De Scheveningse kust staat vooral bekend om twee soorten bezoekers: strandgangers met parasols in de zomer en nieuwjaarsduikers met Unoxmutsen in de winter. Een derde bezoeker, de innovatiegerichte ondernemer, is hier als een vis op het droge… Toch? Toch niet, want het hele jaar door wordt dit ‘slimste stukje Noordzee’ gerund door Proeftuin op de Noordzee, een geavanceerd testgebied van 10 bij 10 zeemijl (18 bij 18 kilometer) vlak buiten de Zuid-Hollandse kust. Het is uniek in de wereld, want de uitzonderlijke omgevingsfactoren van water, wind en stroming vormen een zilt paradijs voor het vergaren, bestuderen en ontsluiten van data. Het perfecte klimaat voor ondernemers die iets willen testen dus, zelfs op een onstuimige dag.

Het was een uitdaging in de maritieme sector: radicaal nieuwe producten testen en demonstreren buiten de gecontroleerde omgeving van het laboratorium. Maar sinds 2018 is daar verandering in gekomen, toen Proeftuin op de Noordzee de deuren opende om dit mogelijk te maken.

De TU Delft werkt met Gemeente Den Haag, KPN, TNO, Sailing Innovation Centre, Svašek Hydraulics en het Watersportverbond samen om in dit fieldlab in praktijkomstandigheden innovaties te beproeven. En daar is behoefte aan, bewijzen de innovaties van Geodelta en Dutch Wave Power.

‘Ik had een idee, en het werkt’

Ardis Bollweg is naast TU Delft alumnus (Geodesie, tegenwoordig Geoscience & Remote Sensing) ook wereldkampioen in de Laser radiaal-klasse (1989 en 1990). Dit is dezelfde boot waarmee regerend olympisch kampioene Marit Bouwmeester dit jaar tijdens de Olympische Spelen in Tokio zal varen.

“Ik heb mijn hobby tot mijn vakgebied gemaakt.” zegt Ardis passievol. Ze heeft vanuit Geodelta een reeks succesvolle testen in de Proeftuin op de Noordzee afgerond, waarin op een geheel nieuwe manier de bolling in het zeil van een zeilboot wordt gemeten en naar een 3D-zeilvorm wordt vertaald.

Op het oog een zeil trimmen is een ambacht in de zeilwereld; dit is cruciaal om de optimale luchtstroom in het zeil te vinden en zo snel mogelijk te varen. Dit kunnen alleen de beste zeilers zien met behulp van telltales, strepen of kleine touwtjes op het zeil. Om zeilers de beste zeiltrim te helpen vinden, is met de introductie van Digital Telltales technologie in de maak die de optimale bolling in het zeil (nagenoeg) real-time gaat berekenen. Met behulp van camera’s wordt in een 3D-model weergegeven waar de bolling zit, onder welke hoek de luchtstroom het zeil binnenkomt en onder welke hoek deze het zeil verlaat. De eerste testen met deze technologie zijn inmiddels gedaan, in samenwerking met zeilers van TeamNL, en de reacties van onder andere TeamNL en het Sailing Innovation Centre zijn enthousiast.

Gigantische sprong vooruit

“Dit is een gigantische sprong vooruit in de zeiltechnologie,” zegt Ardis resoluut, “want een ouderwets hulpmiddel wordt met data gekwantificeerd.” En op unieke wijze, want het Digital Telltales-systeem wordt nog nergens anders ter wereld op dezelfde manier toegepast.

Afgelopen jaar werd het zeil van Marit Bouwmeester gebruikt om mee te testen. Een volgboot met aan boord twee camera’s vertaalde de bolling van het zeil naar een 3D-zeilvorm met behulp van cirkelvormige barcodes die op het zeil waren bevestigd. Door software werd de verandering van de bolling tijdens het zeilen nauwkeurig gemonitord en vastgelegd.

Ardis werd ondersteund door TU Delft student Danfeng Mu, die haar masterscriptie over het onderwerp schreef. Zij bouwde een dashboard waarin de data uitgelezen kan worden. Een aantal uur na de oefensessie waren de gegevens al in te zien. Het resultaat: trimmen kan nu ook cijfermatig hardgemaakt en geanalyseerd worden.

De wind zit eronder

“We hebben bewezen dat het kan.” stelt Ardis. “De techniek is er maar we moeten deze wel doorontwikkelen om het nog praktischer inzetbaar te maken.” Zo moet er een nieuwe versie van het dashboard komen en zijn de camera’s niet goed bestand tegen het zoute water. Lessen die alleen getrokken kunnen worden uit het testen in de buitenomgeving.

Ardis prijst de betrokkenheid van Proeftuin op de Noordzee en ook het Sailing Innovation Centre, die de testen mogelijk hebben gemaakt: “Ze gaven me het zetje dat ik nodig had.”

