Drenthe krijgt eerste ‘radiostille’ windmolen, met even weinig radiostraling als een huishoudelijk apparaat
In Drenthe moet ’s werelds eerste radiostille windmolen verrijzen. Cruciaal voor sterrenkundigen om zonder verstoringen naar het universum te kunnen blijven kijken.
Iedereen wil schone energie, maar niemand zit te wachten op windmolens in zijn achtertuin. Zeker niet als je een van de gevoeligste radiotelescopen in de wereld beheert en zwakke signalen uit het universum wil opvangen. De afgelopen jaren hebben astronomen van het Nederlandse onderzoeksinstituut Astron de planning van Windpark Drentse Monden Oostermoer met lede ogen aangezien. De in het noordoosten van Drenthe geplande turbines (45 stuks met ieder een vermogen van 3.900.000 watt, het gemiddelde elektriciteitsverbruik van ruim tienduizend huishoudens per molen) zouden wel eens een flinke deuk kunnen slaan in het onderzoeksprogramma van hun nieuwste radiotelescoop LOFAR. In het verleden is al gebleken dat (ongevaarlijke) radiostraling van voorbijrijdende auto’s of het schrikdraad van een boer al zichtbaar waren in de metingen.
Het zijn vooral de metingen van LOFAR aan het jonge heelal die als eerste in het geding komen. Daarbij proberen de antennes signalen op te vangen uit het tijdperk dat de eerste sterren begonnen te schijnen in het universum. ‘Nog nooit is dat vastgelegd, en LOFAR moet hier duizenden uren voor meten. Met storende windmolens kun je dat vergeten. Jammer genoeg zijn dat juíst de metingen waarvoor de telescoop in eerste instantie werd gebouwd’, zegt Michiel Brentjens, astronoom bij Astron.
Polderen
Het belangenconflict liep uit op een potje Hollands polderen. Een andere locatie voor het park was volgens Brentjens moeilijk te vinden, vanwege de beschermde natuurgebieden in de provincie. In 2016 sloot Astron op initiatief van toenmalig minister Henk Kamp een convenant met de windmolenbouwers. Hierin beloofden de bouwers een windmolenpark te ontwikkelen dat in zijn geheel niet meer radiostraling produceert dan pakweg een huishoudelijk apparaat. Daarmee zouden de meeste metingen van LOFAR door kunnen gaan én heeft Drenthe zijn schone energie.
Hoe doe je dat precies, een windmolen ‘radiostil’ maken? In principe genereert alle elektronica radiostraling. De bouwers schrijven dat ze de onderdelen in de windmolen waar de meeste straling vanaf komt een speciale afscherming geven. Niets wordt over het hoofd gezien. Ook de kieren in de deur die op 145 meter hoogte toegang verschaft tot de elektronica van de windmolen wordt nagelopen en waar nodig gedicht.
Maar wacht even, een windmolenpark met de elektromagnetische voetafdruk van bijvoorbeeld een stofzuiger? Dat klinkt optimistisch. Volgens Gerard van Bussel, hoogleraar Windenergie van de Technische Universiteit Delft, kun je maatregelen treffen om straling in te perken. Hij keek op verzoek van de Volkskrant naar de Drentse windmolen, die met een maximale hoogte van 210 meter in Nederland de grootste windmolen op het land wordt. De meeste storende radiostraling komt volgens Van Bussel niet van de generator, want die draait op een relatief laag toerental en produceert straling waar LOFAR geen last van heeft. Dat is anders voor de vermogenselektronica die de opgewekte stroom geschikt maakt voor het elektriciteitsnet. Die omzetting is nodig om de steeds wisselende snelheden van de rotorbladen op te vangen en de geproduceerde stroom te laten aansluiten op de constante tred van het elektriciteitsnet van 50 hertz. Dit onderdeel produceert mogelijk wél hogere en storende frequenties. Daarnaast kunnen de aansturingssystemen die de molen en de rotorbladen op de wind afstellen voor eenzelfde soort storing zorgen. Die systemen zijn iedere vijf tot tien minuten actief.
Magnetron
Toch denkt Van Bussel dat dit op te lossen is. Storende straling is best tegen te houden met de juiste materialen, zegt hij. ‘Denk aan het metalen gaas in de deur van je magnetron, die de microgolfstraling uit het apparaat tegenhoudt. Een absorberende metalen kooi kun je in principe voor ieder type radiostraling maken. Dit lijken mij problemen die technisch oplosbaar zijn.’
De molens kunnen mogelijk ook radiostraling weerkaatsen uit de omgeving en LOFAR storen. Om te bepalen hoeveel de windmolens precies produceren en reflecteren wordt in januari een testmolen gebouwd en aangepast. Op zijn vroegst gaat LOFAR komende zomer meten met een draaiende windmolen.
Blij is Brentjens niet met de windmolens, maar hij zegt tevreden te zijn over het overleg met de bouwers, waarbij hij zelf ook betrokken is. Volgens hem bestaat er goede kans dat ze de afgesproken niveau’s halen, misschien niet tijdens de eerste meetronde, maar wel na verschillende verbeterpogingen. Afhankelijk van het uiteindelijke elektromagnetische niveau liggen er verschillende scenario’s op tafel. Als de straling sterk wordt ingeperkt dan kan LOFAR wellicht toch doorgaan met alle onderzoeksprojecten. Bij iets meer straling wordt het windmolenpark soms stilgelegd en zodat storingsvrije metingen mogelijk zijn. Een andere mogelijkheid is voor de radiotelescoop misschien wel het makkelijkst. Brentjens: ‘Veroorzaken de windmolens echt te veel ruis dan ligt de uitkomst nu al vast in het convenant, dan komt het windmolenpark er niet.’