Robots veroveren de Noordzee

De zeerobots Zonnebloem (foto) en Adhemar worden onderhouden door ingenieurs van het VLIZ. ©Jonas Lampens

Drones bevolken niet alleen ons luchtruim. Ook op zee komen er steeds meer varende en duikende robots bij. Het zijn onvermoeibare helpers voor wetenschappers, militairen en de offshore-industrie.

Ruim 70 procent van het aardoppervlak bestaat uit zeeën en oceanen, maar van die gigantische waterwereld is nog geen 20 procent verkend of in kaart gebracht. Om data te verzamelen over klimaatverandering of milieuvervuiling moeten oceanografische schepen soms maandenlang met een complete bemanning de zee op. Het is onontbeerlijk, maar ook peperduur onderzoek.

Komt de digitale revolutie ook hier ‘to the rescue’? In een pas gepubliceerd rapport voorspelt de economische denktank OESO een nieuw digitaal tijdperk in het oceaanonderzoek, aangevuurd door de democratisering van robots, artificiële intelligentie en digitale sensoren.

Om kennis te maken met die nieuwe generatie zeedrones trekken we naar het Marine Robotics Centre in Oostende, het roboticacentrum dat in 2018 werd opgericht door het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ). In een loods op de kade zien we technici sleutelen aan een 5 meter lang robotschip, voorzien van zonnepanelen en een communicatieantenne. Het knalgele vaartuig lijkt een uit de kluiten gewassen kano, maar dan een waar de roeiers vervangen zijn door een massa dure elektronica en sensoren, een elektrische motor en batterijen.

De Adhemar, zoals het vaartuig heet, is een robotschip dat de wetenschappers van het VLIZ op missie kunnen sturen over lange afstanden, bijvoorbeeld om de waterkwaliteit op verschillende plaatsen in zee te meten.

Propellor

De Noordzee is een ideaal labo om het schip te testen, vertelt innovatiemanager Hans Pirlet. ‘De zee is vaak ruw, er is weinig zon om de batterijen op te laden, er zijn veel andere schepen en er is veel stroming.’ De technici van het VLIZ lossen die uitdagingen op met eigen innovaties. Ze gaven de Adhemar onder meer een propellor die gebruikmaakt van de energie in de golven, zodat de batterij minder belast wordt. ‘De fabrikant toonde al interesse om die uitvinding van ons over te nemen’, zegt Pirlet.

De Noordzee is een ideaal labo om een robotschip te testen. Ze is vaak ruw, er zijn veel andere schepen en er is veel stroming.
Hans Pirlet
Innovatiemanager VLIZ

De Adhemar staat in het wereldje van de maritieme robots bekend als een Unmanned Surface Vessel of USV. Hij heeft bij het VLIZ twee broertjes, ook vernoemd naar beroemde Belgische stripfiguren. De Zonnebloem is een uit de kluiten gewassen robot die met een kabel verbonden blijft met een onderzoeksschip. Zo’n Remotely Operated Vehicle (ROV) wordt vanuit een controlekamer bediend en is ideaal om gericht onderzoek uit te voeren op de zeebodem. De Barabas is een torpedovormige onderwaterdrone die grote stukken zeebodem kan scannen, bijvoorbeeld om scheepswrakken in kaart te brengen. Omdat hij zelfstandig missies onder water kan uitvoeren, krijgt hij de afkorting AUV, voor Autonomous Underwater Vehicle.

De zee over zonder kapitein

Onbemande schepen vind je al in de binnenvaart, maar nog niet op zee, waar dat een stuk complexer is. ‘Je hebt te maken met andere vaartuigen en ruwe omstandigheden, en je moet goede data en datamodellen hebben om bijvoorbeeld rekening te houden met stromingen’, zegt Koen Geirnaert van dotOcean, een Brugs bedrijf dat algoritmes maakt voor autonome vaart.  Toch komen de robotschepen er vroeg of laat aan. Het Antwerpse Seafar heeft al een vanop afstand bestuurd schip op de Westerschelde en ondernemer Antoon Van Coillie heeft gevorderde plannen voor autonome boten. Die robotschepen zullen er helemaal anders uitzien dan de schepen die we kennen.

Zeemijnen opruimen

Gelijkaardige zeerobots staan de komende jaren ook het Belgische leger bij. Aan het Oostendse Zwaaidok, op een boogscheut van het VLIZ, bouwt het Franse bedrijf ECA Group een gloednieuwe fabriek om drones te maken voor de Belgische en Nederlandse marine. Die gaan ze gebruiken voor het veilig opruimen van zeemijnen.

