Binnenkort staan er zoveel windturbines dat inspectie door mensen niet langer haalbaar is. Dronekoppels nemen dat werk over.

 

Het beste van 2024
Aan het einde van het jaar blikt De Ingenieur traditiegetrouw vast vooruit op het volgende jaar. Welke technologieën breken door? Welke technische oplossingen gaan het verschil maken voor onze samenleving? Wij hebben er elf voor u uitgelicht in het speciale dossier Het beste van 2024.

 

Er zijn banen die doodsaai zijn en er zijn banen die een ­beetje meer spanning met zich meebrengen. En dan is er nog de buitencategorie ‘inspecteur windturbines op zee’. Eerst met een boot naar het windpark varen. Dan via de binnenzijde van de toren tree voor tree omhoog klimmen of in nieuwere turbines met de lift. Om dan aan de buitenkant al abseilend de turbinebladen van dichtbij te onderzoeken op schade en slijtage.

Omdat deze manier van windturbines checken niet alleen risicovol is, maar ook arbeidsintensief en daardoor langzaam en duur, werkt TNO samen met het bedrijf SpectX uit Delft aan een andere aanpak: met drones. Het idee is dat twee autonome drones samen de lucht in gaan om bij een windturbineblad stil te hangen. De ene drone heeft een röntgenbron bij zich die de stralen door het blad stuurt. De andere drone houdt een detector achter het turbineblad om de röntgenstraling op te vangen die door het blad gaat.
 

Defecten

Daaruit zijn röntgenbeelden te berekenen waarop eventuele defecten in het materiaal van het turbineblad te zien zijn, vertelt Sjoerd Drenkelford van TNO. De scans zitten vaak vol ruis. Om daarop toch structuren te herkennen, zal artificial intelligence (AI) worden ingezet, de specialiteit van SpectX. Binnenkort starten de eerste proeven met deze meettechniek, nu gebeuren ze nog op de grond.
 

Digital twin

TNO richt zich op het andere onderdeel van deze toekomstige manier van onderhoud: preventief onderhoud, ondersteund door een digital twin van de windturbine. Dit is een virtuele windturbine die alleen bestaat in de computer, maar die wel zoveel mogelijk dezelfde eigenschappen van de fysieke turbine op zee heeft, zoals de stijfheid van de turbinebladen, de leeftijd en hoeveel belasting de turbine al te verduren heeft gehad.

‘In de toekomst voorzien we de turbine van sensoren die zaken meten als snelheid, uitrekken en buigen van het blad’, vertelt Drenkelford. ‘Komt er dan een storm langs, dan meten we precies wat die met de windturbine doet. We kunnen dan berekenen dat de levensduur van deze turbinebladen met – zeg – een aantal maanden is omlaaggegaan.’
 

Op tijd bladen vervangen

Hiermee kan de eigenaar van de windturbine op tijd de bladen van de windmolen vervangen, voordat er mogelijk eentje sneuvelt. ‘Maar dit werkt ook de andere kant op. Als uit de digital twin blijkt dat de windmolen nog in prima staat is, kan hij langer mee dan de levensduur die voorheen werd gehanteerd’, aldus Drenkelford. Dat levert besparingen op materialen op, maar ook meer uptime, tijd waarin de turbine draait en duurzame stroom opwekt.


Tekst: Jim Heirbaut
Illustratie: TNO