Pure, Nederlandse golfenergie

Ervaren surfer Sten Swanenberg, co-founder van Dutch Wave Power en ook TU Delft alumnus (Industrial Design Engineering), speelde tijdens het surfen vaak met de gedachte: ‘Hoe krijgen we het voor elkaar om Nederlandse golven om te zetten in energie?’. Logisch dat hij bij Proeftuin op de Noordzee aanklopte om een prototype te lanceren.

Dutch Wave Power heeft een golfenergieomzetter ontwikkeld die golven op een kostenefficiënte manier kan omzetten naar elektriciteit. De nieuwigheid aan dit drijflichaam is dat het meebeweegt met de roterende beweging van de golven: op en neer én voor naar achter, dit in tegenstelling tot vergelijkbare modellen die enkel op en neer bewegen. Zo wordt door Dutch Wave Power meer energie opgewekt en is het rendement hoger. Het drijflichaam is volledig afgesloten van het zoute zeewater waardoor de technologie erg duurzaam is, omdat het zo niet door corrosie wordt aangetast. In de video hieronder is de werking goed te zien.

Een slimme low-tech innovatie

“We hebben een vergevorderd concept dat we naar zee gaan brengen.” zegt Sten overtuigend. Hij heeft naar eigen zeggen op zijn zolder geëxperimenteerd in een eigengemaakt ‘testgootje’. Deze proeftank zag verschillende modellen tekortschieten totdat in een ultieme poging een model boven verwachting goed presteerde.

Het model werd stapsgewijs tot een grotere uitvoering gebouwd en getest in de Deltagoot van Deltares, een moderne golfgoot van 300 meter lang. Met een indrukwekkende score werd het gevalideerd op werkzaamheid. De volgende stap: een echte test op de Noordzee.

“High-tech spreekt meer aan dan low-tech, maar in low-tech zit juist onze innovatie.” zegt Sten. Dutch Wave Power heeft de hardware zo simpel mogelijk gehouden om straks een ‘drop & connect’ unit te leveren; deze hoeft na een snelle tewaterlating enkel aangesloten te worden op een elektriciteitskabel die direct op het net levert of een accu voedt. Geen complexe installatie dus.

Minder onderhoud betekent minder kosten, zo redeneren zij. De voordelen van versimpelde technologie in de golfenergieomzetter: het gaat minder snel kapot, het is rendabeler, het is makkelijker om breed uit te rollen en het is eenvoudiger om te plaatsen.

Een zee aan inzichten

Eind van het jaar wil Dutch Wave Power beginnen met testen, en dat is ook hoognodig volgens Sten: “Als Nederland lopen we het risico de boot te missen op golfenergie. Zo lopen bijvoorbeeld Scandinavische landen een stap op ons voor.” Hoewel golfenergiewinning momenteel nog niet breed wordt uitgerold, ligt concurrentie in andere kustlanden zoals Spanje en Portugal op de loer.

“We zijn blij met de Proeftuin op de Noordzee, want hier kunnen we de werkzaamheid van ons concept bewijzen.” benadrukt Sten. Het testen moet onder andere aantonen of het drijflichaam inderdaad zo robuust is als wordt verwacht. Deze resultaten kan investeerders zekerheid bieden en maakt dat Dutch Wave Power een stapje dichterbij een eindproduct is die verkocht kan worden.

“Wij leveren maatwerk.” – Anoek van Vlaardingen, Projectmanager Proeftuin op de Noordzee bij de TU Delft

“In de Proeftuin op de Noordzee werken kennisinstellingen, bedrijfsleven en eindgebruikers samen om tot innovatieve producten en diensten te komen. Uniek aan dit fieldlab is dat we écht maatwerk leveren en per bedrijf kijken wat er nodig is om innovaties te testen in de krachtige Noordzee. Omdat we werken met uiteenlopende sectoren, van watersport tot visserij, mikken we op kruisbestuiving en weten we dat partijen veel van elkaar leren.

De partners vullen elkaar goed aan op de verschillende thema’s die we in de proeftuin aanpakken, zoals datavisualisatie en search & rescue. Op dat laatste thema heeft deze maand een succesvolle testdag plaatsgevonden. Hier probeerden we samen met het KNRM, TNO, KPN, Skytools en Delft Dynamics B.V. inzicht te krijgen in de mogelijkheden die slimme algoritmes in drone-software kunnen bieden om drenkelingdetectie mogelijk te maken.

Een ander voorbeeld is een meetboei die in de Proeftuin op de Noordzee ligt, die is uitgerust met sensoren waarmee diverse parameters worden gemeten die nodig zijn bij het testen van innovaties. De boei meet de wind en stroom die interessant is voor olympische zeilers en meet ook lichtinval waarmee een zeewierkweker veel kennis op kan doen om productie te verbeteren.”