Op vrijdag 25 november houdt hij zijn afscheidsrede aan het eind van het symposium ‘The Future of Wind’. Zijn laatste officiële woorden als hoogleraar bij TU Delft. Professor dr. Gerard van Bussel is één van de grondleggers van het wetenschappelijk onderwijs en onderzoek op het gebied van windenergie. Sterk verbonden aan de uitdagingen in de wereld en medeverantwoordelijk voor de huidige oplossingen. Een leefbaar klimaat in de toekomst is hem altijd lief geweest.
Rob Jetten heeft ambitieuze plannen. Wat dacht jij toen je dit hoorde?
“Ik ben nog van de generatie dat hooguit de optimisten onder ons hoopten dat ooit 20% van onze elektriciteitsbehoefte van windenergie zou komen. Rob Jetten wil nu 70 gigawatt aan windenergie op zee zetten in 2050. Dat zijn 35 grote kolencentrales op de Noordzee. Ik had nooit gedacht dat iemand op zo’n positie deze ambitie zou uitspreken.”
Wel gehoopt?
“Jazeker, dat is ook de reden dat ik al decennialang onderzoek doe om windenergie beter, duurzamer en betaalbaarder te maken. Maar het geloof in windenergie was er heel lang niet. Ook niet bij TU Delft. Daar hebben we hard voor moeten knokken. Dat ging zeker niet vanzelf.”
Waar is die gedrevenheid en het geloof in de kracht van wind ontstaan?
“Mijn vrouw is de dochter van een molenmaker. Ik was daar vaak te vinden om hem te helpen met het restaureren van oude molens. Praktische probleemoplossers waren we. Hij, met zijn passie voor oude molens, en ik met mijn liefde voor modelvliegtuigen. Ik vond het heerlijk om bij hem met mijn handen te werken. Samen filosofeerden we over wat je in de toekomst met wind en nieuwe technieken zou kunnen doen. Dat waren mooie gesprekken. Ik was toen twintig jaar oud.”
"Leuk om met gasmensen of ambtenaren over windenergie te praten. Echt veel snappen ze er niet van."
Wat deed je daarnaast nog meer?
“Ik studeerde toegepaste wiskunde in Nijmegen en volgde daar een fantastisch vak, wetenschapsfilosofie. Een vak dat zich bezighoudt met het kritisch onderzoek naar de vooronderstellingen, methoden en resultaten van de wetenschap. In die tijd kregen we het rapport van de Club van Rome in onze handen. Dit boek boeide me enorm. Het ging over het modelleren van de grenzen van de aarde, bevolkingsgroei, grondstoffen, CO2-productie, van alles. Dit heeft mij echt aan het denken gezet, hier wilde ik iets meedoen.”
En toen?
“Ik ben op zoek gegaan naar een afstudeeropdracht in de toegepaste stromingsleer en kwam terecht bij Theo van Holten van TU Delft (hoofddocent bij LR). Theo had een interessante opdracht voor mij; het optimaliseren van het rendement van een nieuw ontwerp van een windturbinerotor. Eind 1976 ben ik hierop afgestudeerd. Iedere veertien dagen met de trein naar Delft-Zuid om de voortgang te bespreken. Uitstappen in die vreselijke wijk met die torenhoge flats, en dan lopen naar de hoogbouw van LR voor een gesprek van een half uur. Kort na mijn afstuderen vroeg hij mij naar Delft te komen, omdat hij een onderzoeksbudget had gekregen uit het eerste Nationale Onderzoeksprogramma Windenergie. Een jaar later zat ik dus in Delft-Zuid in zo’n flat van 17 verdiepingen hoog en keek ik uit op andere flats van 17 verdiepingen hoog. Ach, het was de enige woonruimte die ik kon krijgen in de vrije sector.”
Is dat het moment dat jouw ‘wederhelft’ Gijs van Kuik in beeld kwam?
