Wind op zee: hoe houden we groei en natuur in balans?

Volgens Reindert Nijland, associate professor moleculaire mariene ecologie bij Wageningen University & Research, beïnvloeden windparken het ecosysteem van de Noordzee onmiskenbaar. ‘We zijn het er allemaal over eens dat Nederland zijn ambitieuze klimaatdoelen moet halen, en windenergie op zee is een cruciaal onderdeel van deze energietransitie. Maar we moeten ervoor waken dat de haast waarmee we nu bouwen geen onherstelbare ecologische schade aanricht.’ Vol enthousiasme vertelt hij over het rijke ecosysteem van de Noordzee: ‘Vlak voor de zomer ben ik nog een week gaan duiken. Wat je dan ziet, is een onvoorstelbare rijkdom: kabeljauw, stenen vol met anemonen en zacht koraal, enorme krabben en kreeften. Ondanks grootschalige visserij en scheepvaart herbergt onze Noordzee een ware schat aan leven.’

Verstoring én bodemrust
Nijland en zijn collega’s zijn sinds enkele jaren nauw betrokken bij onderzoek naar de ecologische veranderingen rondom offshore windparken en constateren zowel negatieve als positieve effecten. ‘Na het installatieproces keert er rust terug op de bodem, omdat er niet gevist mag worden in deze gebieden. Rond de funderingen vestigen zich nieuwe soorten en ontstaan paaiplaatsen en rif-achtige structuren die de voedselketen mogelijk gunstig beïnvloeden,’ legt hij uit. Toch veroorzaakt de installatie zelf, een kort maar krachtig proces, aanzienlijke verstoringen, met onderwaterlawaai en trillingen die dieren kunnen verjagen of doden.

De langetermijneffecten van windparken op zee zijn nog grotendeels onbekend. Nijland benadrukt het belang van toezicht: ‘Dat monitoring verankerd wordt is heel belangrijk,’ zegt hij. 'Tegelijkertijd moeten we doorgaan met bouwen terwijl we technologieën blijven ontwikkelen die ecologische impact reduceren. Ecologische stepping stones, die ons verder brengen.’

Nature-based solutions
Samenwerking met technologen van de TU Delft heeft geleid tot veel nieuwe ideeën en projecten. ‘We zien mogelijkheden voor riffen op de funderingen, echte nature-based solutions, supermooi’ zegt Nijland, ‘maar de technologische kennis vanuit Delft zet ons daarbij met beide benen op de grond: niet alle soorten kunnen zich onder de immense krachten die golven tijdens stormen veroorzaken, handhaven.’

De snelheid waarmee windparken worden gebouwd blijft zijn voornaamste zorgpunt. ‘Er moet voldoende tijd en ruimte zijn voor ecologisch onderzoek en het verankeren van goede monitoringsinstrumenten. Zo kunnen we beter begrijpen wat de optelsom van ecologische effecten betekent voor de Noordzee, en hoe we onomkeerbare schade kunnen voorkomen.’

Stel je een gigantische paal voor die moeiteloos in de bodem verdwijnt, zonder een enkel geluid of trillingen te veroorzaken. Gentle Driving of Piles (GDP) is een nieuwe methode waarmee de fundering van een windturbine als het ware zachtjes in de zeebodem ‘zinkt’. De trillingen die de paal ondergaat zijn nauwelijks waarneembaar. Deze innovatieve technologie wordt ontwikkeld door Vibrotwist, een spin-off van de TU Delft. Stas Verichev en professor Andrei Metrikine zijn de creatieve geesten achter deze technologie.

‘Met GDP kunnen we de milieueffecten van windparkinstallaties drastisch verminderen,’ legt Verichev uit. ‘We verminderen niet alleen het onderwaterlawaai, maar ook de schadelijke grondtrillingen.’ Traditioneel worden palen met grote kracht in de zeebodem geheid. Om de overlast van dit proces te beperken, worden luchtbellenschermen gebruikt om geluid te dempen. Maar nu funderingen groter en zwaarder worden door de toenemende vermogensvraag van turbines, is deze techniek alleen niet meer voldoende. ‘Vibrotwist biedt een duurzaam alternatief,’ aldus Verichev. ‘In plaats van extra schepen en bouwonderbrekingen voor luchtbellenschermen, kan het GDP-gereedschap de hele installatie met één vaartuig voltooien, wat efficiënter en milieuvriendelijker is.’

