Marlinks. Hij ontwikkelde een softwareoplossing om problemen met kabels preventief op te sporen, op basis van data die rechtstreeks uit de glasvezel in de kabels komen. Een algoritme berekent op basis daarvan de diepte waarop die in de zeebodem ingegraven zit. ‘Die kabels moeten een meter onder de bodem zitten, maar ze kunnen soms loskomen’, zegt Vanthillo. Hij laat een kaart van de Noordzeebodem zien. ‘In deze zone heb je onderwaterduinen waar een kabel onder ligt. Die duinen kunnen opschuiven, waardoor de kabel bloot komt te liggen.’

Hypertechnics uit Nieuwpoort is een andere kmo die zich gespecialiseerd heeft in de onderzeese infrastructuur. Het zeven jaar oude bedrijf maakt onderwatersensoren op maat van specifieke toepassingen, zoals het meten van trillingen. ‘We gaan nu ook een productielijn opstarten voor onderwaterconnectoren’, zegt oprichter Steven Wackenier. ‘Zulke connectoren zijn een soort stekkers voor op zee. Ze worden voor van alles gebruikt, maar tot nu toe moesten ze geïmporteerd worden. Wij gaan ze veel sneller en op maat van de klant kunnen leveren.’

Bedrijven als e-BO, Marlinks of Hypertechnics illustreren hoe de windmolens op zee een bloeiend economisch ecosysteem hebben gecreëerd. Een studie door Climact, KU Leuven en UCL schatte in 2017 dat de sector goed is voor zowat 15.000 jobs en een bijdrage aan het bruto binnenlands product van 1 miljard euro. Het zijn knappe cijfers, maar tegelijk wordt gewaarschuwd dat ons land nu niet op zijn lauweren mag rusten.

Met de opening van een westelijke windparkenzone kan de capaciteit de komende jaren verdubbelen en volgens de sector zelfs verdrievoudigen alvorens de beschikbare ruimte in de Belgische Noordzee helemaal ingenomen is. Als we duizenden jobs in ons land willen behouden, moet de regering vaart maken met die uitbreiding, is te horen. De weerstand van gemeenten en burgers tegen nieuwe hoogspanningsleidingen die de zeestroom aan land moeten brengen (Ventilus en Boucle du Hainaut), dreigt echter alles op de lange baan te schuiven. ‘Daarom moet de regering werken aan een nieuwe, ambitieuze Noordzeevisie voor minstens tien jaar’, klinkt het.

Race naar schaalvergroting

Het stopcontact op zee. ©BELGA

In elk geval zijn de windparken in de Belgische Noordzee een eindig verhaal. De sector zal wel moeten inzetten op export. Vandaag zit de markt geconcentreerd in een handvol landen rond de Noordzee, maar daar komt snel verandering in. Portugal, Frankrijk en Polen willen hun achterstand in offshorewind inhalen. Ook de Verenigde Staten van president Joe Biden en Aziatische landen als Taiwan en Vietnam willen wind een grote rol geven in de vergroening van hun economie. Het wordt belangrijk die markten als één Belgische kenniscluster te benaderen.

Het is niet de enige uitdaging voor de sector. Als klein land moeten we de vinger aan de pols houden in de race naar schaalvergroting die de windmolensector voortstuwt. Achter de steeds grotere windmolens (zie grafiek) schuilt een simpele rekenkundige logica: bij elke verdubbeling van de wieklengte verviervoudigt het vermogen van een molen. De race naar de reuzenmolens wordt gereden door de drie grote turbinebouwers: het Deense Vestas, het Duits-Spaanse Siemens-Gamesa en het Amerikaanse GE.

De Belgen moeten permanent bewijzen dat ze in die race nog kunnen volgen. Dat betekent onder meer dat onze baggeraars op het juiste moment moeten investeren in reusachtige installatieschepen, en dat onze werven, havens en transportschepen groot genoeg moeten zijn om de gigantische dimensies van wieken, funderingspalen, stroomkabels en andere onderdelen aan te kunnen. Tegelijk is er een permanent tekort aan gekwalificeerd personeel. ‘Drie jaar geleden hadden we volgens een telling in de sector al 2.200 mensen te kort, en ik denk niet dat dat al verbeterd is’, zegt Christophe Dhaene, behalve CEO van e-BO ook voorzitter van de vereniging van toeleveringsbedrijven (Belgian Offshore Cluster).

Klimaatkamer

Wat ons land aan ruimte en mankracht mist, moet het proberen te compenseren met superieure knowhow. Een van de onvermoede plekken waar die kennis wordt vergaard, is een hoek van een gigantische loods van Zuidnatie, aan het Churchilldok in de Antwerpse haven.