“Ja. Ik heb toen een aantal jaren aan dat project gewerkt samen met Gijs van Kuik. Een wiskundige en een theoretisch aerodynamicus. Een mooie combi hoor, want praktisch waren we ook. Samen flansten Gijs en ik eigenhandig modelletjes in elkaar voor de windtunnel en hielpen we mee met de bouw van een heuse testturbine. We sjouwden in die tijd met grote boren en dikke kettingen. Het was nadenken, maar ook de handen uit de mouwen steken. Alles wat we bedachten, moesten we ook zelf uitvoeren. Een geweldige tijd. We zijn hier van ‘77 tot ‘84 mee bezig geweest.”
Jullie waren een goed team. Waarom zijn jullie niet verdergegaan?
“Bij LR (Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, TU Delft) vonden ze ons maar een raar clubje met die windmolentjes. Dat onderzoek vonden ze maar niks. Dat Gijs en ik haren hadden tot aan onze schouders, en dat Theo rondliep op sandalen lurkend aan zijn pijp hielp ook niet echt mee. In september 1984 was het ook ineens klaar. Theo had zijn buik vol van de tegenwerking en vertrok naar de industrie. Gijs en ik stonden op straat en de windenergiegroep werd opgedoekt.”
“Gijs vond een baan als promovendus in Eindhoven en ik belandde, door bemiddeling van rector Veltman, uiteindelijk bij de onderafdeling Wiskunde en Informatica van de TU Delft. Ik kreeg daar de ruimte om mijn theoretische windenergieonderzoek te vervolgen. “
Hoe kwam het geloof terug?
Er was nog onderzoeksgeld voor windenergie vanuit het project en rector Veltman vond dat daar toch iets mee moest gebeuren. We hebben toen een nieuwe interfacultaire club opgezet: het Instituut voor Windenergie. Met het geld is een nieuw testveld gebouwd in Delft, tussen de kernreactor en de A13 in, en zijn nieuwe mensen aangenomen. Ik werd de onderzoekscoördinator. De testturbine werd verplaatst naar het nieuwe testveld, maar ook werd er de allereerste coöperatieve windturbine van Nederland geplaatst. Veel nieuwe ontwerpen zijn er onderzocht. Zo hebben we in Delft de allereerste experimenten gedaan met een windturbine op een monopile fundering, nu de standaardoplossing voor bijna alle windparken op zee. Als ik terugkijk, hebben we daar de basis gelegd voor heel veel kennis die we nu hebben.”
In 2004 werden jij en Gijs weer verenigd bij Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek. Wat was er in de tussentijd veranderd?
“Wind was een grote industrie geworden. Er waren inmiddels windturbinebedrijven waar wel 10.000 mensen werkten. Bij LR ging de knop eindelijk om en er werd positiever over windenergie gedacht. We hebben er uiteindelijk de windtunnel kunnen bouwen die we al die tijd al wilden hebben. Deze nieuwe windtunnel werd geopend in 2009 en wordt ook veel commercieel gebruikt. Wielrenners, schaatsers, de Nuna zonneauto’s. Alles kan erin, omdat hij zo groot is.”
Je krijgt een lach op je gezicht als je over die windtunnel praat. Trots?
“Met deze windtunnel zijn veel experimenten uitgevoerd die ook nieuw waren voor de vliegtuig aerodynamici. Bijvoorbeeld het onderzoek naar driedimensionale stroming langs rotoren met dikke profielen. Ooit waren we begonnen met kennis en gereedschap uit de vliegtuig aerodynamica, maar in de loop van de jaren hebben we eigen geavanceerde tools ontwikkeld. Nieuw ontwikkelde aerodynamica geïntegreerd met de dynamica van de flexibele rotoren. Dat heeft nieuwe ontwerpgereedschappen opgeleverd waarmee nu heel grote, betrouwbare windturbines worden gemaakt.”
Je lijkt het momentum niet gemist te hebben. Hoe zie jij dat?
“Ik heb inderdaad het geluk gehad dat ik op het goede moment ben ingestapt. Het moment dat alles nog bedacht en ontwikkeld moest worden, en zelfs veel mensen er niet in geloofden. Nu stap ik eruit en is een droom werkelijkheid geworden. De techniek is volwassen. De windturbines zijn veel groter geworden dan ik ooit kon denken.
