Wetenschap

Megawindmolen op zee

,,Een honderd meter hoge toren en een turbinediameter van 120 meter.” Dat zijn de afmetingen van de windmolens die we in de niet al te verre toekomst in de Noordzee kunnen zien verschijnen.

Hoogleraar windenergie en windtechnologie prof.dr.ir. G.A.M van Kuik kondigde deze megawindmolens aan in zijn recente intreerede. Wie de maten die hij noemde plaatst naast de 109 meter hoge toren van de Nieuwe Kerk in Delft, kan zich de enorme grootte van de toekomstige windmolens enigszins voorstellen. De rotorbladen krijgen een grotere spanwijdte dan een Boeing 747 en zullen een generator met een vermogen van vijf megawatt aandrijven. Voor dit vermogen zou men enkele eeuwen terug nog een Kinderdijk met zo’n 160 molens nodig gehad hebben.

De 5 MW turbine moet in 2007 klaar zijn en wordt voorafgegaan door een iets kleiner exemplaar van 3 MW dat in 2001 operabel moet zijn. De tachtig miljoen gulden die de ontwikkeling van de megaturbine gaat kosten, wordt opgebracht door een consortium van blad- en turbinefabrikanten, ingenieursbureaus en onderzoeksinstellingen. Van Kuik: ,,Het project is officieel nog niet van start gegaan, maar de financiering is bijna rond. Als alles meezit kan het project dit najaar beginnen.”
Voeten

De megaturbine wordt voor offshore-gebruik ontworpen. Het enige offshore-windpark dat Nederland nu rijk is staat in het IJsselmeer en bestaat volgens Van Kuik uit ,,landmolens met natte voeten”. Een ontwerp voor offshore ,,betekent andere beveiligingseisen, de eis van zoutbestendigheid en sterkte-eisen die berekend zijn op het windklimaat dat op de Noordzee heerst. Verder moet de molen ontworpen worden op minimaal onderhoud.” Het onderhoud vormt nu nog een van de grote problemen van windparken op zee en is een drijfveer achter het ontwerpen van de megaturbine. Van Kuik: ,,Op zee zijn de installatie- en onderhoudskosten niet erg afhankelijk van de grootte van de molen. Dus kun je daar beter grotere dan meer molens plaatsen.”

Waar liggen de grenzen, hoe groot kan een windmolen uiteindelijk worden? Volgens van Kuik is de discussie hierover gestaakt, omdat ooit voorspelde grenzen toch steeds weer door de voortschrijdende techniek achterhaald werden. ,,Uiteindelijk zie ik het gewicht van de rotor en de stabiliteit van de toren als limiterende factoren”, voorspelt hij. Daarnaast moet de molen wel bestendig blijven tegen de eens-per-eeuw-vlaag en een vermoeiingsleven hebben dat duizend maal langer is dan dat van een vliegtuig. Dit stelt flinke eisen aan het ontwerp.

De megamolens worden natuurlijk groot genoeg om reparateurs in te laten wonen. Voorziet Van Kuik dat er, zoals sommige vuurtorenwachters van weleer, in de toekomst windmolenwachters op zee zullen wonen? ,,Tja, wie weet. Bij een groot windmolenpark zou dat wel eens rendabel kunnen blijken.”

Hoogleraar windenergie en windtechnologie prof.dr.ir. G.A.M van Kuik kondigde deze megawindmolens aan in zijn recente intreerede. Wie de maten die hij noemde plaatst naast de 109 meter hoge toren van de Nieuwe Kerk in Delft, kan zich de enorme grootte van de toekomstige windmolens enigszins voorstellen. De rotorbladen krijgen een grotere spanwijdte dan een Boeing 747 en zullen een generator met een vermogen van vijf megawatt aandrijven. Voor dit vermogen zou men enkele eeuwen terug nog een Kinderdijk met zo’n 160 molens nodig gehad hebben.

De 5 MW turbine moet in 2007 klaar zijn en wordt voorafgegaan door een iets kleiner exemplaar van 3 MW dat in 2001 operabel moet zijn. De tachtig miljoen gulden die de ontwikkeling van de megaturbine gaat kosten, wordt opgebracht door een consortium van blad- en turbinefabrikanten, ingenieursbureaus en onderzoeksinstellingen. Van Kuik: ,,Het project is officieel nog niet van start gegaan, maar de financiering is bijna rond. Als alles meezit kan het project dit najaar beginnen.”
Voeten

De megaturbine wordt voor offshore-gebruik ontworpen. Het enige offshore-windpark dat Nederland nu rijk is staat in het IJsselmeer en bestaat volgens Van Kuik uit ,,landmolens met natte voeten”. Een ontwerp voor offshore ,,betekent andere beveiligingseisen, de eis van zoutbestendigheid en sterkte-eisen die berekend zijn op het windklimaat dat op de Noordzee heerst. Verder moet de molen ontworpen worden op minimaal onderhoud.” Het onderhoud vormt nu nog een van de grote problemen van windparken op zee en is een drijfveer achter het ontwerpen van de megaturbine. Van Kuik: ,,Op zee zijn de installatie- en onderhoudskosten niet erg afhankelijk van de grootte van de molen. Dus kun je daar beter grotere dan meer molens plaatsen.”

Waar liggen de grenzen, hoe groot kan een windmolen uiteindelijk worden? Volgens van Kuik is de discussie hierover gestaakt, omdat ooit voorspelde grenzen toch steeds weer door de voortschrijdende techniek achterhaald werden. ,,Uiteindelijk zie ik het gewicht van de rotor en de stabiliteit van de toren als limiterende factoren”, voorspelt hij. Daarnaast moet de molen wel bestendig blijven tegen de eens-per-eeuw-vlaag en een vermoeiingsleven hebben dat duizend maal langer is dan dat van een vliegtuig. Dit stelt flinke eisen aan het ontwerp.

De megamolens worden natuurlijk groot genoeg om reparateurs in te laten wonen. Voorziet Van Kuik dat er, zoals sommige vuurtorenwachters van weleer, in de toekomst windmolenwachters op zee zullen wonen? ,,Tja, wie weet. Bij een groot windmolenpark zou dat wel eens rendabel kunnen blijken.”

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.