Een Digital Twin om efficiënter te baggeren

Op basis van big data een exacte kopie van de bodem van de rivier maken ongeacht wat de omstandigheden op de rivier zijn. Met de zogenoemde Digital Twin moet het mogelijk worden. En met deze virtuele rivier kan niet alleen de binnenvaartschipper zijn voordeel doen. Ook vaarwegbeheerders en baggeraars die de rivieren op diepte moeten houden, kunnen deze digitale tweeling gebruiken.

Voor het maken van een digitaal beeld hoe de rivier zich gedraagt en daarmee hoe de bodem er precies uit ziet, wordt gebruik gemaakt van verschillende bronnen. Dat kunnen de waterstanden zijn die van Rijkswaterstaat komen, maar ook data van commerciële partijen zoals CoVadem. En ook de binnenvaartschipper kan in de toekomst voordeel halen uit deze koppeling van een virtuele wereld aan de werkelijke voordeel. Hij krijgt er namelijk een beter en efficiënter onderhouden rivier voor terug. Na hoog water gebeurt het bijvoorbeeld namelijk nogal eens dat ondieptes ontstaan. Door deze op tijd te kunnen zien, kan direct actie worden ondernomen. Dat zorgt er weer voor dat het goederenvervoer over water betrouwbaarder wordt.

Multibeams

Om een goed beeld van de bodem te krijgen hebben baggeraars weliswaar zelf meetvaartuigen die met zogenoemde multibeams op de rivieren varen. Maar deze begeven zich echter niet op elke plaats op de rivier, maar meestal vooral op plekken waar al narigheid wordt verwacht. Dus niet op de meer onbekende plekken. Omdat het werken met multibeams kostbaar is, wordt ook niet elke dag gepeild, maar bijvoorbeeld slechts één keer in de twee maanden. Op de Duitse Rijn peilt de vaarwegbeheerder zelfs nog minder dan in Nederland.

De plekken waar gebaggerd moet worden kunnen wel goed in kaart worden gebracht door verschillende databronnen aan elkaar te koppelen. Zo ontstaat een compleet beeld van de rivier en kan een baggeraar zijn materieel efficiënter inzetten en eerder actie ondernemen.

Echolood

Om een exacte kopie van de werkelijkheid in digitale vorm te krijgen, een digitale tweeling dus, is meer informatie nodig dan alleen de huidige peilingen van de baggeraars. Met behulp van huidige technologie wordt inmiddels al realtime informatie over de rivieren verzameld. Dit gebeurt onder meer met het varende netwerk van metende schepen van CoVadem. Deze binnenvaartschepen varen sowieso dagelijks op de rivier en brengen de rivierbodem al met het echolood in beeld. Zo ontstaat een actueel beeld wat gebruikt kan worden voor vaarwegonderhoud. ‘Hoe beter de informatie over de bodem, des te gerichter kan de vaarwegbeheerder de rivieren op orde houden en des te slimmer en gerichter kan er worden gebaggerd’, vertelt Henk van Laar van CoVadem.

Betrouwbaarheid

De informatie die CoVadem aan de baggeraars levert, verschilt overigens wel van de informatie die de binnenvaartschippers die meedoen aan CoVadem, op hun elektronische kaart krijgen. ‘In de elektronische kaart krijgen de binnenvaartschippers informatie over de waterkolom boven de bodem. Voor een baggeraar is het belangrijk om te zien hoe de bodem verandert ten opzichte van een referentievlak, bijvoorbeeld NAP. Op de Waal moet een baggeraar bijvoorbeeld zorgen dat de bodem onder een bepaald referentievlak blijft. De baggeraars garanderen geen waterkolom.’

Voor Rijkswaterstaat heeft CoVadem inmiddels de data geleverd voor een protype van de Digital Twin. Voor de mobiele verkeersleiders van Rijkswaterstaat zou de Digital Twin in de toekomst namelijk een aanvullend instrument kunnen zijn om hun werk nog beter te kunnen doen. De vraag was wel of de Digital Twin net zo betrouwbaar zou zijn als de metingen met de multibeam. ‘Uit metingen op de IJssel is gebleken dat de Digital Twin heel erg betrouwbaar is’, vervolgt Van Laar. ‘In de meeste gevallen is het verschil minder dan tien centimeter. Maar een multibeam peiling kan ook erg verschillen. Als je een uur later peilt, kan het weer anders zijn. De Digital Twin is nu misschien nog geen vervanger, maar wellicht over tien jaar wel. Als we als CoVadem nog meer deelnemers hebben.’

Zo kan een digitale tweeling van de rivierbodem er uit komen te zien. (Illustratie CoVadem)