Natuur & Milieu

Hoeveel kabels kan de Noordzee nog dragen?

Er beweegt iets onder de bodem van de Noordzee. Dikke bundels kabels verbinden windparken met het land en met elkaar. Ze maken ook internetverkeer mogelijk. Maar voor al die toepassingen zijn er evenveel uitdagingen.

Dit is een artikel van:
Eos Wetenschap

Beeld: Shutterstock

Begin 2021 verscheen voor de rechtbank van Veurne een wel heel bijzondere rechtszaak. Een Nederlandse visser stond terecht voor het doorvaren van een peperdure stroomkabel – een van de vele die de Noordzee doorkruisen.

Het ging om de Nemo Link. Vandaag verbindt die 140 kilometer lange kabel de energienetten van België met die van het Verenigd Koninkrijk. Toen hij in 2018 werd getrokken, negeerde de visser de waarschuwingssignalen en sleepte hij er zijn net recht over.

Het voorval leidde tot heel wat reparatiewerken voor de bouwer, en een schadeclaim van 17 miljoen euro voor de visser. Uiteindelijk kon die laatste daaraan ontsnappen. Maar de rechtszaak vestigde wel de aandacht op een groeiend probleem.

Voor een duurzame energietransitie zijn kabels onder de zeebodem onontbeerlijk. ‘De offshore-industrie is aan het boomen. Die groei moeten we ondersteunen met meer verbindingen’, zegt ingenieur Dirk Van Hertem (KU Leuven), coördinator Elektrische systemen bij het onderzoekscentrum EnergyVille.

‘Het gaat niet enkel om windmolenparken onderling met elkaar in verbinding brengen. We moeten ook kabels trekken om internationale stroomnetwerken tot stand te brengen, bijvoorbeeld tussen België en het Verenigd Koninkrijk of Denemarken.‘

‘We hebben zulke netwerken nodig om de stroomtoevoer te kunnen garanderen. ‘Soms is er veel wind in Schotland maar weinig in België. Of misschien is er veel zon in Spanje en weinig hier. In de toekomst moeten we een systeem uitbouwen om die overschotten te verplaatsen naar plekken met tekorten.’

Willen we de klimaatverandering afremmen, dan zullen we volgens Van Hertem nog massaal veel kabels moeten trekken. ‘Tegen 2050 wil Europa jaarlijks tot 450 gigawatt aan offshorewind produceren. Dat staat gelijk aan de energieproductie van 450 kerncentrales. Het is een zeer ambitieus streefdoel, zeker als je weet dat we tegenwoordig jaarlijks iets meer dan 20 gigawatt produceren.’

‘Zelfs als er van die 450 gigawatt zo’n 200 uit de Noordzee komt, heb je alsnog een enorm netwerk aan kabels nodig’, vervolgt Van Hertem. ‘Ik heb een ruwe berekening gemaakt: de komende dertig jaar moeten we voor ongeveer 2.000 kilometer per jaar aan onderzeese elektriciteitskabels installeren bovenop wat we nu aanleggen om offshorewind te verbinden. Een gigantische opgave.’

Lichtpuls

Een belangrijke volgende stap is om de kabelnetwerken op zee te versterken en veerkrachtiger te maken. Dat is nu nog een pijnpunt. ‘Ons energienet op het land is een vermaasd netwerk’, zegt Van Hertem. ‘Dat betekent dat als een mast of een ander element door een defect wegvalt, je hele netwerk niet meteen zonder stroom komt te zitten. Je kan het vergelijken met de snelwegen. Als je van Hasselt naar Gent wil, dan kan je over Antwerpen maar ook over Brussel rijden. Dat is anders bij de kabels onder de Noordzee. Die gaan van punt tot punt. Als daar een stuk wegvalt, is er geen alternatieve route.’

Dat de kabels die de Noordzee doorkruisen nog niet vermaasd zijn zorgt ervoor dat ze momenteel kwetsbaar zijn. Een probleem dat het Gentse bedrijf Marlinks probeert op te lossen. ‘Als één kabel faalt, dan kan het windmolenpark geen energie meer leveren’, stelt ceo Roel Vanthillo. ‘Het is de achilleshiel van offshorewindenergie.’

