Kan het zo simpel zijn? Windenergie opwekken in je eigen woning? Zonder windmolens op het dak? Nieuwsgierig? Lees verder

Transcriptie

1 Kan het zo simpel zijn? Windenergie opwekken in je eigen woning? Zonder windmolens op het dak? Nieuwsgierig? Lees verder

2 Blz. 2 TEO (Tocht Energie Opwekker) Uit tocht opwekken en gebruiken van windenergie in woningen De idee: Onzichtbaar uit tocht opwekken en gebruiken van windenergie in woningen Als loef en lijzijde van een woning worden kortgesloten ontstaat er een luchtstroom. Tocht. Kleinschalig duurzame energie opwekken en gebruiken op de plaats waar je het nodig hebt door slim gebruik te maken van luchtdrukverschillen in de (gebouwde) omgeving. Het is efficienter, duurzamer en goedkoper dan mega windparken op zee of een paar hoge windmolens die in gebieden met minder dan 7 m/sec (4 Bf) gem. windspeed nauwelijks capaciteit behalen. De werking. Zet je een voor- en achterdeur tegen elkaar open dan ontstaat er door onderdruk aan de lijzijde een zuigende (dus niet inblazende!) luchtstroom. Die heeft tot gevolg dat de deur aan de lijzijde dichtklapt. Pure energie die de voordeur uitvliegt. Die energie kun je vasthouden en direct aan het lichtnet aanbieden. Door gebruik te maken van deze luchtdrukverschillen rondom woningen en gebouwen (denk ook aan liftschachten) kan op eenvoudige en relatief goedkope wijze nagenoeg onzichtbaar duurzame energie worden opgewekt met een gesloten kanaalsysteem dat de loef- en lijzijde kort sluit. In de volksmond tocht. Prijzen. In 1998 kreeg ik voor deze (geoctrooieerde) vinding uit handen van de heer Ir. P.A.M. van Luyk van de NOVEM de Energieconversieprijs (De TEO heette toen nog Energysnail ). Buisiness plan. Wij namen ook deel aan de Ondernemersplan wedstrijd New Venture 98 met het schrijven van een businessplan voor de TEO (toen nog Energysnail genoemd). Geëxamineerd door Micky Huijbrechtsen en nog twee topindustriëlen kwamen wij de eerste twee rondes door en eindigden in de finale derde ronde op de tiende plaats, achter uitsluitend ICT vindingen. ICT stond toen in het middelpunt van de industriële- en investeerders belangstelling. Duurzame energie en vermindering van CO2 uitstoot waren toen nog niet echt een issue. Nu 13 jaar later moet dat plan (op aanvraag beschikbaar) worden herschreven, maar blijft in de basis onveranderd. Onderzoek 1. TU-Delft. De TU-Delft, sector windenergie, verrichtte theoretisch onderzoek. Onze begeleider was Gerard van Bussel. De uitkomst van deze studie die niet door de TUD werd gevolgd door wetenschappelijk praktijkonderzoek was dat het systeem inderdaad energie opwekt. Maar naar het oordeel van Van Bussel niet in de hoeveelheid die vooraf was berekend. Zijn conclusie was dat de vinding alles in zich had voor nadere wetenschappelijke studie en proefopstelling. De TU en ik verschilden van mening over de energieopbrengst en natuurkundige wetenschappelijke uitgangspunten die niet nog niet door voldoende wetenschappelijke literatuur kon worden onderbouwd. Er is nog weinig over deze vinding beschreven. De TU ging in zijn theoretische berekening uit van inblazende wind zoals het principe van een windmolen. Men dacht dat het systeem door de trechtervorm veel windkrachtverlies zou opleveren. Op zich is die veronderstelling juist. Wanneer wind een trechter wordt ingeblazen gaat door frictie van de trechtervernauwing veel energie verloren. De TU ging wat de TEO betreft echter uit van een verkeerd natuurkundig gegeven. De TEO is gebaseerd op onderdruk, dus zuigende wind of venturi werking als bij een carburateur. Die onderdruk leidt juist door die venturi werking tot hoge windsnelheden bij vernauwing van de buis (vergelijk ook de werking van Dyson stofzuiger die veel later werd geïntroduceerd). De TU wilde niet meer geld in het onderzoek steken en een windtunnelopstelling financieren. Geadviseerd werd zelf een proefopstelling te bouwen. Dat hebben we gedaan.

