Nieuwe golvenradar voorspelt precies wanneer het op zee gevaarlijk wordt

Dankzij de ‘golvenradar’ die TU Delft onderzoeker Peter Naaijen heeft ontwikkeld, kan iedereen op zee zien of er de komende vijf minuten gevaarlijke golven in de buurt zijn en hoe het schip daarop zal reageren. Dit komt de veiligheid en efficiëntie bij offshore-operaties flink ten goede. Naaijen promoveerde op vrijdag 6 oktober op dit onderwerp.

‘Tot op zekere hoogte zijn golfcondities op zee nu ook al voorspelbaar, alleen zijn die voorspellingen niet zo specifiek. Je hebt daar niet zoveel aan, want je wil precies weten waar en wanneer die golven er zijn’, zegt Peter Naaijen. ‘Vergelijk het met een weerbericht dat voor Nederland dertig procent kans op regen voorspelt; dan weet je ook niet precies waar en wanneer die regen  gaat vallen. Een buienradar is veel plaats- en tijd-specifieker en daarom vaak zinvoller. De ontwikkelde golfradar-technologie is goed te vergelijken met buienradar: tijdens mijn promotie-onderzoek heb ik aangetoond dat het mogelijk is om 2,5 minuut van tevoren te voorspellen hoe hoog de golven rondom een schip zullen zijn.’   

Een groot voordeel is dat de meeste schepen nu al over alle hardware beschikken om golven te voorspellen; de technologie vereist dus geen grote investering. ‘We gebruiken de navigatieradar van het schip zelf. Op dit moment geeft die aan waar andere boten zijn en waar de kust precies is’, zegt Naaijen. ‘Maar eigenlijk ontvangt de radar nog veel meer informatie, namelijk waar alle golven zich bevinden.’

De radar zendt elektromagnetische golfjes uit die tegen watergolven reflecteren, zodat de antenne ze 

weer ontvangt. Op dit moment wordt die informatie nog weggefilterd, omdat ze voor de kapitein niet interessant zijn. ‘Wij tappen die ruwe radardata juist af, zodat we ze met slimme algoritmes kunnen analyseren. Eigenlijk gebruiken we dus een afvalproduct.’

Met deze kennis kunnen ongelukken in de offshore-industrie worden verminderd: helikopters crashen niet meer op schepen omdat het dek onverwachts dichterbij komt. Ook kunnen zware lasten voortaan van het ene op het andere schip gezet worden zonder te botsen en schade te veroorzaken. Daarnaast hoeven installateurs van windmolens niet meer te wachten tot de zee weer rustig is en al helemaal niet meer terug te varen naar de kust.

Het is zelfs mogelijk om in slecht weer een moment te vinden dat het even rustig is. Dit bespaart enerzijds downtime en zorgt er anderzijds voor dat schepen niet meer onverrichter zake uitvaren.

‘De marges in de windindustrie zijn klein’, zegt Naaijen, ‘Je wint heel veel uren als je niet meer hoeft te wachten en als je op meer uren per dag en op meer dagen per jaar, je offshore-operaties kunt uitvoeren.’ 

Óf en wanneer een schip uitvaart, wordt nu nog bepaald aan de hand van de sea state, een soort kengetal om de heftigheid van de golven aan te geven (net zoals Beaufort een kengetal is voor de windsterkte). ‘Stel dat een golf van drie meter hoogte de uiterste limiet is voor een bepaalde operatie die twee minuten duurt. Bij een sea state 4 zal zo’n schip dan niet uitvaren, omdat de kans dat een golf van drie meter hoog voorbij komt, dan veel te groot is’, legt Naaijen uit.

‘Maar in de praktijk blijkt dat 93 procent van de tijd bestaat uit intervallen van ten minste 2 minuten waarbinnen die drie meter hoogte niet wordt overschreden! Dus als je precies weet wanneer die hoge golven optreden, kun je die vermijden en blijft er nog ruim voldoende tijd over om je klus veilig te klaren. Je kunt dus potentieel enorme besparingen halen doordat schepen bij hogere sea states vaker uit kunnen varen en minder lang aan wal hoeven te wachten.’ 

Inmiddels is Naaijen met een oud-studiegenoot het bedrijf Next Ocean gestart en heeft hij van technologiestichting STW subsidie ontvangen om de golvenradar-app daadwerkelijk te ontwikkelen. ‘Partijen uit de industrie, zoals Boskalis en Allseas, hebben me aangemoedigd om mijn onderzoek te vertalen naar een product, omdat daar in de offshore-wereld veel vraag naar is.’

De eerste afnemer is al bekend: het bedrijf Allseas is de eerste die haar schepen gaat uitrusten met de Next Ocean Wave Predictor. ‘Maar eigenlijk is het meer een ship motion predictor’, zegt Naaijen. Eind 2017 verwacht hij de software klaar te hebben en in 2018 zou het personeel op schepen deze ook op mobiele apparaten beschikbaar moeten hebben