Inauguratie van het Coastal and Ocean Basin voor kustwaterbouwkundig onderzoek

20 October 2017

Vandaag start op het UGent Wetenschapspark, waar wij ook deel van uit maken, de bouw van het Coastal and Ocean Basin, een belangrijk onderdeel van het cutting edge Maritiem Onderzoekscentrum dat op het terrein naast ons in 2019 de deuren opent. Deze grensverleggende golftank zal Europees onderzoek naar kustwaterbouwkunde en offshore-constructies naar een hoger niveau tillen. 

Infrastructuur

Het Coastal and Ocean Basin (COB) is een golftank om schaalmodellen van kustwaterbouwkundige en offshore constructies te onderwerpen aan de gelijktijdige inwerking of belasting van golfslag,
(getij-)stroming en wind. Deze schaalmodeltesten zijn een klassiek onderdeel van het ontwerpproces van dergelijke constructies.

Bekijk de reportage op Focus WTV

Bekijk de fotoreportage

De

De infrastructuur is breed inzetbaar in verschillende domeinen: golf- en getij-energie, offshore wind, offshore engineering, kustwaterbouwkunde, de interactie tussen golven/stroming en vegetatie, …

De golftank bestaat uit een betonnen waterbassin van 30 op 30 meter. In water van 1,4 meter diep worden golven en stroming gegenereerd. De golven worden opgewekt met behulp van een golfschot langs één of twee aanliggende zijdes van de golftank. De stroming ontstaat met behulp van een stromingsgeneratiesysteem, dat water laat circuleren tussen een onder de golftank gelegen stromingstank (voorzien van propellers) en de golftank zelf.
De golftank is met de stromingstank  verbonden via openingen in de golftankvloer, en in deze openingen worden geleidingsroosters aangebracht.

De invalsrichtingen van golven en stroming kunnen flexibel gevarieerd worden zodat elke willekeurige onderlinge hoek tussen golven en stroming mogelijk is. Dat is een uniek concept.
Ook de aanzienlijke stromingssnelheden zijn hoger dan wat momenteel beschikbaar is in onderzoeksfaciliteiten. De windbelasting wordt opgewekt door een windgenerator met propellers, die boven het wateroppervlak opgesteld is.
 

Visuele impressie van de golfbak van het Coastal and Ocean Basin – COB, uitgerust met twee rijen golfgeneratoren en openingen in de bodem (onder de gele deksels) voor de generatie van de stroming, voor de studie van de interactie tussen golven en stroming.

Klassiek worden schaalmodellen van constructies of prototypes van b.v. golfenergieconvertoren getest onder de belasting van golven, getij en wind. In de golftank  worden de hydrodynamische karakteristieken van de opgelegde stroming, en de impact op en respons van het schaalmodel opgemeten voor verdere analyse.

Verder is de golftank uitgerust met een meetbrug en een rolbrug met draagvermogen van 6 ton. In het atelier worden het materiaal en de modellen voorbereid die bij onderzoek gebruikt worden.


Troeven

Het COB wordt gebouwd in het UGent-wetenschapspark Greenbridge in Oostende. In hetzelfde complex, het Maritiem Onderzoekscentrum, wordt ook een sleeptank gebouwd voor het testen van scheepsmodellen in ondiep water. Daarnaast is kantoorruimte voorzien voor de operationele teams, en een scheepssimulator.

Deze clustering van onderzoeksinfrastructuur versterkt de aanwezigheid van een kritische massa aan mensen op het vlak van schaalmodellering, en levert synergiën voor exploitatie en onderhoud, ingebed in een wetenschapspark.

 

Overzicht van het Maritiem Onderzoekscentrum op de Greenbridge campus Oostende, met het Coastal and Ocean Basin – COB voorzien in het blok centraal rechts, en verder met vooraan het blok met de kantoren en de scheepssimulator, en links het grootste blok voorzien voor de sleeptank.

De aanwezigheid van een golftank zal de internationale onderzoekspositie van Vlaanderen op gebied van kustwaterbouwkunde en offshore engineering versterken.

Bovendien biedt de infrastructuur de kans voor bedrijven en overheidsinstellingen om innovatieve ontwerpen te ontwikkelen voor kustverdediging of energiewinning op zee.

Het complex wordt gebouwd en afgewerkt in 2017-2018. Na een opstartperiode moeten alle faciliteiten volledig operationeel zijn vanaf 2019.

Gebruikers

De gebruikers van het COB zijn:

  • de academische promotoren van het HERCULES project, om de voorgestelde onderzoeksroadmap voor de eerste vijf jaar uit te voeren;
  • het Waterbouwkundig Laboratorium van de Vlaamse overheid, om hun eigen onderzoeksroadmap uit te voeren;
  • bedrijven, om hun eigen onderzoek- en ontwikkelingsactiviteiten uit te voeren;
  • Europese onderzoekers via programma’s voor toegang tot onderzoeksinfrastructuur in Europa (indien mogelijk).

 

Een permanente staf van wetenschappelijk en technisch personeel voert de testen voor de gebruikers uit, onder leiding van een directeur, en bijgestaan door het managementcomité en de raad van bestuur.

De resultaten van het onderzoek dat in het COB zal plaatsvinden, worden via de klassieke onderzoekskanalen (artikels en congresmededelingen) verspreid, maar ook via deelname aan wetenschapspopulariserende activiteiten zoals de Wetenschapsweek en publieke infodagen.