3 Blz Eigen praktijkonderzoek. Niet gehinderd door enige ontmoediging maakten we een miniatuur houtje-touwtje onderzoeksopstelling met een benzinetrechter als basis 1. In de energieopbrengst speelt de luchtstromingsnelheid een derdemachtsfactor! De uitkomst bleek boven verwachting. In het nauwste gedeelte draaide het kunststofschoepenradje zo hard dat het uiteenspatte. De luchtstroomsnelheid in het nauwste gedeelte bleek over een afstand van slechts 2cm met ruim een factor 10 toegenomen 2 3. TH-Rijswijk. Aansluitend werd het project een studieopdracht voor eindexamenkandidaten aan de TH- Rijswijk (THR) o.l.v. de heer Fred Zoller. Om hun objectiviteit te waarborgen werden de studenten niet door ons geïnformeerd over onze meetuitkomsten. Zij werden evenals bij de TU- Delft alleen op de hoogte gebracht van mijn theoretische energieopbrengstberekeningen zoals die al waren neergelegd in de ondernemersplanwedstrijd van New Venture in De studenten (groep Bierman) kwamen bij een windsnelheid van 3 m/sec en een tochtsnelheid van 2,68 m/sec in tegenstelling tot de uitkomsten van de TU Delft uit op een energieopbrengst die dicht bij mijn berekeningen kwam. Quote: De luchtsnelheid neemt dus toe van 2.68 m/s naar m/s. Dit is een aanzienlijke stijging van de luchtsnelheid, en geschikt om een fan mee aan te drijven. Factor 6,7! 3 Enthousiast geworden ontwikkelden zij op papier een gedetailleerd ontwerp van een test- en meetopstelling en maakten daarvan een professionele PP presentatie. Daarin werd de inbouw van de TEO in woningen gevisualiseerd Testopstelling in een woning. Met de uitgebreide studie van deze groep THR studenten werd een testlocatie gezocht. Woningcorporatie Woonstede te Ede bleek bereid om belangeloos een leegstaande woning beschikbaar te stellen die op de nominatie stond voor afbraak in het kader van revitalisering van de Uitvindersbuurt(!) 5. In een pand aan de Van Leeuwenhoekstraat werd onder toezicht van de groep studenten op basis van overmaatse specificaties een proefopstelling gebouwd. Zowel de door de studenten gekozen dimensies en rotortype als de locatie waren ongunstig. De woning was onderdeel van een rij woningen met een laag dak, gebouwd in een omgeving achter hoge flats en industriegebouwen. Daardoor t.g.v. van frictie minder wind. Op zich wel een goed uitgangspunt om niet meteen op een ideale locatie de beste resultaten te boeken. In die opstelling werd gebruik gemaakt van een standaard (en te zware) bestaande Itho ventilator. Een lichte rotor zou door de geringere massa sneller gaan draaien. Hoewel ook de instroomopening in mijn opvatting veel te groot was gedimensioneerd en daardoor de energieopbrengst minder, bleek het systeem te werken. Bij windkracht 3 a 4 Beaufort draaide de zware ventilator (zie filmpje). Door de inlaat met een mechanisch instelbare schuif te verkleinen kwam het schoepenrad nog eerder op gang. Daarmee werd mijn visie aangetoond dat de inlaatopening ondergeschikt is aan de oppervlakte van de gevel. Vervolgens werd een inkoopopdracht besproken met een leverancier van meetapparatuur voor een lange duur meetopstelling voor de energieopbrengst. Daarbij wilden we ook de dimensies van het systeem aanpassen en in het bijzonder de rotor. Beëindiging testopstelling. Kort voor het moment van bestellen van meetapparatuur kregen wij bericht van Woonstede dat het pand i.v.m. met sloop voor nieuwbouw binnen een maand moest zijn ontruimd. De opstelling werd afgebroken. Voortgang. Mijn octrooi was overgedragen aan en ondergebracht in een voor dit doel door mijn partner en financier Ton van de Bunt opgerichte BV, Spiral Ventures. Gezocht werd naar financiers en een nieuwe testlocatie voor lange termijn onderzoek naar de energieopbrengst. Met diverse projectontwikkelaars en bouwondernemingen zijn daarvoor gesprekken gevoerd. 1 Zie voor afbeelding testopstelling interview De Volkskrant en de meetresultaten blz. 5 en 6. 2 Zie blz. 9 3 Tussenverslag Groep Bierman op aanvraag beschikbaar. 4 Zie blz Zie blz. 7 en 8.

