Niet alleen schepen op zee hebben het soms zwaar te verduren. Met de komst van windparken-op-zee is de behoefte aan kennis over de impact van golven op maritieme constructies alleen maar toegenomen. Peter Wellens is een expert op dat gebied. Zijn onderzoeksresultaten deelt hij liefst zo snel en zo breed mogelijk met andere onderzoekers én met de industrie.
Voor Peter Wellens is het een kwestie van veiligheid. Jaarlijks verdwijnen er nog zo’n 50 schepen naar de zeebodem. Dat is weliswaar een stuk minder dan aan het begin van deze eeuw, maar afgezet tegen de almaar toenemende scheepsomvang is de materiële schade enorm, nog afgezien van het verlies aan mensenlevens. “Als er net zo veel passagiersvliegtuigen zouden verongelukken, zou de wereld te klein zijn”, zegt hij. Al is de precieze gang van zaken van een scheepsramp soms lastig te achterhalen, golfklappen spelen vaak een belangrijke rol. “Door de kracht waarmee golven tegen een dek slaan, kunnen er constructieonderdelen kapot gaan, of erger. Dat moet veel veiliger. Vooral de brug van een schip mag geen risico lopen.”
Maatschappelijk vraagstuk
Behalve schepen hebben ook de ondersteuningsconstructies van windturbines op zee met golfklappen te maken. “Golfklappen zorgen voor versnellingen elders in de constructie waardoor componenten kapot kunnen gaan”, legt Wellens uit. “De huidige rekenmethode leidt tot ontwerpen met zware en dus dure staalconstructies. Dat is een beperkende factor in de verdere ontwikkeling van windturbines. Als we die faalmechanismes beter begrijpen, kunnen we kostenefficiënter ontwerpen. En een betaalbare energievoorziening voor iedereen is inmiddels een belangrijk maatschappelijk vraagstuk geworden.”
Om veiliger en koste efficiënter te kunnen ontwerpen is meer kennis nodig, want golfklappen zijn nu nog een goeddeels onbegrepen fenomeen. “De variatie van de kracht van golfklappen is zo groot, dat er geen twee hetzelfde zijn. We weten ook niet wat de grootste kracht is die met zo’n golfklap gemoeid kan zijn.” Het is Wellens ambitie om de waarheid achter golfklappen te achterhalen en dat vraagt volgens hem om een brede aanpak. “Eén onderzoeksmethode gaat mij daar niet brengen. Er zijn meerdere aanvliegroutes die optimaal moeten samenwerken. Ik doe daarom experimenten op modelschaal of ware grootte en ik ontwikkel numerieke modellen. Die vullen elkaar aan. Het zijn echter wel dure en tijdrovende methodes, dus ontwikkel ik ook analytische methodes om de interacties tussen golven en constructies te kunnen voorspellen. Vooral in ontwerptrajecten heb je zulke rapid assessments nodig, bijvoorbeeld vanwege de tijdsdruk in een aanbestedingstraject.”
Het stukje waarheid dat ik blootleg, komt met Open Science beter terecht
Wellens is overtuigd van het belang van Open Science. “Het stukje waarheid dat ik blootleg, komt daarmee beter terecht. Mijn onderzoek staat verhoudingsgewijs dicht bij de industrie, en Open Science is een rechtstreekse manier van communicatie. Ik probeer behalve wetenschappers ook ontwerpers, scheepswerven en adviesbureaus te bereiken. We hebben in Nederland een voortvarende maritieme en offshore industrie en ik hoop dat mijn onderzoek bijdraagt aan wat zij doen”, vertelt hij. “Ik zet bijvoorbeeld de data van mijn experimenten online. Ik ben ook een numerieke methode aan het ontwikkelen, die online komt zodra die voldoende betrouwbaar is. Alle documentatie daarover komt uiteindelijk ook online. Ik hoop dat mensen in de industrie daar rechtstreeks mee aan de slag kunnen, of in ieder geval de weg naar ons weten te vinden als ze vragen hebben.”
