Aquabot - onbemand en autonoom meten – Self Supporting River System

Wat is het idee?

Om de waterdiepte op de vaarwegen in de gaten te houden, wordt een paar keer per jaar een peilboot gebruikt. Deze peilboot wint veel bodemdata in zodat de aannemer weet waar hij moet baggeren. Het gebruik van een peilboot gaat echter gepaard met hoog brandstofverbruik en is daarom niet duurzaam. Vandaar dat er is gedacht aan de mogelijkheid om zogenaamde ‘aquabots’ in te zetten.

Aquabots (aquatische of zelfvarende drones) kunnen nauwkeurig, snel, duurzaam en met beperkte kosten metingen uitvoeren op het water. Onder andere de waterdiepte, bodem en waterkwaliteit kunnen hiermee in kaart worden gebracht. Er is al een prototype met sensor hardware en data-analyse software succesvol getest op de IJssel in 2018.

Wat doet het?

Een aquabot kan op iedere gewenste locatie de waterhoogte en waterkwaliteit meten. Het apparaat is autonoom (zelfvarend), maar kan ook op afstand worden bestuurd. Met operationele sensors wordt data ingewonnen en met reeds ontwikkelde software vervolgens geanalyseerd.

Wat levert het op?

Aquabots kunnen nauwkeurig, efficiënt en duurzaam metingen doen op het water. Hierbij wordt brandstof bespaard, CO2-uitstoot gereduceerd en capaciteit vrijgemaakt. Er kunnen vaker metingen plaatsvinden die goedkoper zijn dan met de conventionele peilboten en met de resultaten kunnen we beter modelleren en voorspellingen doen.

Idee

Verkennen

Ontwikkelen
testen
valideren

Toepassen
in de
praktijk

Regulier gebruik

Toepassing

In 2018 is de aquabot getest op de IJssel en in de Rijnhaven van Rotterdam. De TRL na deze tests was 6.

Het testen van de productresultaten van de aquabot is in september 2019 gestart. Eerst werd het automatisch behouden van de route ten opzichte van hydrodynamische krachten getest. Vervolgens is er gekeken naar de autonomie van de user interface. Begin 2021 zijn de laatste drie vervolgstappen succesvol getest. De focus lag hierbij op het uitvaren, het kalibreren van ongevalideerde dieptemetingen en het aanpassen van autonome ontwijkingen. Onderstaande video geeft een demonstratie van de toepassing van de aquabot.

Partners

RDM Campus Rotterdam

Verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de aquabot.

BAM / Van den Herik

Lid Leerteam SSRS

RH Marine

Rijkswaterstaat

Lid Leerteam SSRS

Deltares

Lid Leerteam SSRS

Verdere informatie

De Aquabot is na het testen van de vervolgstappen in 2021 niet onopgemerkt gebleven. Zo hebben zowel Rijkswaterstaat zelf als RTL Nieuws bericht over onze slimme peilboot die vaart zonder kapitein. Daarnaast is er voor de serie Bright Builders, een samenwerking tussen Rijkswaterstaat en RTL, een aflevering gemaakt over de aquabot.

Partners

Overige oplossingen

TopSoil – Slib en grond als bodemverbeteraar

Sediment

Het management en onderhoud van het Nederlandse rivierensysteem staat onder druk. Klimaatverandering, krappe budgetten voor beheer en onderhoud en de vraag vanuit de maatschappij om steeds meer in te spelen op actuele en lokale ontwikkelingen in de regio, vragen om andere oplossingen. Een van deze thema’s is bodemdegradatie. Hiervoor is een nieuwe kijk op riviermanagement nodig en moet we onze grondstoffen anders gaan waarderen.

Het SSRS programma zoekt naar concrete mogelijkheden en oplossingen vanuit de potentie van het rivierengebied. Door gebruik te maken van slimme samenwerkingen proberen we om tot een zo betaalbaar, betrouwbaar en duurzaam mogelijk beheer van het riviersysteem te komen.

Een van de SSRS projecten houdt zich bezig met bodemdegradatie. Landbouwopbrengsten, nutriëntenvoorraden, bodemdaling, watervoorziening en – verwerking, en CO2 emissies worden allemaal beïnvloed door verslechtende bodems. Dit fenomeen komt niet alleen in woestijngebieden voor. Ook in onze jonge polders en hoge zandgronden is dit een probleem.

Het slib in onze rivieren kan bijdragen aan een oplossing, omdat het waardevolle nutriënten bevat. De uitdaging is om een keten met diverse partners op te bouwen. Want ondanks dat we in een vruchtbare delta leven, hebben we in Nederland te maken met bodemdegradatie. Door het landgebruik te koppelen aan het rivierensysteem kunnen we Nederland TopSoil leverancier van Europa maken, en laten zien dat SSRS werkt.

We proberen een koppeling te maken tussen enerzijds de landbouw die kampt met bodemdegradatie en teruglopende opbrengsten en anderzijds bijvoorbeeld de rivierbeheerders die slib uit de rivier opbaggeren dat nu alleen als afval wordt gezien.

De Nederlands Grond-, Weg-, en Waterbouw (GWW) sector staat nog te vaak ver verwijderd van de Landbouw sector. Topsoil is een van de projecten waarbij juist samenwerking plaatsvind tussen de sectoren door in te zien hoe ze elkaar aan kunnen vullen wat gedeeltelijk economisch, maar vooral op het gebied van duurzaamheid en het toewerken naar een circulaire economie grote voordelen biedt. Belangrijk daarvoor is het kennen en beoordelen van de waarde van producten. Hiervoor is een stappenplan opgesteld waarmee bagger- en grondstromen kunnen worden beoordeeld. In dit stappenplan, Menukaart genoemd, worden een aantal stappen beschreven om op een objectieve wijze de milieu- en landbouwkundige waarde van het materiaal te bepalen en te beoordelen of voor welke functie het materiaal toegepast kan worden. Voor het tegengaan van bijvoorbeeld bodemdegradatie is het van belang te weten aan welke kwaliteiten (chemisch, fysisch en biologisch) de grondstof van een bodemverbeteraar moet voldoen. Hier sluit ook het gebruik van een Maatschappelijke Kosten en Baten Analyse (MKBA) goed bij aan. De MKBA kan als tool worden gezien om met name de baten van het gebruik van sediment zichtbaar te maken bij grote projecten

Een uitleg van het project is ook te vinden op Waterwindow: Potentieel van het gebied wordt niet benut | WaterWindow
Dit is een verzamelplaats voor Nederlandse oplossingen voor problemen rond water.

Thermische Energie uit Oppervlakte water (TEO)

Energie uit water

Nederland heeft de komende decennia een grote opgave als het gaat om de energietransitie en het behalen van de klimaatdoelen door CO2 uitstoot te beperken. De energievraag vanuit de maatschappij is groot. Een belangrijk onderdeel van deze energievraag bestaat uit warmte energie. Energie die gebruikt wordt om ons in de winter warm te houden en ook in mindere mate de energie die we gebruiken onszelf in de zomer koel te houden.

Op dit moment wordt deze benodigde warmte energie met name gewonnen via de verbranding van aardgas. Zoals inmiddels bekend willen we hier van af. Uit onderzoek van onder andere Deltares, CE-Delft en bureau IF, is gebleken dat de potentie van het winnen van energie uit aquathermie enorm is. Tot nu toe is deze potentie onderbelicht geweest wat zeer onterecht is. Aquathermie kan namelijk onder de juiste condities een aanzienlijke bijdrage leveren aan de transitie van de warmtevoorziening.

Aquabot – onbemand en autonoom meten

Sediment