4 Blz. 4 Dat leidde nog niet tot resultaat. Drempel bleek vooral het onder steeds zwaardere druk komen te staan van de rentabiliteit met het bouwen van goedkope c.q. betaalbare grondgebonden woningen voor starters en senioren. Uit de gesprekken kwamen twee belangrijke oorzaken voor de terughoudendheid te investeren in innovaties boven drijven. De toenemende door de Hoge Overheid opgelegde verplichtingen betreffende duurzaam bouwen en de economische crisis. Die bouwverplichtingen zoals optimalisatie van de gebouwschil, CO2 sturing van verse lucht, individuele WTW s (ventilator in de doucheruimte voor energieterugwinning) of het inbouwen van micro WKK voor appartementen - leidden tot toename van woningbouwkosten. Dat ontmoedigde ondernemers geld te steken in een voor hen nog ongewisse uitkomst van nieuwe duurzame vindingen als de TEO. Ondanks de aantoonbare resultaten van de proefopstelling en examenstudie van de THR groep Bierman werd het op verkeerde uitgangspunten en niet door fundamenteel wetenschappelijk onderbouwd onderzoek gebaseerde rapport van de TU-Delft bij hun overwegingen meegewogen. Onderzocht werd ook of via lagere overheden initiatieven konden worden ontwikkeld. De Provincie Gelderland had ambities m.b.t. het stimuleren van vindingen op het gebied van duurzame energie en het omzetten daarvan in tastbaar en realiseerbaar resultaat. Dat heeft ondanks contact met de toenmalige gedeputeerde nog niet geleid tot actie voor het TEO concept. Mede door de economische crisis moest Spiral Ventures BV uiteindelijk wegens gebrek aan baten worden geliquideerd en de verdere ontwikkeling van het TEO-concept worden gestaakt. Gezocht wordt nu naar nieuwe financiële bronnen en investeerders voor een te realiseren herstart om een lange duur testopstelling te kunnen bouwen en die ook door externen te laten mee-monitoren. Toekomstperspectief. De vinding werkt. Het zelf onzichtbaar opwekken van windenergie op de plaats waar je het gebruikt en terug leveren aan het lichtnet is efficiënter. Kostbare infrastructuur voor transport is niet nodig. Het lost bovendien het opslagprobleem van geproduceerde energie van windmolenparken op. In zowel nieuw te bouwen als bestaande woningen is het systeem inpasbaar. De productprijs incl. dynamo, inverter, vertragingskast etc. wordt nu geschat op ca. 800 Euro. Incl. marges preferred supplier en bouwondernemer op 1100 euro eindprijs. De gemiddelde jaaropbrengst op meer dan 900 kwh. Zonder subsidie de terugverdientijd op 4 à 5 jaar. Om de berekeningen te staven is het bouwen van een tweede proefopstelling van de TEO zeer gewenst. De bereikte resultaten en al geleverde fysieke en financiële inspanningen geven daarvoor alle aanleiding. Niet voortzetten is kapitaalvernietiging. Er moet nu over langere termijn gemeten worden wat de werkelijke energieopbrengst is alvorens het product met een herstart van de onderneming op de markt te kunnen zetten. Daarvoor zijn financiële bronnen én nieuwe partners nodig. Middelen uit de koffer van Duurzame Dinsdag zijn daarbij onontbeerlijk. Ede, 21 mei 2012 Marten Idema Brouwerstraat AA Ede. T: M: marten.idema@hetnet.nl Ton van de Bunt, Dikkenbergerweg 72A 6721MB Bennekom T: M: vdbunt@bit.nl

5 TEO ingebouwd in verdiepingsvloer. Blz. 5

6 Interview De Volkskrant. Blz. 6

7 Blz. 7

8 Artikel Diomede Blz. 8

9 Blz. 9

10 Blz. 10 Testopstelling eigen praktijkonderzoek Testresultaat.

11 Blz. 11