Er schuilt in de ontwikkeling van een 120 meter lang rotorblad een prachtig dynamisch en complex verhaal. Het zijn echt slimme constructies. Slank, zeer flexibel en zichzelf aanpassend aan windsnelheidsvariaties. Nu is de vraag, hoever je kunt komen met deze techniek? Op een gegeven moment loop je tegen een limiet aan. Parallel aan de huidige techniek moet je dus nieuwe technieken en ontwerpgereedschappen ontwikkelen. “
Hoe ziet de windturbine er over 50 jaar uit?
“Niet zo gek veel anders, kijk maar naar de auto, die is in de basis ook niet veel veranderd in 80 jaar. Met name de techniek zal veranderen, waarmee de windturbine nog slimmer wordt. De gondel van een windturbine krijgt bij voorbeeld een lidar, een laser waarmee je vooruit kunt ‘kijken’ en dus windvlagen kunt zien aankomen. Lucht is namelijk ook niet 100% schoon, daar zitten altijd wel stofdeeltjes in. De lidar kan 500 tot 1000 meter vooruitkijken en zo grote windvlagen, maar ook een zwerm vogels, aan zien komen. Met een windsnelheid van 10 m/s heb je dus 50 seconden om te anticiperen. Tijd genoeg om de windturbinerotor te stoppen. Zo kun je de vermoeiingseffecten verkleinen, de levensduur vergroten en vogelslachtoffers voorkomen. Maar voor nieuwe toepassingen, zoals ver weg op de oceanen, zouden windenergiesystemen er wel eens heel anders uit kunnen gaan zien.”
Wat ga je het meest missen?
De samenwerking met studenten. Ik denk dat ik ongeveer 600 ingenieurs heb opgeleid. Dat wil zeggen zelf begeleid of als voorzitter van hun afstudeercommissie. Maar al hun werk heb ik gelezen en becommentarieerd. Zeker 500 studenten werken nog steeds in de windenergie. Mijn wens was dat we bij de faculteit een volwaardige master windenergie zouden krijgen. De markt is er klaar voor, maar zo’n opleiding is er in Delft nooit gekomen. Wel een Europees masterprogramma (European Wind Energy Master) en een volledige Offshore Wind minor. Ik heb veel gedaan aan de onderwijskant, daar ligt ook een groot deel van mijn passie.”
En nu?
“Ik heb nog een paar promovendi, die overigens wel moeten opschieten, maar dan is het klaar. Ik geef adviezen aan starters, en cursussen over de energietransitie en de rol van windenergie daarbij. Wel leuk hoor, om met gasmensen of provincieambtenaren over windenergie te praten. Echt veel snappen ze er niet van. Er valt nog veel uit te leggen.”
Gerard studeerde toegepaste wiskunde aan de Radboud Universiteit van Nijmegen en promoveerde aan de TU Delft op een onderzoek naar de aerodynamica van windturbine rotoren.
Hij was leerstoelhouder en sectieleider windenergie aan de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft van 2008 tot 2020. Hij heeft veel onderzoek verricht aan de aerodynamica van windturbine rotoren, onderhoud, bedrijfsvoering en betrouwbaarheid van offshore windparken, nieuwe windenergieconcepten en aan de toepassing van windenergie in de gebouwde omgeving
Naast zijn onderwijstaken op de faculteit Luchtvaart en Ruimtevaarttechniek was hij ook nationaal actief in het duurzame energie-onderwijs in het kader van de 4TU SET masteropleiding, en internationaal in de EUREC Master en de EWEM Europese Wind Energy Master.
Zijn onderzoeksinteresse omvat experimentele en theoretische rotoraerodynamica, O&M modellering van offshore windparken, conceptueel ontwerp van onconventionele windenergiesystemen en windenergie in de bebouwde omgeving. Hij is gespecialiseerd in statische en dynamische windbelastingen op rotoren van windturbines en andere componenten.