Das Projekt wird gefördert durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2021–2027 der Europäischen Union

(WK-intern) – Das WILLOW-Konsortium erprobt modernste Korrosionsüberwachungstechnologien, die die Wartungs- und Inspektionskosten drastisch senken.

Von Meeresbodenexperimenten bis hin zu drohnenbasierten Inspektionen führt das EU-finanzierte Projekt bereits Feldversuche zu Lastabschätzungen, Beschichtungsabbau und Lochfraß auf der Blue Accelerator-Plattform im belgischen Ostende durch.

WILLOW, „Ganzheitliche und integrierte digitale Tools für eine längere Lebensdauer und Rentabilität von Offshore-Windparks“, zielt auf die Entwicklung eines integrierten Systems ab, das Betreibern von Offshore-Windparks eine datenbasierte, gesundheitsbewusste Open-Source-Strategie zur Leistungsreduzierung bietet. Mit einem Budget von 5,8 Millionen Euro, das im Rahmen des Programms Horizont Europa bewilligt wurde, soll das Projekt zu einer 50-prozentigen Reduzierung der Inspektionskosten, einer Verlängerung der Lebensdauer von Offshore-Windparks um fünf Jahre, einer 4-prozentigen Reduzierung der Lärmbelastung und einer bis zu 10-prozentigen Senkung der Stromgestehungskosten (LCOE) zwischen 3,5 und 4,5 €/MWh beitragen.

Einer der wichtigsten Anwendungsfälle des WILLOW-Projekts ist der von POM West-Vlaanderen koordinierte Blue Accelerator, eine maritime Innovations- und Demonstrationsplattform auf Basis einer Monopile-Struktur, die 500 Meter vor der Küste im belgischen Ostende liegt. In diesem Rahmen ist eines der Hauptziele des Projekts die Untersuchung der Anwendbarkeit elektrochemischer Messungen zur Erkennung von Lochfraß – einer besonders aggressiven Korrosionsform, die die Materialoberfläche durchdringt und lokale Spannungskonzentrationen erzeugt, die für die Lebensdauer von Offshore-Strukturen entscheidend sind. Diese Aufgabe wird von SIRRIS geleitet, da derzeit kein kommerzieller Sensor verfügbar ist, der diese Art von Korrosion effektiv messen kann.

Ein weiteres Ziel ist es, unser allgemeines Verständnis der Korrosions- und Beschichtungsabbauraten im Offshore-Bereich zu verbessern, um die Entwicklung von Prognosemodellen zu unterstützen. Zu diesem Zweck wurden kommerzielle Sensoren (MetriCorr) am Blue Accelerator-Monopile installiert – insbesondere in den Spritzwasser-, Gezeiten- und Unterwasserzonen. Bisher wurden Sensoren nur in der Unterwasserzone, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Monopiles, eingesetzt. Diese kommerziellen Sensoren überwachen gleichmäßige Korrosionsraten (basierend auf dem elektrischen Widerstandsprinzip) und Umgebungsbedingungen wie Tauchzustand, Wasserleitfähigkeit und Temperatur. Zusätzlich wurden in allen Zonen des Monopiles verbesserte Korrosions- und Beschichtungsabbausensoren des Projektpartners C-Cube installiert. Der C-Cube-Sensor basiert auf elektrochemischen Messprinzipien, mit denen wir untersuchen möchten, ob zusätzliche Informationen über die aktiven Korrosions- und Beschichtungsabbauprozesse gewonnen werden können.

Darüber hinaus wurden im Januar dieses Jahres Korrosions- und Beschichtungscoupons am Blue Accelerator installiert. Diese Coupons wurden an verschiedenen Stellen platziert: in der Spritzwasserzone, der Gezeitenzone und der Unterwasserzone, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Monopiles. Ziel der Platzierung in unterschiedlichen Umgebungen ist es, die Auswirkungen von Korrosionsprozessen auf die Materialien unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen zu untersuchen. Nach mehreren Monaten der Belastung liefern erste Ergebnisse wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung von Korrosionssensoren. Dazu gehören Hinweise auf starken Lochfraß in der Spritzwasserzone, deutlich fortgeschrittenere Korrosion in der Gezeiten- und äußeren Unterwasserzone im Vergleich zum Innenbereich sowie überwiegend gleichmäßige Korrosion in der Unterwasserzone.

Ein weiteres wichtiges Experiment im Rahmen des Projekts ist der Schlammlinienkorrosionstest, der etwa 20–30 Meter vom Standort des Blue Accelerator entfernt durchgeführt wird. Der Bereich, in dem der Monopile in den Meeresboden eindringt, ist aufgrund struktureller Belastungen kritisch, wird aber aufgrund von Inspektionsschwierigkeiten und begrenzten Daten unterhalb der Schlammlinie weitgehend nicht überwacht. Das Korrosionsverhalten in dieser Zone ist noch wenig erforscht, insbesondere im Hinblick auf mikrobiologisch induzierte Korrosion (MIC) und mögliche Beschichtungsschädigungen durch Lochfraß und Meeresbodenauswaschung.

Mit Unterstützung von Antwerp Underwater Solutions wurde im April in einer Tiefe von 30–40 cm unter dem Meeresboden ein 2,5 m langes Rohr mit einem Durchmesser von 193,7 mm installiert. Das erste Rohr wurde vorsorglich ohne Sensoren installiert, um potenzielle Verluste zu reduzieren, da die Kosten für den Einsatz von Sensoren im Falle eines erfolglosen Experiments hoch wären. Da die erste Installation erfolgreich war, wird im September 2025 ein zweites, mit Sensoren ausgestattetes Rohr installiert. In diesem zweiten Rohr werden einheitliche Korrosionssensoren, von denen einer vom Partner C-CUBE speziell für diese Anwendung entwickelt wurde, am unteren Ende im Schlamm befestigt, um die Korrosion in dieser anspruchsvollen, nicht einsehbaren Umgebung zu überwachen.

