Drone tussen wal en schip

Een vreemd zwart apparaat cirkelt met een hoog zoemend geluid boven het water bij de Amstelsluizen, als een gepantserd reuzeninsect op zoek naar zijn prooi. Vier lichtgevende ogen speuren de omgeving af. Dan duikt het naar beneden, tot vlak boven het water, en manoeuvreert behendig onder een stalen beugels en tussen touwen door, naar het smalle stukje water tussen wal en woonboot.

Scheuren in beeld brengen

“Dit zijn precies de plekken waar we deze drones willen inzetten”, vertelt innovatiemanager Maurice Kenter van de gemeente. “Plekken bij woonboten of steigers waar we met normale middelen moeilijk bij kunnen om de kademuur te inspecteren, of waar dat minder veilig is. Zo zijn er kades in de stad waar we maar 10 procent van de kademuur kunnen inspecteren, omdat de gracht er vol ligt met woonboten. Op deze manier hopen we die overige 90 procent van zo’n kade ook te kunnen inspecteren en de staat ervan vast te stellen.”

Lidar

Die inspecties zijn belangrijk om scheuren en andere slechte delen in het metselwerk in beeld te brengen. Terwijl de drone soepel laag over het water langs de kademuur glijdt, vertelt Daan Groenink van het gemeentelijk Dronelab hoe dat gebeurt. “De drone is uitgerust met een fotocamera en Lidar. Dat laatste is een techniek die volgens hetzelfde principe werkt als radar, maar dan met licht. Het apparaat zendt een laserpuls uit en vangt de reflectie daarvan op met een sensor. Op die manier creëert het apparaat een 3D-beeld dat is opgebouwd uit allemaal kleine puntjes. Dat noemen we een puntenwolk, of pointcloud. Zo krijgen we een heel nauwkeurig en gedetailleerd beeld van de kademuur en de directe omgeving, zoals bijvoorbeeld de positie van de bomen ten opzichte van de kaderand.”

Al die informatie kunnen we gebruiken voor de beoordeling van de kademuren. Als er scheuren in het metselwerk zitten, kan dat van alles betekenen, afhankelijk van het aantal scheuren en de grootte van de scheuren. Maurice: “Het kan erop duiden dat de fundering niet meer sterk genoeg is, of dat de muur zelf verzwakt is en richting het water aan het schuiven is. Vaak zie je scheuren in samenhang met andere signalen zoals het uitbuiken of verzakken van de kademuur boven water en schade aan funderingspalen onder water.” Op basis van die signalen beoordelen we wat we met de kademuur moeten doen. Zo kunnen we hem afkeuren en op de lijst voor herstel zetten, of hem wat vaker in de gaten houden met onze monitoring, en zorgen dat de situatie veilig blijft.

Sneller, accurater, goedkoper

Maar vóór de drone voor deze beoordelingen kan worden ingezet, moeten de onderzoekers nog aantonen dat de informatie die de drone levert betrouwbaar is. Dat betekent dat er nog wat meer proeven zullen volgen. “Voor een inspectie van een kademuur is dit pas één van de eerste proefvluchten die we boven water maken”, vertelt Daan. “In oktober volgt er een tweede proef boven water. Wel hebben we eerder dit jaar aan de Singelgracht al een proef uitgevoerd met een drone onder water (De kademuren lopen ook onder water nog een stuk door – zie de afbeelding hierbij, red.). Daarvoor maken we gebruik van een camera en sonar – dat werkt met geluidspulsen.”

“En in de toekomst willen we ook kijken of we die onderwaterdrone kunnen uitbreiden met onze weerstandsboor de Resi Powerdrill“, vult Maurice aan. “Daarmee kunnen we dan ter plekke de sterkte van de palen meten. Dat zou betekenen dat we de inspecties van de kademuren voor een groot deel met drones kunnen uitvoeren, ook op moeilijk bereikbare plekken. Met de informatie van de 2 drones zou je dan een volledig beeld krijgen van de staat van de kademuur, boven water en onder water. En voor zover we het nu in kunnen schatten, is die informatie ook nog eens sneller, accurater en goedkoper dan met de methoden die we nu gebruiken.”

Kolibrie

Ondertussen zijn er ook nog wel wat issues om op te lossen, weet Daan. Zoals het hoge zoemgeluid dat de drones maken. “Bij een drone die hoog door de lucht vliegt hoor je dat niet, maar als je ze inzet voor werk laag aan de grond, kan dat voor omwonenden best een hinderlijk geluid zijn. Droneproducenten zullen dus nog aan de bak moeten om dit te verbeteren. Misschien kunnen ze inspiratie opdoen in de natuur. Daar maakt een kolibrie tot wel 50 slagen per seconde met zijn vleugels zonder echt veel geluid te maken. Het is meer een prettig gezoem. Wat blijkt? De kolibrie maakt een achtje met zijn vleugels, in plaats van een rondje zoals de rotor van een drone.”