Consortium dat instaat voor (de in Vlaanderen geïnstalleerde componenten van) de infrastructuur

Het Vlaams consortium dat instaat voor het Coastal and Ocean Bassin is samengesteld uit drie partners:

  • Universiteit Gent, met volgende onderzoeksgroepen:
    • afdeling Weg- en Waterbouwkunde (prof. Peter Troch en prof. Andreas Kortenhaus)
    • afdeling Maritieme Techniek (prof. Marc Vantorre)
    • Mechanica van Materialen en Constructies (prof. Wim Van Paepegem)
  • KU Leuven, met de onderzoeksgroepen van het departement Burgerlijke Bouwkunde:
    • laboratorium voor Hydraulica (prof. Jaak Monbaliu en prof. Erik Toorman)
    • Kustwaterbouw en Grondmechanica van de afdeling Technologiecluster Bouw campus Brugge-Oostende (prof. Pieter Rauwoens)
  • Waterbouwkundig Laboratorium, een expertisecentrum van de Vlaamse overheid onder leiding van prof. Frank Mostaert

 

Hoofdaanvrager en contactpersoon: prof. Peter Troch (UGent)
Financiering

De financiering van de infrastructuur voor de golfbak – COB is samengebracht door de volgende partners:

  • het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek – Vlaanderen (FWO), voorheen HERCULES Stichting
  • de Vlaamse Overheid, via het Agentschap Ondernemen & Innoveren (VLAIO)
  • het departement Mobiliteit en Openbare Werken, Afdeling Maritieme Toegang
  • Universiteit Gent
  • KU Leuven
     

Belang van de infrastructuur voor het onderzoeksdomein en voor Vlaanderen

Wetenschappelijk belang van de infrastructuur

Het grootste deel van onderzoekstoepassingen in golf-stroming-structuur interactie wordt beheerst door fysische processen die inherent driedimensionaal zijn. Vandaar komt de noodzaak om deze effecten in een golftank te onderzoeken, onder de belasting van multidirectionele golven en/of stroming en/of wind. Op die manier kan een nieuwe fundamentele bijdrage geleverd worden aan het onderzoek naar b.v. de respons van kustwaterbouwkundige structuren, golf-stromingsinteracties in de vorming van extreme golven, de ontwikkeling van golfenergieconvertoren, erosiebescherming voor offshore funderingen, drijvende structuren en hun verankering, enz…  

In Europa zijn golftanks met gemiddelde afmetingen (“mid-size”, met 1 à 1.5 m waterdiepte) zeer schaars, terwijl er vrij veel kleine en grote golftanks zijn. De beschikbaarheid van dergelijke mid-size onderzoeksinfrastructuur laat de Vlaamse academische gemeenschap toe om fundamenteel en toegepast onderzoek (inclusief technologische ontwikkelingen) uit te voeren in de vakgebieden coastal en ocean engineering, en offshore hernieuwbare energie, op een voldoende grote schaal, vanaf de brandingszone tot in diep water, in een bovendien vrijwel unieke meetopstelling.

Het wetenschappelijke belang van het gebruik van de golftank wordt met behulp van enkele concrete voorbeelden uit de onderzoeksroadmap hierna geïllustreerd. Dankzij de golftank kunnen zogeffecten in en achter golfenergieconvertorparken bestudeerd worden voor realistische zeegang met stroming. De invloed van zeer schuin invallende golven, het effect van stroming, en driedimensionale geometrische elementen van zeeweringen kunnen vooreerst meegenomen worden bij de studie van golfoverslag over zeeweringen.
Een fundamenteel academische studie van het trigger effect van directionele golf-stroming interacties op de generatie van extreme golven kan enkel uitgevoerd worden in de golftank. De ontwikkeling van golfenergieconvertoren kan, dankzij het gebruik van de golftank, de invloed van belangrijke ontwerpaspecten meenemen, zoals de impact van brekende golven op hydro-elastische composietboeien, en het effect van stroming en wind op de performantie van drijvende hybride energieconvertoren.

Belang van de infrastructuur voor Vlaanderen

Vlaamse bedrijven in de hierboven vermelde vakgebieden zullen gebruik kunnen maken van de verworven expertise en mogelijkheden van de golftank. Verschillende van deze bedrijven hebben reeds formeel (via een intentieverklaring ) aangegeven gebruik te zullen maken van de golftank voor hun industriële activiteiten, sommigen met een multinationale dimensie.

Het lange termijn project van de Vlaamse overheid “Vlaamse Baaien” poogt een antwoord te geven op de uitdagingen voor kustveiligheid onder de dreiging van de klimaatwijziging en zeespiegelrijzing voor de Belgische kust. De golftank zal een belangrijke rol spelen in het onderzoek naar de performantie van de verschillende voorgestelde veiligheidsmaatregelen en ontwerpen, en zal bovendien toelaten om kennisontwikkeling te verankeren in Vlaanderen. Ook andere duurzame kustwaterbouwkundige projecten (Belgian Offshore Grid, Energy Island) zullen baat hebben bij het gebruik van de golftank.

In Europa is een belangrijk potentieel aan golf- en getijenergie aanwezig. Overal, ook in Vlaanderen, wordt gewerkt aan de ontwikkeling van energieconvertoren. Voor Vlaanderen kan dit een belangrijk exportproduct worden. De golftank biedt daarbij een antwoord op de nood aan beschikbare R&D infrastructuur om de stap te kunnen zetten van een concept naar open water (zoals erkend in verschillende Europese roadmaps voor oceaan energie). Er is een ontluikende industrie die gekenmerkt wordt door een nog niet geconsolideerde markt, waarbij diverse schakels van de waardeketen nog door Vlaamse bedrijven kunnen worden ingevuld. Diverse schakels in deze waardeketen linken 1-op-1 met een nieuwe maakindustrie en het project kan aldus ook gekaderd worden in het Nieuw Industrieel Beleid (NIB) gericht op de maakindustrie.

Meer informatie over het Coastal and Ocean Basin – COB is beschikbaar via awww.ugent.be en COB.ugent.be.

 
Share
Deel dit bericht