NIEUWSBRIEF LECTORAAT NIEUWE ENERGIE (december 2010)

Transcriptie

1 ENERGIEKE GEDACHTEN (door Sander Brouwer, Yuri Kosowski, Jon Maessen, Tom Savelkoul) Energiedak 2010A In september zijn 2 Werktuigbouwkundigen, 1 TBK er en 1 PBM-er, gestart aan het project Energiedak 2010A. De opdracht wordt namens Solar Solutions uitgevoerd voor Solarshop Systeemhuis. Het voornaamste doel van het project is om haalbaarheidsonderzoeken te verrichten naar het integreren van PV-panelen in dakbedekking. Ondertussen zijn de haalbaarheidsonderzoeken van het energiedak afgerond en worden de rapportages opgemaakt. Er wordt hard gewerkt aan de verslaglegging van het eindrapport voor de SBIR. In dit verslag staan alle bevindingen met betrekking tot zowel de technische als ook economische haalbaarheidsonderzoeken. Het technische deel bevat de volgende hoofdonderwerpen: de waterafdichting, de verbinding van de zonnepanelen op de isolatieplaten en het gebruik van de warmte die onder de panelen ontstaat. Concurrentieanalyse Uit de concurrentenanalyse heeft mogen blijken, dat geen enkele concurrent gebruik maakt van micromorph panelen. Het voordeel van de micromorph panelen ten opzichte van conventionele panelen, is dat deze op beide kanten van het dak geplaatst kunnen worden. Deze panelen hoeven namelijk niet onder direct licht te werken. Tevens is uit de concurrentenanalyse gekomen dat de concurrenten qua prijzen redelijk hoog zitten tegenover het Energiedak 2010A. Architecten geïnterviewd Tijdens het onderzoek hebben er gesprekken plaatsgevonden met architecten over de esthetische waarde van het Energiedak 2010A. Het esthetisch aspect is een kernbegrip binnen dit project. Het is een onderdeel dat afhankelijk is van de opinie van de architecten en klanten. Onderzoek na deze opinie heeft uitgewezen dat er een aantal aandachtspunten naar voren zijn getreden: - Het Energiedak 2010A zal minder moeten glanzen; - Het dakpaneffect zou moeten kunnen; - De panelen zouden in andere kleuren uitgevoerd kunnen worden; - Meer vormvrijheid in het patroon. Deze punten zijn verder uitgewerkt en toe te passen, met als uitzondering het minder glanzen van het dak. Om te zorgen dat het dak minder zal glanzen, zou de bovenste glasplaat mat gemaakt moeten worden.

2 Een matte glasplaat zal onvoldoende licht doorlaten om een rendabele opbrengst te krijgen van de zonnepanelen. Gezien de functie van het Energiedak 2010A, is een lagere opbrengst geen optie. De toekomst Het project zal komend kalenderjaar voortgezet worden, echter niet met de huidige bezetting. Het prototype gaat gebouwd worden en de uiteindelijke engineering zal daarna plaatsvinden. Heb je interesse, kom even langs bij A (Locatie Nieuw Eyckholt) of neem contact met ons op via de mail. Wie weet werk jij straks mee aan de toekomst! Meer informatie: Sander Brouwer Yuri Kosowski Jon Maessen Tom Savelkoul ENERGIEKE PROJECTEN High Mast Turbine (HMT) Aan de Hogeschool Zuyd ben ik al enkele maanden bezig met mijn afstudeerstage Werktuigbouwkunde, en wel in opdracht van Euroba BV. Na de minoren Constructietechniek en Duurzame Energie voltooid te hebben, ben ik opzoek gegaan naar een passende afstudeeropdracht. Het HMT-project sluit bij beide minoren goed aan. Gedurende mijn afstudeerperiode wordt ik een dag per week begeleid door Rob Eurlings, directeur van Euroba BV. De rest van de week word ik begeleid door Stefan Sigwarth van Solar Solutions. Euroba BV is een nieuw bedrijf, dat opgericht is door Rob Eurlings in Het is momenteel nog een eenmansbedrijf. De taken van het bedrijf zijn vooral gericht op het tijdelijk technisch ondersteunen van het bedrijfsleven, met name het MKB, door middel van technische consultancy wanneer deze bedrijven er in hun ontwikkeling behoefte aan hebben. Dit op verschillende gebieden zoals projectmanagement, productie-automatisering, productontwikkeling en het opstellen van veiligheidsanalyses en technische constructiedossiers ter verkrijging van een CE-markering. De directeur van het bedrijf heeft enige tijd geleden m.b.t. het opwekken van duurzame energie het idee gekregen, om een verticale as windturbine boven een hoogspanningsmast te plaatsen. Dit gebeurt met behulp van een extra kantelbare mast waardoor de turbine indien nodig bv. voor onderhoud tussen de hoogspanningskabels naar beneden gehaald kan worden. De hoogspanningsmast zelf wordt op deze wijze niet extra belast. Hierop is patent aangevraagd binnen Nederland (juni 2009) en voor Europa per 1 juni 2010.