De marine bedacht zelf een innovatief systeem waarbij verschillende types drones met elkaar samenwerken, zegt Steven Luys, de CEO van ECA Robotics Belgium. ‘Het moederschip blijft buiten het gevaarlijke mijnenveld en stuurt oppervlakteschepen (USV’s) uit, die op hun beurt onderwaterdrones (AUV’s) lanceren om de mijnen op te sporen en onschadelijk te maken.’

Het militaire contract, ter waarde van 450 miljoen euro, komt ook de civiele dronesector ten goede. ‘Het is de bedoeling dat ECA ook robots bouwt die bijvoorbeeld kunnen helpen bij het uitbaten van zeeboerderijen of het inspecteren van onderwaterriffen in onze Noordzee. Het wordt onbetaalbaar om dat allemaal met bemande schepen te doen’, zegt Ann Overmeire, directeur van De Blauwe Cluster, de organisatie die de ontwikkeling van de Noordzee-economie ondersteunt. Vandaag al helpen onderwaterdrones, zoals die van het West-Vlaamse bedrijf Cspect, bij de inspectie van kabels, funderingen en andere infrastructuur onder de waterlijn.

Zwermen

Futuristischer is het idee drones via een netwerk in ‘zwermen’ te laten samenwerken. ‘Voor sommige toepassingen is het efficiënter om een groep kleinere tuigen in te zetten in plaats van één groot toestel’, zegt Koen Geirnaert van het Brugse softwarebedrijf dotOcean, dat algoritmes en slimme autopiloten maakt voor autonome vaartuigen.

Je kan zo’n zwerm bijvoorbeeld laten speuren naar oude wrakken, vergeten bommen of rijke visgronden, of inzetten voor bewakingsopdrachten. Zo onderzoekt dotOcean, samen de Koninklijke Militaire School, het Koninklijk Hoger Instituut voor Defensie en de Marine, hoe zeedrones ingezet kunnen worden om de veiligheid voor onze kust te garanderen. Als de radar verdachte bewegingen in of rond de windparken detecteert, wordt vanzelf een autonome inspectieboot uitgestuurd.

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.

Onderwaterdrones mogen tot de verbeelding spreken, in een eerste fase zullen vooral USV’s of onbemande bootjes de dienst uitmaken op onze Noordzee. ‘Groener, efficiënter en veiliger’, zo vat Patrick Reyntjens de voordelen van die tuigen samen. Reyntjens is CEO van GEOxyz, een 23 jaar oud bedrijf dat gespecialiseerd is in analyses van de zeebodem en het vergaren van allerlei maritieme data. De ruim 200 werknemers en 24 schepen leveren onder meer diensten aan de olie- en gassector, windparken en bergingsbedrijven.

Het is een erg kapitaalintensieve business waarin slecht weer of menselijke fouten veel geld kunnen kosten en waarin het loont om robots een deel van het werk te laten doen. GEOxyz nam daarom 2,5 jaar geleden de Bretoense dronefabrikant IMS over en beschikt nu over verschillende types zelfvarende bootjes. De grootste, de Geodrone 6800, is 7 meter lang en kan tot 500 kilo vervoeren.

‘Om een drone autonoom te laten varen moet je in staat zijn de omgeving goed in te schatten. Dat is precies waarin GEOxyz gespecialiseerd is’, zegt Reyntjens. ‘In de Golf van Morbihan, waar de sterkste stroming staat van heel Frankrijk, slagen we erin een dronebootje een bepaalde route te laten varen en vervolgens terug te laten keren naar zijn startpositie. Een mens kan dat niet met dezelfde precisie.’

In de Golf van Morbihan, waar de sterkste stroming staat van heel Frankrijk, slagen we erin een dronebootje een bepaalde route te laten varen en vervolgens terug te laten keren naar zijn startpositie.
Patrick Reyntjens
CEO GEOxyz

Een voor de hand liggende toepassing van de robotbootjes is het inleggen van een onbemande ‘veerdienst’ om materialen en gereedschappen te vervoeren naar de windparken op zee. De Blauwe Cluster begon onlangs twee projecten om zo’n systeem uit te testen. Behalve GEOxyz nemen ook de Vlaamse bedrijven e-BO, dotOcean, MULTI.Engineering en Erpa Industrial Supplier eraan deel, net als de UGent.

Een andere nieuwkomer in de ontluikende sector is de start-up MAHI, die onlangs geselecteerd werd voor het incubatieprogramma Start it@KBC. Het bedrijfje is ontstaan uit Project Mahi, de poging van vier Leuvense ingenieurs om met een autonoom bootje de Atlantische Oceaan over te steken. ‘Het is onze bedoeling om diensten aan te bieden aan offshore windmolenparken en zeeboerderijen. Daarvoor gaan we een nieuw design van onze boot maken en intelligentie toevoegen om ook in drukkere vaargebieden actief te kunnen zijn’, zegt mede-oprichter Pieter-Jan Note.

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