Locatiestudies voor windparken op zee

Eerst zoeken we naar wrakken en andere voorwerpen op de zeebodem. Extra aandacht gaat naar niet-ontplofte explosieven uit de Tweede Wereldoorlog.  

We brengen deze voorwerpen nauwkeurig in kaart. Zo weten we precies waar ze liggen. Voor een windpark is het gunstig als er weinig voorwerpen op de bodem liggen. Soms moet de ontwikkelaar van het windpark zo'n object op de bodem opruimen. Dan is er minder kans op ongelukken en schade. 

Wind Resource Assessment (WRA)

Een windturbine wekt meer energie op als het harder en vaker waait. Daarom onderzoeken we hoeveel wind er is. We kijken hoe de wind zich gedraagt. Hoe hard waait het? En uit welke richting komt de wind? Dit onderzoek heet een Wind Resource Assessment (WRA).

Met deze informatie kan een ontwikkelaar berekenen hoeveel elektrische energie een windpark kan produceren.  

MetOcean Assessment

Ook de zee heeft invloed op een windpark. De natuur is krachtig. Windturbines moeten de omstandigheden op open water kunnen doorstaan.

Daarom onderzoeken we een aantal dingen:

• De kracht van de golven.
  Golven en wind zetten de windturbine telkens in beweging. De fundering moet deze krachten opvangen, vooral op de plek waar de turbine in de zeebodem staat. De fundering zorgt ervoor dat de windturbine stevig blijft staan. Daarom is het belangrijk om te weten hoe sterk de golven zijn bij het ontwerpen van de fundering.
• Hoe sterk de stroming is.
  Net als een paaltje op het strand kan een windturbine zand rondom de fundering verliezen door stroming en golven. Als er te veel zand verdwijnt, wordt de fundering minder stabiel. Daarom is het nodig om te onderzoeken hoeveel zand er kan wegspoelen. Als we dit van tevoren weten, kunnen windparkontwikkelaars hier maatregelen tegen nemen.
• Hoe hoog het water kan komen.
  Bij een hoge waterstand komt een groter deel van de fundering of paal in contact met water. Golven en stroming hebben daardoor invloed op een groter oppervlak.
• Wat de temperatuur van de lucht en het zeewater is.
  Een windturbine staat dag en nacht buiten en krijgt te maken met grote temperatuurverschillen. Bij kou kunnen onderdelen bijvoorbeeld krimpen en kan er ijsvorming op de wieken ontstaan. Bij hoge temperaturen zetten materialen juist iets uit en kunnen onderdelen warmer worden. Daarom moeten de materialen en onderdelen van een windturbine deze temperatuurverschillen goed kunnen opvangen.  

Samen met de windgegevens noemen we dit een MetOcean-assessment (MA). MetOcean is een combinatie van 2 afkortingen: meteorological (wind en weer) en oceanographic (water en zee).

MetOcean Campagnes

Voor de WRA en de MA gebruiken we verschillende soorten gegevens:

We combineren historische meetgegevens van het KNMI en Rijkswaterstaat met de nieuwste meteorologische en oceanografische modellen. Dit zijn slimme computerprogramma's die het weer en het gedrag van de zee voorspellen, zodat we weten hoe hard het gaat waaien en hoe hoog de golven worden. Zo krijgen we een beeld van de omstandigheden over een langere periode. Ook kunnen we rekening houden met normale en extreme omstandigheden.  

We verzamelen zelf ook gegevens met meetboeien op zee. Dit doen we 2 jaar lang. Daarmee kunnen we seizoenseffecten en extreme weeromstandigheden (zoals zware winterstormen of zomerse windstiltes) goed in kaart brengen. Eén meting is een momentopname. Langere metingen zorgen voor een compleet en precies beeld.  

Door metingen, historische gegevens en modellen te combineren, ontstaat een uitgebreid beeld van de omstandigheden op zee. De informatie is belangrijk om de energieopbrengst van een toekomstig windpark goed te bepalen. En om het windpark te ontwerpen op een manier die veilig is. Ook helpt het om constructies niet zwaarder te maken dan nodig. Daarmee voorkomen we onnodige kosten voor aanleg, onderhoud en reparaties.

We brengen de zeebodem in kaart tot 100 meter diepte. Hoe ziet de bodem eruit? En hoe ziet de diepere ondergrond eruit?

Dit doen we met 2 soorten onderzoek:

1. Geofysisch onderzoek naar de samenstelling van de ondergrond.
2. Geotechnisch onderzoek naar de opbouw en sterkte van de grond.  

Deze onderzoeken zijn belangrijk voor het technische ontwerp van het hele windpark. Vooral voor 2 onderdelen daarvan:  

• het ontwerp van de windturbines (de fundering en de toren)
• de kabels die de turbines verbinden met het platform van TenneT, dat de energie van de windturbines verzamelt

Hoe verandert de zeebodem?

De zeebodem ligt niet altijd stil. Door golven en stromingen beweegt het zand. Het profiel van de zeebodem verandert in de loop van de tijd. Daarom onderzoeken we ook hoe de zeebodem zich gedraagt. Dit heet morfodynamisch onderzoek.

