Wie optimaliseert de windmolencoating?

Volgens TNO ontstaat 30% van de schade aan windturbines op zee in slechts 12 uur van het jaar, namelijk op momenten waarop harde wind en intense regenval samenkomen. Is er een coating denkbaar die de bladen hiertegen beschermt?

TNO deed een jaar lang gedetailleerde metingen van de neerslag op de Noordzee. Uit de analyse van deze data (pdf) concludeerde het instituut dat circa 30% van de jaarlijkse erosieschade aan de bladen van windturbines in slechts 12 uur van het jaar ontstaat. Dit gebeurt op momenten waarop harde wind en intense regenval samenkomen. Volgens de analyse ontstaat schade op zee voorts twee keer sneller dan op land.

De schade, bekend als Leading Edge Erosion (LEE), treedt op wanneer de tip van het windturbineblad de maximale snelheid van 325 km/uur (90 m/sec) bereikt met windsnelheden vanaf 63 km/uur (10 m/s) en er meer dan 7,5 millimeter regen per uur valt.

Erosieradar gebaseerd op innovatieve meetmethoden

Om gedetailleerde gegevens over wind en regen te verkrijgen, gebruikte TNO nieuwe meetmethoden. “Wij wilden bijvoorbeeld ook de grootte van de regendruppels weten, omdat dit bepalend is voor de erosieschade aan de rotorbladen,” zegt Harald van der Mijle Meijer, onderzoeker windenergie bij TNO. Disdrometers, sensoren die de grootte van regendruppels meten, werden op verschillende locaties in de Noordzee geplaatst.

Deze metingen werden gebruikt om de potentiële erosie te analyseren en bestaande radardata te valideren. TNO en partners ontwikkelden mede op basis van het onderzoek en met weersimulaties met een model ontwikkeld door het bedrijf Whiffle een ‘erosie-atlas’ die voorspelt waar en wanneer windturbinebladen schade oplopen door regen.

Er lijken bovendien aanzienlijke verschillen zijn binnen het Noordzeegebied. In het noordoostelijke deel gaan de beschermende coatings op de bladen ongeveer 20% minder lang mee dan in het zuidwestelijke deel. De combinatie van meer wind en regen in het noordoosten leidt tot versnelde erosie. Voor dit deel van de Noordzee zijn vanaf 2030 nieuwe windparken gepland.

Het Precipitation atlas for Offshore Wind blade Erosion Support System onderzoek (Pprwess) werd uitgevoerd in samenwerking met windparkexploitanten zoals Eneco, Shell en Equinor.