Leider in offshore-technologie
Naast Vibrotwist worden ook andere stille technologieën ontwikkeld om de impact van het installatieproces van funderingen te verminderen. Zo combineert de Vibrojet-technologie van GBM Works vibratie met waterinjectie om de trillingsenergie te verminderen. IQ-piling van IHC IQIP is een pulshamer die vibrerend heien combineert met een gecontroleerd impactsysteem. ‘Nederland is een leider in offshore constructie en de ontwikkeling van nieuwe technologieën,’ zegt Verichev. ‘Investeringen in innovatief onderzoek, zoals GDP, zijn belangrijk. We hebben een voorsprong, maar we moeten die ook behouden.’

100% hergebruik
Verichev en zijn team werken, samen met offshore bedrijf Ampelmann, aan prototypes die worden getest op steeds grotere palen en die uitdagingen rondom impact en belasting kunnen weerstaan. Er zijn al tests uitgevoerd op de Maasvlakte, maar het bedrijf is van plan om snel op zee te testen. ‘Met GDP kunnen we niet alleen palen installeren, maar ze ook verwijderen aan het einde van hun levensduur. Dit maakt 100% hergebruik van materialen mogelijk, én dezelfde plek blijft geschikt voor nieuwe windturbines,’ zegt Verichev.

‘De Noordzee staat al onder druk’, zegt Florentine van der Wind, coördinator windenergie op zee-natuur. ‘Scheepvaart, visserij, vervuiling en niet te vergeten klimaatverandering hebben allemaal een negatieve invloed. Daar komen de ecologische uitdagingen rondom offshore windenergie nu bij’. De Noordzeelanden hanteren verschillende regels rondom natuurbescherming, wat niet meehelpt bij het beschermen van het kwetsbare ecosysteem. ‘Er is dringend behoefte aan meer samenwerking en een gezamenlijke strategie om zowel de biodiversiteit te beschermen als duurzame energieambities waar te maken. Alleen door onze inspanningen te bundelen kunnen we zorgen voor een gezonde toekomst van de Noordzee.’ Het Noordzee-akkoord, waarin afspraken zijn gemaakt over de uitrol van windenergie op de Noordzee, biedt een opstapje.

Nederland is goed bezig
‘Er is echt nog veel te leren over ecosysteemeffecten, maar in Nederland zijn we goed bezig,’ vindt van der Wind. Ze neemt het Nederlandse Wind op Zee Ecologisch Programma (WOZEP), waarin sinds 2016 kennis wordt ontwikkeld over de effecten van windparken op zee op beschermde soorten, als voorbeeld. ‘Daarnaast houden we bij de aanwijzing van gebieden voor windenergie op zee zoveel mogelijk rekening met natuurwaarden. De parken worden sowieso niet in Natura2000-gebieden geplaatst.’ De uitrol van grootschalige windparken verloopt via tenders die worden uitgeschreven door het ministerie van Klimaat en Groene Groei. Die tenders belonen innovatie en het nemen van maatregelen voor natuur. In de bijbehorende kavelbesluiten zijn verplichte verzachtende maatregelen opgenomen, zoals normen voor onderwatergeluid. ‘In WOZEP werken we voortdurend aan het verfijnen van de beoordeling van de effecten van windparken op zee binnen het Kader Ecologie en Cumulatie. Op deze manier stimuleren we innovatie om de impact van windturbines verder te beperken.’

‘Blijven vernieuwen, maar met beleid’
‘We moeten de energietransitie echt versnellen om onze klimaatdoelen te behalen’, aldus van der Wind. ‘Maar dat betekent niet dat ecologische impact verwaarloosd mag worden. Blijven vernieuwen, maar met beleid.’ Maatregelen moeten effectief, uitvoerbaar en betaalbaar zijn. ‘Daarom is samenwerking tussen wetenschap, bedrijven en beleidsmakers zo belangrijk.’