Vervuilende dieselgeneratoren
Vrijwel alle festivals in Europa draaien op vervuilende dieselgeneratoren voor hun stroomtoevoer. Als duurzaam alternatief ontwikkelden TU/e-onderzoekers samen met 10 bedrijven een 21 meter hoge, uitklapbare toren met zonnecollectoren en een windturbine. Maandag werd de ‘GEM-tower’ voor het eerst volledig opgebouwd op de TU/e-campus, voordat volgende week tijdens Pukkelpop de eerste praktijktest plaatsvindt.
Tien bedrijven
Het vervuilende karakter van festivals was al jaren een doorn in het oog van TU/e-bouwkundige Faas Moonen. Met 2,3 miljoen euro subsidie van het Europese Interreg begon hij in 2017 aan een duurzaam alternatief, en stelde een postdoc en drie PDEng-onderzoekers aan om hem te helpen. Aan zijn droom werken vandaag de dag tien bedrijven mee, waaronder festivalorganisatoren van Pukkelpop en Eurosonic Noorderslag, die volop mee hebben gedacht om aan de strenge veiligheidseisen te kunnen voldoen.
Klaar voor uitgebreide tests
De resulterende festivaltoren is nu klaar voor de eerste uitgebreide tests. ‘Uiteindelijk moet een hele groep van torens rondreizen langs de Europese festivals, en hen voor honderd procent aan duurzame energie voorzien’, aldus Moonen. ‘Ook hoop ik dat de opvallende gestalte de feestende bezoekers meer bewust maakt van duurzaamheid.’
Duurzaam transport
Hoewel alle duurzame oplossingen al een tijdje bestaan, was het combineren een flinke uitdaging voor het onderzoeksteam. ‘We moesten constant een evenwicht zoeken tussen onze wens om zoveel mogelijk energie op te kunnen wekken, het ontwerpen van een mooie eyecatcher én het waarborgen van de veiligheid. Dat was flink puzzelen,’ legt Moonen uit.
Accupakket
De duurzaamheid zit hem niet alleen in het opwekken van energie, de toren zelf is van duurzame materialen gemaakt én er is nagedacht over het duurzaam transporteren van het gevaarte. De precieze opbrengst van de toren moet nog blijken uit de tests, hij zou maar liefst 261 dagen per jaar stroom moeten kunnen genereren. Daarnaast bestaat de basis van de toren uit een 3 meter hoog accupakket die 90 kWh aan stroom kan opslaan. Op die manier moet de energiezekerheid gegarandeerd zijn.
Zonnecollectoren van eigen bodem
De meeste energie wordt opgewekt met een 700 kilogram wegende verticale windturbine op 18 meter hoogte. Deze hoogte is gekozen vanwege de wind, die boven de 18 meter het hardst waait. Is de wind afwezig, dan zorgen zonnecellen voor een stabiele stroomopwekking. Maar liefst 144 kleine flexibele thin foil zonnecellen sieren de toren. Daarnaast levert het onderzoeksteam nog 72 grote, flexibele zonnecellen die festivalorganisatoren op de daken van hun etenskramen, toiletwagens of tenten leggen en kunnen koppelen aan het accupakket van de toren.
Gekleurde zonnecollectoren
De eyecatcher zijn de veertig gekleurde zonnecollectoren. Deze zogenoemde LSC-panelen (Luminescent Solar Concentrator) zijn ontwikkeld aan de TU/e, in de onderzoeksgroep van prof. Michael Debije aan de faculteit Scheikundige Technologie. De panelen vangen inkomende lichtstralen in de plaat, en transporteren deze naar de randen. In de omlijsting van de panelen zitten zonnecellen die deze geconcentreerde lichtbundel omzetten naar elektriciteit. Moonen: ‘Omdat de LSC-panelen geen direct zonlicht nodig hebben, zijn ze breder toepasbaar dan zonnecellen. Zowel in de schaduw als in de zon leveren de LSC-panelen namelijk energie. Zelfs op een volledig bewolkte dag, blijven ze dus elektriciteit produceren.’
Uitklappen straks automatisch
Voor het uitklappen van de 14 meter hoge toren is nu nog een hijskraan nodig, maar bij de uiteindelijke versie zal het met een druk op de knop automatisch ontvouwen.
Om ook nog het transport te verduurzamen, is de toren uitklapbaar gemaakt. Daardoor neemt het opbouwen minder dan een dag in beslag. Het 3500 kilogram stalen gedeelte van de toren is ingeklapt circa één meter dik en kan uitklappen naar een hoogte van 14 meter. Het geheel is met 300 scharnieren en 542 bouten bevestigd. Voor het uitklappen van het huidige exemplaar is nog een hijskraan nodig, maar het volgende ontwerp moet met een druk op de knop automatisch ontvouwen.
Bouw nieuwe toren
Het komende jaar staat in het teken van het testen van deze toren. In 2020 moet dit exemplaar volledig werkzaam langs de festivals reizen. Maar met deze ene toren is het onderzoeksteam zeker niet klaar. ‘We starten daarna met de bouw van een nieuwe toren, die nóg meer stroom moet opwekken en dus óók automatisch uitklapbaar is’, vertelt Moonen enthousiast. ‘Naast de torens willen we ons vizier ook open houden voor andere vormen van duurzame energie-opwekkers. Mijn droom is om uiteindelijk allerlei grootschalige evenementen, in zomer én winter, van duurzame stroom te voorzien met een netwerk aan batterijen, torens, zonnecellen en andere duurzame innovaties.’
GEM-tower
Dit project, onder de noemer GEM-tower (Green Energy Mill), is gehonoreerd als Europees Interreg project met de Technische Universiteit Eindhoven als lead partner. Faas Moonen is projectleider vanuit de TU/e, en wordt ondersteund door PDEng-onderzoekers Floor van Schie, Patrick Lenaers en Marius Lazauskas en postdoc Ester Pujadas-Gispert is. Naast de TU/e werken 10 andere partners mee aan het project, dit zijn IBIS-Power, Double2, Pukkelpop, Off Grid Energy Limited, Dour, RPS, Eurosonic Noorderslag, Flexotels en ZAP. Ga naar de website voor meer informatie of om het project te volgen http://www.gem-tower.com/.