3 Mijn afstudeeropdracht bestaat uit het opstellen van een realistisch concept waarin het hiervoor genoemde wordt uitgewerkt. Vervolgens zal de economische en technische haalbaarheid van dit concept onderzocht worden. Inmiddels is er een concept opgesteld waarbij gebruik wordt gemaakt van een 20kW verticale as windturbine. Deze turbine heeft een diameter van 6 meter. Een diameter van 6 meter is tevens maximaal omdat er anders spanningsoverslag tussen de hoogspanningskabels en de windturbine zal optreden. De turbine is geplaatst op een vakwerkmast met een eigen fundament. Het kantelen gebeurt met behulp van een hydraulische telescoopcilinder onder aan de vakwerkmast. De elektriciteit zal met behulp van een grondkabel op een spanningsniveau van 10kV naar een bestaand transformatiestation getransporteerd worden. Direct koppelen aan het hoogspanningsnet blijkt niet haalbaar. Het beschreven concept is technisch te realiseren met bestaande technologieën. De economische haalbaarheid wordt vooral belemmerd door het maximaal haalbare vermogen van 20kW. Toch is dit project binnen Nederland uitvoerbaar indien men zelf afnemers voor de elektriciteit zoekt, bv. door een coöperatie of woongemeenschap in een redelijke nabijheid van de masten. In Engeland is dit project zelfs met de daar geldende terugleververgoeding voor windenergie van 0,24 cent economisch haalbaar. Meer weten: Tim Hupperetz ( Hupperetz@hszuyd.nl) Shell Eco-marathon: Van Via..Naar Begin van het studiejaar 2009/2010 namen een vijftal enthousiaste docenten van de afdeling Elektrotechniek en Werktuigbouwkunde de uitdaging aan, om namens de Hogeschool Zuyd deel te gaan nemen aan de Shell Eco Marathon. De eerste auto reed in mei 2010 op zonne-energie en zette voor een eerste deelname een zeer nette prestatie neer van 1 op 313 km. Deze positieve ervaring maakte dit team nog enthousiaster en leidde tot de verhoogde inzet van dit studiejaar: twee auto s; een op zonneenergie en de tweede op waterstof. Er is uitvoerig overlegd met studenten wat de positieve elementen waren en welke elementen het project nog aantrekkelijker zouden maken. De positieve elementen liggen vooral in het hoge realiteitsgehalte van het project. Studenten ontwerpen, berekenen en tekenen onderdelen van een auto, die werkelijk gemaakt gaat worden. Dit proces gaat hand in hand met bedrijven die knowhow hebben op de verschillende vakgebieden.