Is het geen bezwaar dat op zo’n manier niet alleen de Nederlandse maritieme industrie toegang heeft tot de onderzoeksresultaten? “Dat wordt wel eens als argument tegen Open Access gebruikt, er is immers Nederlands belastinggeld aan uitgegeven. Maar ook bij publiceren op de oude manier deel je je werk internationaal, dat is dus geen kenmerkend verschil”, vindt Wellens. “Wel zijn er organisaties die Open Access als winstmodel hebben. Dan is er sprake van belangenverstrengeling, want daarmee is kwaliteit niet meer de enige graadmeter. In Nederland heeft de VSNU de kosten voor het open publiceren bij grote uitgevers afgekocht. Dat hybride model is het beste van twee werelden. Kwaliteit blijft de belangrijkste graadmeter, terwijl artikelen wel bij een zo groot mogelijk publiek terecht komen. Ik ben een groot voorstander van dat hybride model.”
Niet alle onderzoeksresultaten zijn echter open te publiceren. “Als je samenwerkt met bedrijven, moet je goede afspraken maken over welk deel van het onderzoek binnenskamers moet blijven. Wat is patenteerbaar en welk deel is voldoende open om naar buiten te brengen, is dan de afweging. Daar moet je vooraf goede afspraken over maken en misschien moet je de samenwerking niet voortzetten als je het niet eens wordt”, stelt Wellens. “Ieders belangen moeten namelijk gediend zijn en het is in mijn belang dat informatie blijft stromen. Publiceren levert feedback en nieuwe inzichten op en daar kan ik weer van leren. Ik merk wel dat bedrijven er steeds meer begrip voor hebben dat wij resultaten naar buiten willen brengen.”
Graadmeter ontwikkelen
Iets waar Wellens nog wel graag verandering in ziet komen, is het meten van impact. “Bij andere vormen van wetenschappelijke literatuur is de citatie-index een graadmeter. Wanneer de industrie je onderzoek citeert, gebeurt dat in rapporten. In potentie kan een artikel dat open gepubliceerd wordt, veel meer gebruikt worden, maar een index die iets zegt over Open Access ontbreekt nog”, zegt Wellens. “Ik hoop dat er een graadmeter ontwikkeld wordt waarin we kunnen laten zien dat het Open Access delen met de industrie leidt tot het meer rechtstreeks gebruik maken van methodes die we ontwikkelen en resultaten die we genereren, en tot meer waardering voor onderzoekers. Dat is mijn wens.”
Als je samenwerkt met bedrijven, moet je goede afspraken maken over welk deel van het onderzoek binnenskamers moet blijven
Wellens denkt dat hij nog vele jaren onderzoek voor zich heeft wil hij golfklappen helemaal doorgronden. “Misschien is het voorbestemd. Mijn naam is tenslotte Wellens”, zegt hij, doelend op het Duitse woord voor golf, Welle. Intussen bereid hij ook met veel plezier de volgende generatie maritieme ingenieurs voor op hun carrière. “Het is een voorrecht om met jonge, ambitieuze mensen te werken. Een beetje bijsturen, een zetje in de rug geven of juist afremmen om ze te helpen hun doelen te bereiken.” Het leverde hem in 2021 de titel beste docent van de faculteit op.
Het meest trots is hij zelf op zijn werk met afstudeerders. “Dat is best een ingewikkelde rol. Je moet een afstudeerder helpen en aan het project bijdragen, maar tegelijkertijd voldoende afstand houden omdat jij degene bent die de beoordeling maakt. Je moet vanaf het begin duidelijk zijn over die twee petten. Eigenlijk is dat moeilijker dan college geven; ik heb ook het idee dat je impact groter als je studenten richting het afstuderen begeleid. Daar zit voor mij veel werkplezier.”