Schließlich wurden in der letzten Juniwoche Flugtests mit Hyperion, der firmeneigenen Drohne von Alerion, durchgeführt, die kürzlich mit einer Wärmebildkamera ausgestattet wurde. Ziel war es, thermografische Daten zur Unterstützung des Trainings zu erfassen.

Advances in Offshore Wind Energy – WILLOW Project founded by the European Union´s Horizon 2021-2027 research and innovation program

The WILLOW consortium tests state-of-the-art corrosion monitoring technologies that will drastically reduce maintenance and inspection costs

From seabed experiments to drone-based inspections, the EU-funded project is already progressing with field tests on load estimations, coating degradation, and pitting corrosion at the Blue Accelerator platform in Ostend, Belgium.

WILLOW, “Wholistic and Integrated Digital Tools for Extended Lifetime and Profitability of Offshore Wind Farms”, aims to achieve an integrated system that will provide an open-source, data-driven health aware curtailment strategy to the offshore wind farm operators. With a 5.8 million euro budget granted within the framework of the Horizon Europe programme, it is expected to contribute to a 50% reduction on the inspection costs, a 5-years lifetime extension of offshore wind farms, a 4% reduction in noise pollution and up to 10% reduction of LCOE (Levelized Cost of Energy), between 3.5 and 4.5 €/MWh.

One of the key use cases of the WILLOW project is the Blue Accelerator coordinated by POM West -Vlaanderen, a maritime innovation and demonstration platform based on a monopile structure, located 500 metres offshore in Ostend, Belgium. Within this setting, one of the project’s main goals is to investigate the of use electrochemical measurements to detect pitting corrosion — a particularly aggressive form of corrosion that penetrates the material’s surface and creates local stress concentrations, which are critical factors in the fatigue life of offshore structures. This task will be led by SIRRIS, as there is currently no commercial sensor available that can effectively measure this type of corrosion.

Another objective is to improve our general understanding of offshore corrosion and coating degradation rates to support the development of forecasting models. To support this objective, commercial sensors (MetriCorr) have been installed on the Blue Accelerator monopile — specifically in the splash, tidal and submerged zones. Until now, sensors had only been deployed in the submerged zone, both inside and outside the monopile. These commercial sensors are designed to monitor uniform corrosion rates (based on the Electrical Resistance principle) and environmental conditions such as submersion status, water conductivity, and temperature. In addition, newly improved corrosion and coating degradation sensors, produced by project partner C-Cube, were also installed on the monopile in all the zones. The C-Cube sensor is based on electrochemical measurement principles, with which we want to study if additional information on the active corrosion and coating degradation processes can be obtained.

Moreover, corrosion and coating coupons were installed on the Blue Accelerator in January of this year. These coupons have been placed in various locations: the splash zone, tidal zone and submerged zone, both inside and outside the monopile. The purpose of placing them in different environments is to assess how corrosion processes affect the materials under varying exposure conditions. After several months of exposure, early findings are providing crucial insights for the development of corrosion sensors. These include evidence of severe pitting in the splash zone, significantly more advanced corrosion in the tidal and external submerged zone compared to the internal area and predominantly uniform corrosion in the submerged zone.

Another key experiment within the project is the mudline corrosion test, conducted approximately 20–30 metres from the Blue Accelerator site. The area where the monopile enters the seabed is critical due to structural loads but remains largely unmonitored because of inspection difficulties and limited data below the mudline. Corrosion behaviour in this zone is still poorly understood, especially regarding microbiologically induced corrosion (MIC) and potential coating degradation caused by pitting and seabed scouring.

With support from Antwerp Underwater Solutions a 193.7mm diameter, 2.5 m-long pipe was installed in April at a depth of 30–40 cm under the seabed. The initial pipe was installed without sensors as a precaution to reduce potential losses, considering the high cost of deploying sensors if the experiment was unsuccessful. As the initial installation was successful, a second pipe equipped with sensors will be installed in September 2025. Inside this second pipe, uniform corrosion sensors, one of which is specifically developed for this application by partner C-CUBE, will be fixed at the lower end, being buried in the mud, to monitor corrosion in this challenging, unobservable environment.

Finally, during the last week of June, flight tests were carried out using Hyperion, Alerion’s proprietary drone, which has recently been equipped with a thermal imaging camera. The objective was to capture thermographic data to support the training of an AI model for corrosion damage detection. Two types of inspections were performed in the Blue Accelerator. The first consisted of vertical flights from sea level to the top of the pole. The second involved a spiral ascent around the pole — flying in circles from the sea level to the top end of the pole. In both cases, thermal and RGB images were successfully captured.

WILLOW involves 12 partners from 5 European countries (Spain, Belgium, The Netherlands, Norway and Germany): CEIT (coordinator), 24SEA, ALERION, BASQUENERGY Cluster, C-CUBE, FLANDERS MAKE, NORTHER, SIRRIS, SINTEF, TSI, VUB and WÖLFEL. For more information about the project, visit the official website: www.willow-project.eu, follow the LinkedIn page @WILLOW Project EU and watch the official video.

PR: WILLOW

PB: Advances in Offshore Wind Energy – WILLOW Project founded by the European Union´s Horizon 2021-2027 research and innovation program / ©: WILLOW