4 Het hele project, met als apotheose de uiteindelijke race, werd als een groot feest door de studenten ervaren. In Lausitz komen meer dan 3500 Techniekstudenten bijeen die allemaal informatie uitwisselen over hun eigen auto. Dit alles gebeurd op een groot DTM-racecircuit waar elk team een eigen pitsbox heeft. Een element wat ter verhoging van de inzet voor het komend jaar zou leiden was het uiterlijk. Studenten gaven aan dat een strak sexy uiterlijk het plezier (om eraan te werken) zou verhogen. Dit gaf de docenten het idee om de ABK Maastricht (óók Hogeschool Zuyd) in het project te betrekken. In Heerlen wordt de techniek bedacht en het uiterlijk van de nieuwe H 2 -cel auto wordt ontworpen door nota bene voornamelijk vrouwelijke studenten (5 dames en twee heren) van de ABKM. Het resultaat mag er zeker wezen en is weergegeven in figuur 1. Een ontwerp waar we als hogeschool qua uiterlijk en techniek trots op kunnen zijn. Figuur 1: Het design (ontwerp) Op dit moment wordt er hard gewerkt om alles op tijd klaar te krijgen. Er moeten kostbare mallen gemaakt worden waaruit de milieuvriendelijke vorm van de auto zal verschijnen. De body wordt geproduceerd uit een bio-composiet materiaal. De aandrijving zal elektrisch zijn welke als energiebron een waterstof-brandstofcel heeft. De auto s gaan eind mei voor de tweede maal mee doen aan de zuinigheidwedstrijd in Lausitz. De prestatie van afgelopen mei wordt uiteraard door onze vernieuwde zonnecelauto verbeterd. Verder gaan we met de H 2 -cel auto zeker een verbluffend resultaat neerzetten. De auto krijgt alles mee om als winnaar uit de bus te komen. We richten ons niet alleen op het aspect van zuinigheid, maar ook op de designprijs en ook de prijs voor milieuvriendelijkheid. Financieel is de begroting nog lang niet rond. De waterstof brandstofcel ( 3500,-) en de randapparatuur ( 4000,-) moeten dringend gesponsord worden. Verder zijn er nog vele andere onderdelen die tevens sponsoring vergen zodat de reis naar Lausitz in Duitsland op 24 mei daadwerkelijk ook kan worden gemaakt. We hebben er alle vertrouwen in dat het bedrijfsleven de waarde van dergelijke kostbare ( ,-) projecten binnen het technisch onderwijs weet te waarderen en ons tegemoet komt bij de realisatie van deze hightech auto s. Mocht u meer over dit project willen weten of wilt u graag een onderdeel namens uw bedrijf sponsoren dan kunt u contact opnemen met de organisatie via het volgende mailadres: r.j.m.van.loevezijn@hszuyd.nl.

