Hoe kies je de optimale locatie voor windmolens in de Noordzee?
In de komende decennia zullen er duizenden windmolens in de Noordzee verrijzen. Milieuwetenschapper Chen Li identificeerde de beste gebieden om ze te bouwen, met aandacht voor materiaalgebruik, CO2-uitstoot en de impact op het milieu. Zijn artikel verscheen in Environmental Science & Technology.
De Noordzee wordt weleens de groene energiecentrale van Europa genoemd. Het biedt enorm veel potentieel voor het opwekken van windenergie. In 2020 produceerden tientallen windparken al zo’n 19 GW. De EU-lidstaten hebben echter veel hogere ambities. Volgens het Internationale Energie-agentschap kunnen windparken in de Noordzee tegen 2040 wel tot 175 GW opwekken.
'Naarmate de Noordzee dichter bebouwd raakt, wordt het steeds moeilijker om de juiste plaatsen te kiezen.'
‘De huidige windparken staan op behoorlijk ideale locaties’, zegt Li, hoofdauteur van het artikel. ‘Maar naarmate de Noordzee dichter bebouwd raakt met windmolens, wordt het steeds moeilijker om de juiste plaatsen te kiezen. Uiteindelijk zal een kwart van het totale zeegbied bezet zijn. Daar komt mijn onderzoek om de hoek kijken.’
Grotere funderingen nodig in diepere delen van de Noordzee
De onderzoeker keek eerst naar de hoeveelheid materiaal die in verschillende gebieden nodig is. In diepere delen van de Noordzee zijn bijvoorbeeld grotere funderingen nodig voor de windmolens. Deze vereisen meer staal. Verder weg van de kust betekent ook langere kabels om de molens te verbinden met de bevolkte gebieden. Deze kabels zijn weer gemaakt van koper en aluminium.
Daarnaast onderzocht Li de CO2-uitstoot die windmolens generen tijdens hun gehele levenscyclus, op verschillende locaties: van de bouw tot het onderhoud en de uiteindelijke sloop. Tot slot keek hij naar de impact van de molens op de biodiversiteit in beschermde gebieden in de Noordzee.
Kustgebieden in het oosten en noordoosten zijn zeer geschikt
Volgens de bevindingen van Li zijn sommige gebieden zeer geschikt voor offshore windparken, met name kustgebieden in het oosten en noordoosten van de Noordzee. ‘Behalve aan de Noorse kant, waar de wateren zelfs dicht bij de kust al heel diep zijn’, voegt hij eraan toe. Drijvende windmolens, momenteel in ontwikkeling, kunnen daar in de toekomst een oplossing voor bieden.
'Voor wateren die te diep zijn, kunnen drijvende windmolens een oplossing bieden.'
Het centrale deel van de Noordzee is minder geschikt door de vele beschermde gebieden en de grotere afstand tot de kust. ‘Dit betekent dat er meer koper en aluminium nodig is voor de kabels, en dat de CO2-uitstoot hoger is door de grotere transportafstand naar deze gebieden’, zegt Li.
Moeilijke keuzes maken
Het onderzoek van Li biedt een nuttig hulpmiddel voor ontwikkelaars van offshore windparken. Gezien het enorme aantal windmolens dat nodig is, zullen landen en ontwikkelaar ook minder ideale locaties moeten overwegen. Ze kunnen bijvoorbeeld kiezen om in dieper water te bouwen (wat meer materiaal vereist) om beschermde gebieden niet te verstoren, of juist andersom. Li’s onderzoek kan hen helpen bij deze keuzes.
‘Het artikel laat het enorme potentieel zien om windparken duurzamer te bouwen’, concludeert mede-auteur Joeri Morpurgo. ‘Offshore wind vraagt om grote investeringen in materialen en ruimte, met mogelijke gevolgen voor de biodiversiteit. We moeten goed nadenken over waar we ze neerzetten, gezien de afwegingen die daarbij komen kijken.’
Hoe zit het met de Baltische Zee?
Li en Morpurgo werken al aan hun volgende artikel, waarin ze een vergelijkbare aanpak toepassen op de Baltische Zee. Ze zijn enthousiast over het project, omdat er voor dit gebied meer gedetailleerde biodiversiteitsdata beschikbaar is. Hierdoor kunnen ze de impact op de natuur en afwegingen nog gedetailleerder berekenen.
Wetenschappelijk artikel
‘Optimal Environmental Siting of Future Wind Turbines in the North Sea’ werd op 19 december 2024 gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Science & Technology.
Chen Li was tot december 2024 postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit Leiden en werkt nu voor onderzoeksorganisatie TNO. Joeri Morpurgo is PhD-kandidaat aan het Leiden Institute of Environmental Sciences van de Universiteit Leiden.