Kabelroutes bepalen

Deze informatie helpt bij het plannen van de kabelroutes. De ontwikkelaar begraaft de stroomkabels tijdens de installatie ervan. Dat gebeurt om ze te beschermen tegen bijvoorbeeld scheepsankers, visserijactiviteiten (zoals sleepnetten) of sterke zeestroming. Tegelijkertijd zorgt het ervoor dat de scheepvaart en visserij geen gevaar lopen door deze kabels. Daarnaast vermindert de dikke laag zand de elektromagnetische straling. Dit is gunstig voor het onderwaterleven.  

Bescherming van bodem en fundering

Om te voorkomen dat het zand rond een fundering wegspoelt, plaatst een ontwikkelaar stortstenen (een dikke laag grote en kleine stenen) rondom de fundering. Dit noemen we bodembescherming of scour protection (erosiebescherming). Deze stenen breken de kracht van de stroming en houden het onderliggende zand stevig op zijn plek. 

Bij de ontwikkeling van windparken op zee houden we altijd rekening met de gevolgen voor de natuur. Daarom doen we natuuronderzoek. Dit levert meerdere voordelen op:

• We maken bouwplannen natuurvriendelijk.
  Locatiestudies brengen in beeld waar turbines kunnen staan. Met zo min mogelijk negatieve gevolgen voor de biodiversiteit (de hoeveelheid verschillende planten en dieren) en het ecosysteem (het gebied waar planten en dieren samenleven). Zo kunnen ontwikkelaars bij het ontwerp van een windpark rekening houden met de plekken waar de natuur het meest kwetsbaar is.
• We benutten kansen om windenergie en natuur steeds beter naast elkaar te laten bestaan.
  De resultaten leveren kennis op voor de kavelbesluiten van toekomstige windenergiegebieden. Kavelbesluiten bepalen waar precies windmolens mogen komen en wat de regels zijn. Zo kunnen we bij nieuwe windparken steeds beter rekening houden met de natuur. En kunnen we de milieuregels op een goede manier bepalen. Daarmee bouwen we verder aan duurzame energie én een gezonde Noordzee.

Soorten natuuronderzoek

We voeren verschillende soorten natuuronderzoeken uit:

Bentisch onderzoek

Dit is biologisch onderzoek naar het leven in en op de waterbodem. We onderzoeken de gezondheid van het complete bodemleven, van krabben en schelpdieren tot wormen. Met gescande bodemgegevens (geofysische data) kijken we ook of er rifstructuren zijn, bijvoorbeeld van zandkokerwormen. Rifstructuren zijn harde, vaak hobbelige onderwaterformaties waar veel zeedieren en planten leven. Zoals koraalriffen of kunstmatige rotsblokken.  

Een andere methode is om met een boxcorer een onbeschadigd stuk bodem op te halen. Een boxcorer is een apparaat dat we vanaf een schip in het water laten zakken. Zo nemen we op verschillende plekken in het windenergiegebied bodemmonsters. Daarmee brengen we het bodemleven in kaart. In zo'n vierkant stuk bodem zijn de natuurlijke lagen van de zeebodem te zien. Ook ingegraven diertjes, zoals wormen en schelpen zijn zichtbaar. Dit geeft ons een goed beeld van het bodemleven op die plek.  

eDNA  

We nemen ook eDNA-monsters. eDNA staat voor environmental DNA: DNA dat dieren en andere organismen achterlaten in hun omgeving. Bijvoorbeeld in water of sediment. Sediment is de laag zand, klei of stukjes schelp die door water of wind ergens naartoe is gebracht en naar de bodem van de zee is gezakt. Door eDNA te verzamelen en te analyseren kunnen onderzoekers bepalen welke soorten in een bepaald gebied aanwezig zijn.

RVO gebruikt dit onderzoek om de biodiversiteit van vissen en andere gewervelde dieren in kaart te brengen. eDNA is daarmee een handige manier om de aanwezigheid van verschillende soorten te onderzoeken. Zonder dat de dieren zelf gevangen of direct gezien hoeven te worden. 

We huren externe experts in om de onderzoeksresultaten te bekijken. Als de resultaten goed zijn, sturen we alle resultaten naar een internationale certificeerder. Dat is een onafhankelijke instantie die controleert of onze onderzoeken voldoen aan de internationale regels en standaarden. Zo kunnen andere landen onze resultaten ook gebruiken. 

De uitkomsten van de verschillende onderzoeken geven samen een beeld van de locatie. Zo ontstaat bijvoorbeeld een 3D-model van de bodem. 

Op basis van de onderzoeken wijzen we een geschikte locatie aan voor een windpark op zee.

De belangrijkste informatie uit de locatieonderzoeken verschijnt in een document: de ‘Project and Site Description’ (PSD). Hierin staat een samenvatting van de informatie die bedrijven nodig hebben om een eerste ontwerp voor het windpark te maken. Voor dat eerste ontwerp gebruiken ze ook alle gegevens die we in de onderzoeken hebben verzameld. Deze informatie gebruiken ze verder nog om een vergunning aan te vragen. 

De locatiegegevens helpen ontwikkelaars bij:

• het ontwerp van het windpark;
• het berekenen van de verwachte energieopbrengst;
• het bepalen van de manier waarop ze het windpark bouwen;
• het kiezen van de juiste funderingen en kabels.  

Zijn alle stappen klaar? En heeft een windparkontwikkelaar de vergunning gewonnen? Dan kan de ontwikkelaar de plannen verder uitwerken. En vervolgens de bouw verder voorbereiden. 

Wilt u weten hoe we een vergunning voor een windpark verlenen? Dat leest u op de website van RVO .