5 Project Energieke Scholen NIEUWSBRIEF LECTORAAT Het bestuur van de Stichting Voortgezet Onderwijs Parkstad Limburg (SVO PL) is erin geïnteresseerd het thema duurzaamheid een belangrijke plaats te geven in hun beleid. In het kader van het Deltaplan Bèta/Techniek is door de Stichting het Project β- Lyceum Parkstad ontwikkeld met het kernthema Duurzame Energie. Op 22 februari 2008 hebben vertegenwoordigers van de Hogeschool Zuyd ( de heren Kimman en Tweehuysen) en de SVO PL (de heren Monsewije en Bijsmans) het initiatief genomen een project te starten, om concreet aan de slag te gaan het energiegebruik in de scholen van de SVO PL te beperken. In de loop van de voorbereidingen van dit project hebben er zich nieuwe geïnteresseerde partijen aangesloten zoals de Trevianum Scholengroep in Sittard en het Continium in Kerkrade, waardoor er nu sprake is van een breed gedragen project. De scope is er nu op gericht het thema duurzaamheid en duurzame ontwikkeling bij middelbare scholieren onder de aandacht te brengen door actieve betrokkenheid te stimuleren. Het onderstaande plan van aanpak is daartoe een verdere uitwerking. Het doel van het project is om het thema duurzaamheid en duurzame ontwikkeling heel dicht aan te brengen tegen de belevingswereld van de scholieren van het voortgezet onderwijs in Limburg. De opzet is in hun directe omgeving projecten te starten waaraan zij een actieve bijdrage kunnen leveren. Daarom is er gekozen om een wezenlijk aspect van duurzaamheid heel nadrukkelijk onder de aandacht te brengen: het bewust omgaan met energie. De context van de activiteiten is de school. In de eerste situatie ligt de nadruk vooral op de mogelijkheden die er zijn het gebouw en het gedrag van de gebruikers daarin te monitoren en voor de besparing van energie te benutten. Vervolgens kan worden vastgesteld welk aandeel van de energievraag door alternatieve duurzame energiebronnen kan worden geleverd en wat zijn daarvan dan de kosten en de baten? Zo bekijkt Trevianum of (een deel van) het gebouw kan worden voorzien van warmte, opgewekt door de Biomassacentrale. In een directe verbinding met de centrale, kunnen de leerlingen niet alleen het technische proces volgen, maar ook de CO2-emissie. Bovendien kunnen ze op deze manier veel bewuster het energieverbruik in school volgen en voorstellen doen om nog efficiënter en milieubewuster te handelen. Het geheel moet onderdeel worden van het curriculum. De gemeente Sittard-Geleen wordt bij het project betrokken, omdat de gemeente het gebruik van de centrale verder wil promoten. In het geval dat de context iets ruimer wordt gedefinieerd kunnen allerlei ecologische aspecten van bv materiaalgebruik, mobiliteit, ruimtegebruik, et cetera worden meegenomen. Daarbij is ook het programma van het Continium van groot belang.

6 Daarnaast worden er verbanden gelegd naar andere projecten van Continium zoals het Interreg IV project edutainment waarin binnen de Euregio Maas/Rijn publieksactiviteiten ontwikkeld worden (workshops, events, tentoonstellingen, etc.) met als thema duurzaamheid. Hierbij wordt samengewerkt met partners uit Duitsland, België en Nederland zowel wat betreft in de realisatie van de projecten alsook in de uitrol in de Euregio. Per pilotschool wordt een activiteitenplan opgesteld waarin geregeld is welke concrete activiteiten we gaan uitvoeren, waar, wanneer en wie verantwoordelijk is. Bij de diverse activiteiten worden de leerlingen begeleid door docenten, studenten van het studentenbedrijf E-Grr en deskundigen van de kenniskring Nieuwe Energie en/of Cofely. De duur van het project is vastgesteld op 4 jaar, waarbij de ontwikkelde kennis ter beschikking komt van steeds meer scholen in de regio en daarbuiten. Meer informatie: g.tweehuysen@hszuyd.nl Minor Duurzame Energie De Minor Duurzame Energie wordt dit jaar opnieuw goed bezocht door onze studenten van Hogeschool Zuyd. Inmiddels loopt deze succesvolle minor voor het derde jaar en kunnen ook studenten van buiten de Hogeschool Zuyd zich aanmelden. De minor wordt verzorgd door vele medewerkers van het lectoraat als ook gastdocenten - de experts uit het veld! Zo verzorgd o.a. Prof. Dr. Wim Sinke een gastcollege over zonneenergie, en heeft ook Jos Beurskens - de man die onderzoek naar windenergie in Nederland en Europa op de kaart heeft gezet - onze uitnodiging voor een gastcollege geaccepteerd. Martijn Spanjers van RWE (Essent) vertelt over verduurzaming van grootschalige energieopwekking. Zo krijgen de studenten een breed beeld van duurzame energie. Meer weten: g.j.a.p.vervuurt@hszuyd.nl Momenteel zijn we halverwege de minor. En het is mooi om te zien hoe studenten ietwat bleu het eerste college bezoeken maar na een aantal weken echt enthousiast worden over dit onderwerp. En - niet onbelangrijk - een eigen mening gaan vormen. Als voorbeeld: Dus als ik het goed begrijp, als we CO2 ondergronds opslaan, dan kost dat extra energie, gaat de energieprijs omhoog en zitten we nog steeds op een berg CO2. Noemt men dat nu duurzaam? Kunnen we dan niet beter stoppen met uitademen!

7 Organext: De Stand Van Zaken NIEUWSBRIEF LECTORAAT Over het project ORGANEXT is in deze nieuwsbrief al een paar keer eerder geschreven, maar dat is al weer een tijdje terug geweest. Daarom nu eerst een korte update. ORGANEXT is een internationaal project rondom plastic displays en zonnecellen, waarin de Kenniskring Nieuwe Energie van de Hogeschool Zuyd participeert. Twee belangrijke aspecten voor ons zijn het verouderingsonderzoek aan organische zonnecellen en het bouwen van een demonstrator. Dit is Werkpakket 4 van het project, waar ook de Universiteit Hasselt, IMEC-Leuven (Interuniversitair Micro-Electronica Centrum) en de RWTH Aken (Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule) een bijdrage in leveren. Het zwaartepunt van dit werkpakket ligt echter bij Hogeschool Zuyd. Om die reden is dan ook besloten dat hogeschool de coördinatie van werkpakket 4 op zich neemt. Zeger Vroon, onze Buitengewoon Lector, heeft deze taak op zich genomen. Onder andere via regelmatige telefoonconferenties, worden de activiteiten van de verspreid liggende partners op elkaar afgestemd. Projectpartners in Werkpakket 2 ontwikkelen de nieuwe generatie flexibele organische zonnecellen waarvan de prestaties en de veroudering onderzocht moeten worden. In eerste instantie zullen de nieuw te ontwikkelen cellen ongeveer 2,5 bij 2,5 cm groot zijn. Pas wanneer een goede receptuur en een goed productieproces gevonden zijn, wordt er naar grotere dimensies opgeschaald. Bij de Kenniskring Nieuwe Energie ligt de focus op dit moment bij het aanschaffen van apparatuur, die nodig is voor het verouderingsonderzoek. Een eerste aanzet is gemaakt door Anique Andrien, een studente van de Faculteit Life Sciences. Zij heeft in het kader van een minoropdracht de standaards voor onderzoek aan de veroudering van zonnecellen geïnventariseerd. Daaruit werd duidelijk dat alleen overstress acceleration voor zonnecellen bruikbaar is. Bij overstress acceleration wordt een zonnecel blootgesteld aan afwisselende extreem hoge en extreem lage temperaturen en luchtvochtigheden. Om dit te kunnen doen, is een programmeerbare klimaatkast nodig waarin afwisselend temperaturen o C ingesteld kunnen worden. De relatieve vochtigheid van de lucht in de klimaatkast moet gevarieerd kunnen worden van 5 tot 85 %. Het meest schadelijk is hierbij de DH1000 test: 1000 uren bij 85 o C en een relatieve vochtigheid van 85%. Van kristallijn silicium modules is bekend dat 40 tot 50% van het totaal aantal fouten juist bij deze test optreden. Uiteraard zijn deze gegevens van organische zonnecellen nog niet beschikbaar.

8 Het minoronderzoek van Anique is in november voorgedragen voor de Zuydlab-Award van de faculteit Life Sciences. Inmiddels is er een offerte-aanvraag ingediend voor een klimaatkast waarmee het beoogde verouderingsonderzoek uitgevoerd kan worden. We richten ons daarbij op de zonnecellen die door onze projectpartners aangeleverd kunnen worden en de demonstrator, die we zelf gaan bouwen. Voor de demonstrator, dubbel glas met een transparante organische zonnecel ertussen, denken we aan een formaat van 10 bij 10 cm. In principe worden zonnecellen versneld verouderd in de klimaatkast, waarna buiten de klimaatkast, bij kamertemperatuur, onderzocht wordt hoe de cellen er aan toe zijn. Maar wij willen ook de mogelijkheid hebben om een zonnecel te testen onder extreme condities, dus ìn de klimaatkast. Daarom zal onze klimaatkast ook worden voorzien van een venster waardoor zonlicht naar binnen kan vallen. Voor de noodzakelijke bedrading van de zonnecel naar de buitenwereld, zijn er twee kabeldoorvoeren gepland. Voor het invallende zonlicht moet nog een lichtbron gezocht worden met een passend spectrum. Het zonlicht dat het aardoppervlak bereikt is door de atmosfeer verzwakt en bepaalde kleuren worden door lucht geabsorbeerd. We zoeken dus een lamp die zonnestraling binnen de atmosfeer nabootst. Het lichtspectrum wordt aangeduid met de term Air Mass. AM0 staat voor het zonlicht net buiten onze atmosfeer. AM1 staat voor zonlicht dat loodrecht op de aarde invalt en precies één keer de dikte van de atmosfeer passeert. Bij schuin op de aarde invallend zonlicht, wordt de door de atmosfeer afgelegde afstand groter. Met AM1,5 wordt dan zonlicht aangeduid die zo schuin invalt, dat het een luchtlaag passeert die 1,5 maal zo lang is dan de dikte van de atmosfeer. AM1,5 licht is het gangbare uitgangspunt voor zonne-simulatoren.

9 Wat het spectrum betreft, is een xenonlamp daarvoor geschikt maar ook bepaalde LEDlampen geven licht af dat sterk op AM1,5 lijkt. In dit project moet de keuze voor de lamp nog gemaakt worden en de volgende versie van ORGANEXT, de stand van zaken, zal waarschijnlijk daar over gaan. Meer informatie: ENERGIEKE GADGETS Duurzamestudent.nl Dit maal geven wij niet een duurzame gadget als tip mee maar een duurzame website (link) voor studenten. Op vind je alles rondom duurzaamheid. De volgende thema s worden hier behandeld: Cancun, Feest, Shoppen, Eten & Drinken, Vrije Tijd, Studie, Stage- en vrijwilligerswerk en Carrière. Binnen het thema studie (bijvoorbeeld) worden verschillende opleidingen en/of keuzevakken over duurzaamheid aangeboden/verkondigd. Daarnaast biedt de website een aantal interessante tips, nu zijn vooral de Kerst(vakantie) tips wetenswaardig. Bovendien zijn er iedere maand diverse (kortings)acties voor duurzame producten (gadgets) te vinden. Deze maand hanteert men een zeer opmerkelijke actie (deze moet je gezien hebben). Kortom ga naar de website en doe je voordeel ermee!

10 Oproep aan lezers nieuwsbrief NIEUWSBRIEF LECTORAAT Heb je zelf nog interessante projecten m.b.t. je studie? Heb je leuke verhalen op het gebied van duurzaamheid die je met je medestudenten wilt delen? Weet jij veel af van leuke en duurzame gadgets voor studenten? Dan is nu de perfecte gelegenheid! Ik ben namelijk altijd op zoek naar studenten die input kunnen leveren voor de nieuwsbrief. Meer weten? Stuur even een mailtje naar mij: Colofon De nieuwsbrief wordt uitgegeven door het Lectoraat Nieuwe Energie. Heb je vragen en/of opmerkingen neem dan contact op met Jean-Paul Stienen: De eindredactie wordt gedaan door Werner Eussen: Ben je geïnteresseerd in de onderwerpen nieuwe energie en duurzaam bouwen? Neem dan een kijkje op: Hier vind je informatie over het Lectoraat Nieuwe Energie, onze projecten en activiteiten. Daarnaast vind je hier interessante nieuwsberichten, publicaties en informatie over evenementen op het gebied van duurzaamheid en nieuwe energie. Het Lectoraat Nieuwe Energie wenst je een fijne, duurzame kerst en een gezond, groen en energiek 2011!