Decommissioning offshore windturbines

Decommissioning offshore windturbines

Aan het eind van hun levensduur worden windturbines ontmanteld. Welke kansen biedt de sterke toename van het aantal windmolens dat ontmanteld moet worden voor het Havengebied Rotterdam?
AGRI-RES-300-IoT-SmartPort

Research

Bouw en onderhoud van windturbines op zee zorgt voor veel bedrijvigheid. Ondanks levensduur verlengend onderhoud komt er na 20 tot 30 jaar een einde aan de levensduur van windturbines. Dan moeten de molens ontmanteld worden. Met de groei van wind op zee groeit ook de ontmantelingsopgave. Hoe groot wordt deze opgave, welke einde levensduur opties voor deze system en materialen zijn er en welke kansen biedt dat voor de betrokken sectoren?

Windturbines bestaan globaal uit de fundatie en de toren, met bovenop de elektriciteit generator welke aangedreven wordt door de rotorbladen. De fundatie en toren is van staal, waardoor deze relatief gemakkelijk te recyclen zijn. De generator bevat magneten. Het hergebruik proces voor deze kostbare componenten staat nog in de kinderschoenen.

Ook het hoogwaardig hergebruiken van de grote rotorbladen, gemaakt van glasvezelversterkt composiet, blijkt een lastige opgave. Voor de bladen zijn er verschillende hergebruik-opties met uiteenlopende restwaardes. Om te beginnen kun je kijken of je de bladen opnieuw als geheel, of in gedeeltes kan inzetten. Voor deze hergebruikstrategie is een marktvraag naar hergebruikte bladen of blad-delen danwel noodzakelijk. Mechanisch recyclen is een tweede mogelijkheid. De bladen worden dan versnipperd tot vezelrijk restmateriaal waarmee nieuwe producten kunnen worden gemaakt. Ook chemische recyclen is een hergebruik-mogelijkheid waarbij de vezels en het hars gescheiden worden. Van beide restmaterialen kunnen nieuwe producten gemaakt worden. De minst aantrekkelijke verwerkingsopties zijn het verbranden of storten van de bladen als afvalmateriaal.

Tijdens de gunning van de kavels waar windparken gebouwd worden wordt in Nederland, net als in andere EU landen, beperkt afspraken gemaakt over de ontmanteling aan het eind van hun levensduur. De drie volgende afspraken worden gemaakt: Het kavel dient na gebruik weer in gelijke staat achtergelaten te worden, minimaal 8 weken voor de ontmanteling levert de eigenaar (meestal een consortium van bedrijven) een plan voor de ontmanteling op aan de Nederlandse overheid, en gedurende de exploitatieperiode wordt een bankgarantie afgegeven om deze ontmanteling gedeeltelijk van te kunnen gaan financieren.  

In het project is onderzocht hoe de ontmantelingsoperatie in omvang toeneemt tot 2050. Hiervoor is gekeken naar de materiaalstromen, huidige wet- en regelgeving, benodigde logistieke en einde-levensduur processen en de kosten-baten verdeling door de gehele decommissioning-keten heen.

In dit onderzoek is daarnaast onderzocht wat de randvoorwaardes zijn om de kansen die deze ontmantelingsopgave biedt te benutten. Voor de drie materiaalgroepen staal, permanente magneet en composiet is een verdieping van mogelijkheden en barrières uitgevoerd in samenwerking met industriepartijen.

Challenge

Tijd is een belangrijke factor: het product dat de windturbines leveren, hernieuwbare elektriciteit, heeft een positief imago: het is duurzaam. Echter zijn windturbines een product wat, net als alle producten, een negatieve impact op het milieu heeft tijdens de productiefase. Om te voorkomen dat er aan het eind van de levensfase een milieubelastend restproduct overblijft is het van belang om op tijd over deze einde-levensfase na te denken en de nodige voorbereidingen te gaan treffen. Met de juiste tijdige voorbereidingen voor de inrichting van de toekomstige ontmantelingsoperatie kan de goede reputatie van windenergie geborgd worden. Wat is er nodig voor een duurzaam en schaalbaar ontmantelingsproces?

AGRI-RES-300-IoT-SmartPort

Voor Rotterdam en de bedrijven in de haven kan de ontmanteling op grote schaal van windturbines mogelijk nieuwe bedrijvigheid opleveren. Het is belangrijk om te weten welke mogelijkheden tot waardevermeerdering er in de toekomst kunnen zijn: welke rollen kunnen de Rotterdamse bedrijven spelen in de ontmanteling- en verwerkingsprocessen en welke mogelijkheden bieden de restproduct- of materiaalstromen aan de bedrijven in de regio?

Voldoende schaalgrootte is vereist om investeringen te verantwoorden en rendabel te kunnen opereren. Om duidelijkheid te geven rondom te verwachtte schaalgroottes zijn twee aspecten van belang: Enerzijds is het noodzakelijk om internationale, met name Europese, samenwerkingen met overheden (wet- en regelgeving), bedrijven en kennisinstellingen te organiseren. Daarnaast zal het samenbrengen van ontmantelingsactiviteiten op centrale locaties in Europa kunnen bijdragen aan grootschalige bedrijvigheid en keten-efficiëntie. Het is nog niet duidelijk waar deze activiteiten in de toekomst plaats gaan vinden.

AGRI-RES-300-IoT-SmartPort

Opportunities

Het is duidelijk dat de groei van wind op zee ook zorgtvoor een vergrote behoefte aan kennisontwikkeling. Op basis van het uitgevoerde onderzoek kan bepaald worden welke rol Rotterdam kan spelen in offshore windpark verwijdering en restmateriaalstroom verwerking. Het huisvesten van grootschalige ontmanteling levert nieuwe mogelijkheden voor bedrijvigheid dankzij de unique selling points van de Rotterdamse Haven en biedt kansen aan innovatieve ondernemers in het Rotterdamse havengebied. Rotterdam als Europese ontmantelings-hub.

Impact

De omvang van de offshore logistieke bedrijvigheid en de reststromen die vanuit de windparken ontstaan zijn aanzienlijk. De verwachting is dat de ontmanteling van windmolens tot 2050 een sterk toenemende hoeveelheidrestmateriaalstromen oplevert die van de Zuidelijke Noordzee ergens in Europa aan land zal gaan komen. In het jaar 2050 wordt ter illustratie 700 kiloton staal van de fundaties en torens, 227 ton magneten uit de generatoren, 17 kiloton koper, 135 kiloton gietijzer en 50 kiloton composiet afkomstig van de rotorbladen verwacht. Bij het aan land brengen van deze materialen in 2050 wordt een economische bedrijvigheid van €800-1000 miljoen in de maritieme sector verwacht.

Deze volumes bieden kansen om een ontmantelings-hub voor de windenergiesector te ontwikkelen. Zo’n hub is een mooie asset in het portfolio van Rotterdam als moderne duurzame haven.

AGRI-PART-300-SmartPort

Partners

Business in Wind, Certion, Eneco, GE Renewable Energy, Örstedt, Havenbedrijf Rotterdam, Heerema, Innovation Quarter, LM Windpower, Provincie Zuid-Holland, Rhenus Logistics, Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RvO), Rimol Greenhouses, Seaway Heavy Lifting, Suez, Siemens Gamesa, TNO, TU Delft, Virol.

Looptijd

2020

Dit project is onderdeel van de roadmap Smart Energy & Industry. Voor meer informatie over dit project of deze roadmap, neem contact op met projectontwikkelaar Mel Valies.

Download visuals