Jeroen Vercruysse, projectleider bij het Waterbouwkundig Laboratorium: “Met het experiment onderzochten we hoe we innovatieve technologie kunnen inschakelen om de veiligheid en efficiëntie van de Vlaamse sluizen te optimaliseren en de doorstroming van de scheepvaart te verbeteren. Nu het rapport finaal is, zijn wij erg blij met de resultaten die gelijk tot zelfs nauwkeuriger zijn dan de referentiemetingen. Met De Vlaamse Waterweg bekijken we nu de mogelijkheden van een operationele meetopstelling.”

Wanneer een schip een kanaal- of rivierpand met een hoger of lager waterpeil wil binnenvaren, gebeurt dat door middel van een sluis. Dat wordt ook ‘verschutten’ genoemd. Tijdens het verschutten ondervindt een schip krachten door het in- of uitstromen van water of door het bewegen van water in de sluis. Daarom wordt het schip vastgelegd met trossen of dikke kabels. Het is belangrijk dat deze krachten binnen veilige grenzen blijven, omdat de trossen anders kunnen breken. Daarom onderzocht het WL, een NeXperta-afdeling van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken (MOW), of en op welke manier contactloze en mobiele meettechnologie de krachten op het schip tijdens het verschutten nauwkeurig kan meten.

Samen met de uitvoerende partners Apixa en Iv-Infra, ontwikkelde het WL twee proof of concepts met een verschillende methodiek:

• Apixa maakte een fotogrammetrische opmeting van de boeg en het hek van het schip. Vier camera’s volgden verschillende punten op de boeg en het hek in de tijd, waardoor de verplaatsing van het schip nauwkeurig gemeten werd.
• Iv-Infra plaatste, met behulp van drones, prisma’s op het schip. De exacte positie van deze prisma’s werd tijdens het verschutten opgemeten door middel van infraroodsignalen, uitgezonden door totaalstations op de kade. De totaalstations bleven dit signaal volgen in de tijd.

Telkens konden onderzoekers efficiënt en veilig, vanaf de kade, de verplaatsingen en hellingen van een schip in een sluiskolk tijdens het verschutten opmeten. De verplaatsingen en hellingen zijn een goede indicator voor de krachten die een schip ondervindt.

Nadat beide opstellingen in het voorjaar van 2023 succesvol werden uitgetest in een nagebootste setting, vond in de herfst van 2023 de echte proof of concept plaats. In de Sluis van Viersel, die het Albertkanaal verbindt met het Netekanaal, werden in samenwerking met De Vlaamse Waterweg nv metingen uitgevoerd op een schip van Blue Line Logistics.

De resultaten van de meetopstellingen werden vergeleken met de referentiemetingen die gelijktijdig werden uitgevoerd. Het finale rapport is nu gepubliceerd. Uit de evaluatie blijkt dat de kwaliteit van beide meetopstellingen gelijk tot zelfs nauwkeuriger is dan de referentiemetingen.

Bovendien was de verwachting dat voor een volledige fotogrammetrische opmeting een zeer complexe opstelling en door AI ondersteunde verwerking nodig was, die buiten bereik van een proof of concept viel. De opstelling van Apixa bewees echter dat een efficiënte oplossing mogelijk is.

In een volgende stap bekijken het WL en DVW de mogelijkheden van een operationele meetopstelling. Filip Boelaert, secretaris-generaal van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken: “Beide opstellingen zetten de Vlaamse expertise met betrekking tot sluizen op de wereldkaart. De innovatieve meetopstelling heeft een belangrijke meerwaarde voor het valideren en optimaliseren van onze Vlaamse sluizen, en kan ook bij bediening vanop afstand, onbemand en slim schutten een belangrijke ondersteunende rol spelen. Ook naar de ontwikkeling van nieuwe modellen en vernieuwen van de criteria heeft een dergelijke methodiek een belangrijke toegevoegde waarde.”

Voor de ontwikkeling van deze meetinfrastructuur kon het Waterbouwkundig Laboratorium rekenen op de steun van het Programma Innovatieve Overheidsopdrachten (PIO) bij VLAIO (Agentschap voor Innoveren en Ondernemen). Het PIO creëert via innovatieve overheidsopdrachten extra mogelijkheden om, samen met ondernemingen en onderzoekscentra, de werking van de Vlaamse publieke sector te vernieuwen en innovatieve antwoorden te bieden op tal van maatschappelijke uitdagingen.

“Onze Vlaamse overheden kunnen hun koopkracht strategisch inzetten om innovatieve oplossingen te laten ontwikkelen en marktopportuniteiten te creëren voor bedrijven. Bedrijven krijgen hiermee hun eerste klantenervaring en de mogelijkheid om hun nieuwe technologieën te testen, te verfijnen, en bij succes op te schalen en te vermarkten. Een win-win situatie”, aldus Mark Andries, administrateur-generaal VLAIO.

NeXperta is de verzamelnaam voor de vier technisch ondersteunende afdelingen van het departement: Expertise Beton en Staal, het Waterbouwkundig Laboratorium, Geotechniek en Algemene Technische Ondersteuning. Als onafhankelijk studie-, onderzoeks- en kenniscentrum hebben zij één gemeenschappelijk doel: een dienstenpakket aanbieden dat het Vlaamse infrastructuur- en mobiliteitsbeleid, of de uitvoering ervan, ondersteunt. Dat pakket omvat zowel inspecties en analyses, ondersteunende onderzoeken, studies en berekeningen, risico-inschattingen als voorstellen over prioritaire werken. De NeXperta-afdelingen leveren technische ondersteuning aan de beheerders en ontwerpers van mobiliteitsinfrastructuur binnen én buiten het beleidsdomein Mobiliteit en Openbare Werken.

• Over het project: Positiebepaling van schepen in binnenvaartsluizen | VLAIO(opent in nieuw venster)
• Over het Waterbouwkundig Laboratorium: www.waterbouwkundiglaboratorium.be(opent in nieuw venster).
• Over het Programma Innovatieve Overheidsopdrachten (PIO): Innovatieve overheidsopdrachten