Met AI kunnen we die productieverliezen over het hele park beperken
Timothy Verstraeten
VUB-doctorandus

Pieter Jan Jordaens opent er de deuren van zijn klimaatkamer, een 8 meter hoge reuzencontainer waarin een klimaatinstallatie de meest extreme weersomstandigheden op aarde kan nabootsen. Van over de hele wereld komen fabrikanten van turbines, tandwielkasten, transformatoren en andere onderdelen hier testen hoe hun machines reageren op koude, ijsvorming, hitte, vochtigheid, droogte en combinaties van dat alles.

Jordaens is operating officer van OWI-Lab, het onderzoeks- en testcentrum van de offshoreindustrie, dat deze klimaatkamer in 2012 installeerde. Het technologische kenniscentrum Sirris en de universiteiten van Brussel en Gent coördineren er multidisciplinaire projecten, die al een schat aan data en inzichten hebben opgeleverd.

‘We kunnen de kamer afkoelen tot -60°C en verhitten tot +60°C’, zegt Jordaens. ‘Zo kunnen we testen hoe een transformator reageert op heel lage temperaturen. Sommige bedrijven gebruiken bio- afbreekbare olie, maar bij extreme koude kan die olie te stijf worden en raakt de machine haar hitte moeilijk kwijt. Om de effecten van ijsvorming te bestuderen hebben we ook een sproeinstallatie.’

Luister naar de podcast Expeditie Noordzee

Acteur Wim Opbrouck en journalist Stephanie De Smedt nemen u in de podcast ‘Expeditie Noordzee’ mee op een tocht door onze elfde provincie. En tot ver daarbuiten. Van geautomatiseerde surfplanken en zeerobots om onze grenzen te verdedigen over een kapotgerukte kabel van 600 miljoen euro tot verloren sondes in Antarctica, bizarre zeewezens en een losgeslagen knollenplukker op de bodem van oceaan.

Beluister de eerste van vier afleveringen maandag op uw favoriete podcastkanaal.

OWI-Lab ontwikkelde met steun van de Vlaamse overheid ook andere innovatieve toepassingen, waaruit twee spin-offs ontstonden. Flidar maakt drijvende meetboeien die de omstandigheden op een bepaalde plek op zee in kaart brengen, wat data oplevert om het rendement van turbines te optimaliseren. 24SEA bouwt sensorsystemen om de gezondheid van offshorefunderingen te monitoren.

Uit de sensordata die onze windparken in de loop der jaren verzamelden, kunnen onderzoekers ook holistischer toepassingen distilleren. VUB-doctorandus Timothy Verstraeten ontwikkelde met artificiële intelligentie een systeem dat zelf inzichten opbouwt over de beste manier om windturbines te beheren, zodat de onderhoudskosten structureel kunnen dalen.

Hij bedacht ook een model om de interactie tussen turbines in een windpark te doorgronden. ‘Een turbine die vooraan staat en operationeel is, laat een vertraagde en woelige windstroom achter zich. De turbines achteraan in het park gaan daardoor minder energie produceren. Met AI kunnen we die productieverliezen over het hele park beperken.’ Verstraeten wil het systeem ‘in de nabije toekomst’ in echte windparken uitproberen en valideren.

Als ons land aan de wereldtop van de windindustrie wil blijven meedraaien, moet het blijven inzetten op innovaties en op het samenspel van de overheid, de industrie en de academische wereld. Voor Marc Nuytemans van De Blauwe Cluster, een organisatie die de Noordzee-economie ondersteunt, mogen we daarbij best meer ambitie tonen. ‘Enkele jaren geleden was er een voorstel om een energie-atol voor onze kust te bouwen. Een groot en knap project dat het helaas niet heeft gehaald door een foute perceptie.’

Gelukkig dienen zich de komende jaren veel nieuwe kansen aan. De Belgen kunnen tonen hoe windparken te combineren zijn met andere duurzame toepassingen, zoals drijvende zonnepanelen en zeeboerderijen. Ze kunnen expertise opbouwen in de productie van waterstof op zee, die volgens veel specialisten een belangrijke rol zal spelen als buffer van groene energie. En onze ingenieurs kunnen zich wereldwijd uitleven met innovatieve manieren om wind te oogsten, zoals drijvende windparken of turbines die door grote vliegers worden aangedreven.

Of hoe we, om het met minister van Energie Tinne Van der Straeten (Groen) te zeggen, ‘even fier mogen zijn op onze windmolens als op onze frieten, chocolade en bier’.

This is the sound of sea

De Sloveense kunstenares Robertina Šebjanič reist sinds 2016 de wereld rond om onderwatergeluiden op te nemen. Ze brengt de impact van de toenemende scheepvaart en andere menselijke activiteiten op zee in kaart. Beluister haar soundscape van de Noordzee in de Venetiaanse Gaanderijen in Oostende.

'Aquatocene' loopt van 8 tot en met 31 mei. Gratis te bezoeken tijdens het weekend en op feest- en brugdagen, tussen 12 en 18 uur. Venetiaanse Gaanderijen, Zeedijk Oostende.

De installatie is een samenwerking van Gluon en De Tijd.

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie