Duurzame sluizen en bruggen door voorspelbaar onderhoud

‘Onderhoud kun je op 3 momenten doen: te vroeg, te laat of op tijd. Te vroeg kost onnodig geld. Dit gebeurt misschien bij onderhoud volgens het boekje. Puur omdat een apparaat een bepaald aantal uren gedraaid heeft. Te laat willen we natuurlijk ook niet. Dan komt het onderhoud pas op het moment dat er al iets stuk is. De uitdaging is om het op tijd te doen. Dat lukt alleen als je meer weet over de gezondheid van het systeem.’ Aan het woord is Gilbert Westdorp. Vanuit het cluster netwerkmonitoring van Rijkswaterstaat Zee en Delta is hij betrokken bij het programma Vitale Assets. Dat programma richt zich erop om beter te voorspellen wat het beste moment voor onderhoud is. Westdorp: ‘Dat raakt bijna alle processen van Rijkswaterstaat. Door onderhoud op tijd uit te voeren, werken systemen betrouwbaarder en daarmee veiliger. Ook voorkomen we storingen en stremmingen. Dat heeft bijvoorbeeld weer invloed op het verkeersmanagement.’

Gebruik optimaliseren

‘Je kunt het zien als een soort slimme thermostaat’, vult Stijn van Balen aan. Als hoofd van het Datalab van Rijkswaterstaat is hij verantwoordelijk voor datagedreven toepassingen, waaronder voorspelbaar onderhoud. ‘Door objecten te voorzien van sensoren en continu gegevens over de status te verzamelen, kun je meteen ingrijpen als er iets aan de hand is. Bovendien kun je met die gegevens het gebruik optimaliseren. Vergelijk het met een airco die je inzet om de beslagen ramen van je auto schoon te maken. Als je meteen van stand 0 naar 5 schakelt, krijg je niet het beste resultaat en het is niet efficiënt. Je kunt beter geleidelijk schakelen. Iets vergelijkbaars zagen we bij een gemaal in Eefde, waar 2 pompen of op laag of op hoog vermogen werkten. Dankzij deze data kunnen we ze nu beter bedienen.’

Enorme datastroom

Vitale Assets richt zich in eerste instantie op zogeheten natte objecten, zoals bruggen en sluizen. Rijkswaterstaat is bezig met een heel groot vervangings- en renovatieproject op dat gebied en grijpt deze gelegenheid aan om gelijk te zoeken naar mogelijkheden die deze objecten slimmer maken. ‘Het gaat om wel 300 tot 400 assets. Die sluiten we allemaal aan op hetzelfde systeem. Er komt dus een enorme stroom aan data binnen bij Rijkswaterstaat’, vertelt Therry van der Burgt. Hij is solution architect binnen het scheepvaartdomein en heeft meegewerkt aan de ontwikkeling van dit centrale systeem om data te verzamelen: Object Data Services (ODS). ‘ODS biedt een uniforme manier om data van verschillende objecten te verzamelen, op te slaan en te vergelijken.’

Interessant voor alle partijen

‘Die data zijn niet alleen relevant voor Rijkswaterstaat, maar ook voor de markt’, vervolgt Van der Burgt. ‘Leveranciers krijgen hiermee bijvoorbeeld inzicht in echte praktijkgegevens van hun producten. De afspraak is namelijk dat deze data open beschikbaar komen voor de betrokken partijen.’ Rob Burghard, directeur van EnergQ, het bedrijf dat de sensoren installeert en de software levert om gebruikspatronen te analyseren, vult aan: ‘Ook aannemers kunnen de sensoren op deze manier uitlezen. Het mooie is dan ook dat elke partij weer andere signalen kan uitfilteren. Aannemers die ook verantwoordelijk zijn voor het onderhoud, kunnen zo beter inschatten wanneer dit nodig is. Bovendien maken de gegevens het bijvoorbeeld gemakkelijker om zaken over te dragen bij contractwisseling.’

Open data voor publieke waarde

‘Dat vrije gebruik van de data vinden we bij Rijkswaterstaat heel belangrijk’, bevestigt Westdorp. ‘We zijn ook betrokken bij het Europese project BE-GOOD om open data te stimuleren en overheidsdata nog beter te benutten. We spreken van tevoren af dat de gegevens niet van de fabrikant zijn en dat we daar niet extra voor hoeven te betalen. Zo kunnen we ze onbeperkt gebruiken voor publieke waarde. Onze windmetingen bij bruggen kunnen bijvoorbeeld ook interessant zijn voor de scheepvaart. Of de gegevens kunnen worden opgenomen in modellen voor watermanagement.’

Energieverbruik zegt veel

Burghard vertelt dat vooral energieverbruik wordt gemeten. ‘Dat is gemakkelijk, het kost weinig en je kunt sensoren tijdens gebruik installeren. Daarmee zijn bovendien veranderingen in het hele systeem terug te zien. Als er ergens iets hapert, kost dat extra energie. Onze software detecteert de kleinste afwijkingen in het verbruikspatroon en kan daardoor in een vroeg stadium alarm slaan. Daarvoor is wel een model van het normale verbruik nodig. De energie die nodig is om een sluisdeur te openen, hangt bijvoorbeeld af van de waterstand en de windrichting. Die moeten we dus ook meten. Met kunstmatige intelligentie bepalen we vervolgens het normale patroon.’ Van der Burgt vult aan: ‘Lokale kennis blijft wel belangrijk. Experts moeten bepalen of een onverwacht patroon echt iets betekent en waar het precies vandaan komt. Vaak is dat iets kleins, bijvoorbeeld een oliepompje dat stopt met druppelen. Maar door dat meteen te repareren, kun je een kettingreactie met grote gevolgen voorkomen.’

Nieuwe duurzame oplossingen

De verzamelde gegevens hebben veel te bieden, onder meer op het gebied van duurzaamheid. Westdorp: ‘Door onderhoud precies op tijd uit te voeren, kunnen we de levensduur van objecten verlengen en is er dus minder materiaal nodig.’ Burghard stelt dat er door het energieverbruik te monitoren ook energie wordt bespaard. ‘Zo weten we nu dat luchtdrogers in sluizen een groot deel van het verbruik bepalen. Dat kunnen we gericht aanpakken. Bovendien voorkomen we storingen, zodat schepen niet stil hoeven te liggen en auto’s niet in de file hoeven te staan.’ Van Balen: ‘Ook willen we bijvoorbeeld alleen pompen als het waait, omdat er dan veel groene energie beschikbaar is. Daarvoor moet je wel weten wat de status is van alle pompen en systemen. Dat we al die gegevens continu bij elkaar hebben, maakt nieuwe dingen mogelijk.’