Waarom we over dit onderwerp schrijven:
Dit jaar besloot het kabinet het geïnstalleerde vermogen aan windenergie op zee verder te verhogen naar 21 GW in 2030. Als alles volgens plan verloopt, staan er op de Nederlandse Noordzee zo’n 1700 windturbines. Nu worden de wieken van windmolens allemaal nog visueel – met behulp van drones en onderhoudsmonteurs – geïnspecteerd. Als er over acht jaar duizenden wieken op zee staan, is dat qua kosten en tijd niet langer haalbaar. Bovendien is de inspectie vaak periodiek en de reparatie reactief. De windmolen is kapot, staat stil en wordt dan pas gerepareerd.
Fotonische sensoren en AI
Start-up Tarucca wil het anders doen. Fotonische sensoren in combinatie met AI moeten eventuele gebreken vroegtijdig detecteren, zodat de inspectie van windmolens minder tijdrovend wordt en de wieken zo optimaal mogelijk kunnen functioneren.
Windturbines zijn complex, vertelt medeoprichter Hans van Beek. “Elektromechanische installaties kunnen we al veel langer goed monitoren. In een machine kun je heel makkelijk vibraties op bepaalde punten meten. Wieken van windturbines zijn gemaakt van composiet, zoals bijvoorbeeld polyester. Daarbij is het veel moeilijker om metingen voor conditiebewaking uit te voeren, omdat het minder rechttoe rechtaan is.”
Meten van vibratiepatronen
De vibratie geeft een indicatie van de status van een wiek. Als een blad beschadigt raakt, gaat het op een andere manier vibreren. Om de bladen goed te inspecteren, moeten kleine verschuivingen in het vibratiepatroon gedetecteerd worden. Daarvoor is heel nauwkeurige meetapparatuur nodig en AI-software en algoritmes van hoog niveau. Van Beek: “Bovendien is er niets dat zoveel bliksemaanslagen aantrekt als een windturbine op zee. In die bladen van windturbines wil je dus zo weinig mogelijk elektronica hebben zitten.”
De sensoren die Tarucca gebruikt, tackelen beide problemen. De fotonische sensoren werken op basis van licht, en licht heeft, in tegenstelling tot elektronica, geen probleem met bliksem. Bovendien kunnen deze sensoren veel nauwkeuriger en accurater meten dan traditionele optische sensoren.
Efficiënte reparaties
De fotonische sensoren worden in de wieken geplaatst en weerkaatsen lichtsignalen terug door een glasvezel. Zo verzamelen ze data die met 4 of 5G verstuurd wordt naar de cloud. Daar wordt het verwerkt door het AI-algoritme. “Als er iets kapot is of kapot dreigt te gaan, krijgt de beheerder van het windpark een melding. Soms moet de reparatie zo snel mogelijk uitgevoerd worden, en soms kan het ook nog wel een paar weken wachten. Zo kunnen die reparaties zo efficiënt mogelijk ingepland worden. In een windstille periode bijvoorbeeld”, aldus Van Beek.
‘Het vliegwiel moet gaan draaien’
De hightech start-up staat nog aan het begin en moet potentiële klanten er beetje bij beetje van overtuigen dat het echt allemaal werkt. Van Beek vergelijkt het met een vliegwiel dat ze aan het draaien moeten krijgen. “Het installeren van ons systeem kost geld, maar alleen zo kunnen we data genereren. Want, hoe meer data, hoe meer conclusies. Maar het installeren ervan kost geld. Die cirkel doorbreken is onze grootste uitdaging.”
Van Beek vindt het af en toe frustrerend hoelang het opstarttraject duurt. “Durfkapitaal ophalen in Nederland, in heel Europa trouwens, is een langdurig proces. Dat is ook het grote verschil tussen een start-up die een website bouwt, of start-ups in de deep- en hightech.”
Sensoren in alle Nederlandse windmolens
De eerste fotonische sensoren worden begin volgend jaar geplaatst bij partners die hun windmolens ter beschikking stellen. De start-up begint met één windmolen en werkt toe naar een research pilot met vijf windmolens. “Zodat we echt stap voor stap kunnen zien wat er goed gaat en wat er beter moet. Over vijf jaar hopen we dat onze sensoren in alle bestaande windmolens in Nederland zitten en dat we ook met fabrikanten om tafel zitten om de sensoren al bij de bouw te integreren.”
“Over vijf jaar hopen we dat onze sensoren in alle bestaande windmolens in Nederland zitten.”
Hans van Beek
Brainportregio als stimulerende omgeving
Na twintig jaar in het buitenland te hebben geleefd en gewerkt, is Van Beek sinds twee jaar weer terug in Brabant. Hij ervaart de Brainportregio als een stimulerende omgeving waar niemand iets doet wat op zichzelf staat, maar alles in verbinding met elkaar staat. “Neem bijvoorbeeld het Eindhoven AI Systems Instituut (EAISI) op de TU/e. Daar wordt heel veel kennis en onderzoek naar AI gebundeld. De mindset van samenwerken is hier heel sterk.”
Op het snijvlak waarop Tarucca zich bevindt – dat van fotonica en kunstmatige intelligentie – gebeurt veel in de regio. Er bestaat dan ook een grote kans dat de uit Denemarken afkomstige fotonische sensoren en apparatuur die de start-up gebruikt, in de toekomst ook uit de Brainportregio zullen komen. “De sensoren die wij importeren zijn nog heel nieuw en die technologie is niet direct overal beschikbaar. Samen met PhotonHub gaan we kijken of er andere mogelijkheden zijn ten opzichte van de sensoren die we nu gebruiken.”
Technische faciliteiten en betere connectie met wetenschap
Tijdens het interview, zit Van Beek in een gebouw van de TU/e. Werkplekken zijn er voldoende in de regio, maar de ondernemer mist een technische werkplaats. “Als start-up heb je niet meteen geld om iets te huren, maar je wilt eigenlijk wel een technische ruimte hebben waar je de opstelling kunt neerzetten en testen. Dat soort faciliteiten zouden er nog meer moeten komen in Brainport.”
Ook vindt Van Beek dat de connectie tussen start-ups en de universiteit nog beter zou kunnen. “Bij de TU/e zit een enorme schatkist van wetenschappers waar wij als start-up graag mee zouden samenwerken. De universiteit doet al veel voor start-ups, maar als je niet uit de academische wereld komt, is het niet zo makkelijk om altijd de goede verbanden te leggen, het komt vaak nog neer op persoonlijke connecties. Meer samenwerking en mogelijkheid om links te leggen tussen de universiteit en startende ondernemers van buiten de TU/e, dat zou mooi zijn.”
Samenwerking
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