De kabels in de Noordzee kunnen kapotgaan als ze bloot komen te liggen. ‘De zeebodem is een dynamisch terrein’, zegt Vanthillo. ‘Na stormweer zie je soms hoe er kliffen aan het strand ontstaan. Hetzelfde gebeurt op de zeebodem. Zandduinen worden verplaatst, waardoor een begraven kabel mogelijk vrijkomt. Die is dan bijzonder kwetsbaar voor bijvoorbeeld visnetten of ankers.’

Voortdurende monitoring is cruciaal, meent Vanthillo. Vroeger was dat duur en tijdrovend: technici moesten met een schip uitvaren naar de locatie van deze of gene kabel, om vandaaruit te controleren of die nog begraven lag.

‘Willen we het Europese streefdoel halen, dan moeten we jaarlijks 2.000 kilometer aan onderzeese elektriciteitskabels installeren’

Vandaag kan dat van een afstand, met glasvezeltechnologie. ‘De meeste mensen kennen glasvezel als een communicatiemiddel. Maar je kan het ook gebruiken als sensor. Daarmee meten we de temperatuur van de kabel en hoeveel rek erop zit. We kijken ook naar de akoestiek, dus hoe hard de kabel trilt.’

De meeste energieverbindingen op de zeebodem bestaan uit een reeks verschillende kabels die samenzitten in een met plastic en metaal omhulde buis. De meeste van die individuele subkabels zijn elektrisch, maar dikwijls zitten er ook enkele glasvezelkabels bij om de communicatie met windparken te voorzien. Die glasvezel gebruiken de technici van Marlinks om te kijken wat er aan de hand is onder de zeebodem.

‘We schieten er met een laser een lichtpuls in’, stelt Vanthillo. ‘Op basis van het gereflecteerde licht kunnen we dan bepalen of een kabel bijvoorbeeld ontbloot is. Als de temperatuur van de kabel op een bepaald punt lager ligt, dan zal de frequentie van het gereflecteerde licht anders zijn dan wanneer de temperatuur hoger is en de kabel nog bedekt is.’

Droneleveringen

De Noordzee is niet enkel een belangrijk knooppunt voor elektrische verbindingen. Ook onze telecommunicatie verloopt via onderzeese kabels. Glasvezelkabels sturen internetsignalen van het ene land naar het andere. Vanuit Oostende lopen er drie naar het Verenigd Koninkrijk. En uit Zeebrugge vertrekt het Concerto-kabelsysteem, dat een driehoeksverbinding maakt tussen het Verenigd Koninkrijk, België en Nederland.

Je kan nu zelfs midden op de Noordzee op het internet surfen. Telecomoperator Citymesh voorziet verbindingen voor schepen die rond de windparken varen, ver van wal. ‘Vroeger lagen die parken dicht bij de kust’, zegt Citymesh-ceo Mitch De Geest. ‘De technici die zo’n park bouwen en onderhouden voeren dus elke ochtend uit, en keerden ’s avonds terug. Maar parken liggen tegenwoordig een stuk verder in zee.’

Doorsnede van een kabel met drie stroomkabels en twee glasvezelkabels. Credit: Marlinks

‘In Duitsland wordt gewerkt aan een project dat 120 kilometer van de kust ligt. Pendelen is daar geen optie meer. Bedrijven leggen er hotelschepen. Heel wat mensen moeten op kunstmatige eilanden leven. Zij willen in hun vrije tijd ook weleens Netflix kijken, videobellen of gewoon surfen op het web.’

Medewerkers moeten soms bepaalde technische processen van een afstand besturen. Ook daarvoor is een goede draadloze verbinding naar het schip onontbeerlijk. Daarbij komen de glasvezelkabels die in de stroomkabels naar windparken gebundeld zitten goed van pas.

‘Wij vragen aan de concessiehouder van het project of we een glasvezelpaar mogen gebruiken’, zegt De Geest. ‘We zetten onze apparatuur dan op het land, verbinden die met de glasvezelkabel en komen uit in het windpark. Daar installeren we onze antennes en andere hardware op de turbines zelf.’

Die verbindingen op zee zorgen voor connectiviteit voor de mensen die daar werken. En ze laten ook andere toepassingen toe. ‘We kunnen vandaag al vanuit ons kantoor in Oostkamp een drone laten opstijgen, en die naar ons schip laten vliegen op zee’, zegt De Geest. ‘In de toekomst zullen we daarmee ook materiaalleveringen op zee kunnen doen. Zo moeten schepen niet meer binnen­varen voor onbenulligheden.’

Dit artikel verscheen eerder in de Eos-special over de Noordzee.