green campus

“The energy sector has nothing to do with energy companies anymore”

Ad van Wijk

-This interview was originally posted on Energy Post–
Recap in Dutch at newspaper Trouw

There are many developments in the world today that have far more influence on the energy sector than the energy sector itself, says technology visionary Ad van Wijk in this exclusive interview with Energy Post. The Professor in “Future Energy Systems” at Delft University of Technology in the Netherlands explains how LED lighting, a DC grid, fuel cell cars, the Internet of Things and 3D printing are upending our energy system as we know it. “The potential electricity production capacity of our cars – if they became fuel cell cars – is ten times that of our power plants worldwide.”

“The energy sector will develop outside of energy companies,” predicts Ad van Wijk, Professor for Future Energy Systems at Delft University of Technology in the Netherlands. Academic, sustainable energy entrepreneur and innovator, one of Europe’s most influential thinkers describes the paradigm shifts he sees: a switch to LED lighting, a DC grid, and fuel cell cars, plus the emergence of the Internet of Things and 3D printing.

advanwijkOriginally a physicist, with a PhD in wind energy and electricity production, Van Wijk went on to found consultancy Ecofys in 1984. It later became part of Econcern, a company founded by Van Wijk, which he wanted to turn into “the Shell of renewable energy”. In its heyday it owned a wide range of activities and assets, including an offshore wind  farm, several multi-MW solar farms, a bio-methanol plant, energy-producing greenhouses, and a production company making electric vehicles. It also launched a tool to visualise energy consumption in buildings. Thanks to Econcern, Van Wijk was elected Entrepreneur of the Year in the Netherlands in 2007 and Top Executive of the year in 2008. The company turned out to be too ambitious, however, and went bankrupt the next year when the economic crisis hit. Ecofys and several other parts of the business were bought by Dutch utility Eneco.

Today, Van Wijk remains involved in initiatives such as the “Green Village”, a testing ground for new technologies at Delft University of Technology. In this interview, he explains why the positioning of LED lights is as important for energy efficiency as the LED-technology itself. He argues that without changing from an AC to a DC grid, we will never be able to have an energy system based on renewables. He wants us to replace our power plants with cars. And he enthuses about how the Internet of Things and robots with batteries will make demand more flexible than ever before. Van Wijk believes these changes will start to transform the energy system in the next 5-10 years. The biggest problem? Energy companies don’t see it.

Q: What is your vision for the future of our energy system?

A: I am interested in the effect of new technologies on our energy system. Today, I am working on three main paradigm-changing concepts in the energy sector.

The first one is what we call the LED revolution. We are already changing light bulbs to LED light bulbs. Yet a lot of the energy that is wasted in a lighting system is not because a light bulb is inefficient but because you are producing light at the ceiling and consuming it near your eyes. The distance between the production and consumption of light has a lot of energy losses.

Now the interesting thing is that LED is very small – you could integrate it near to your eyes, in a table, chair or even in your clothes or glasses. Then you can save energy from a better technology and a reduced distance for the light to travel. We are only starting to do this.

A lot of the energy that is wasted in a lighting system is not because a light bulb is inefficient but because you are producing light at the ceiling and consuming it near your eyes

Q: What is the size of the efficiency improvement from LED lighting?

A: LED as a technology is 4-5 times more efficient than a regular light bulb and we guess you can have the same improvement again with the distance reduction.

The next step is that LED is a diode – it is also in your TV screen for example – so you can develop new functions for the LEDs integrated into your tables, the floor etc. A company like Desso, which makes carpets, and Philips, which makes LED lighting, have partnered up to integrate LEDs into carpets that can guide you through a building, for example. If you arrive at an office looking for a Mr Petersen, your phone and the LEDs could guide you there. This can also be done in streets or parking lots. So it is a route to new, more integrated products that make your environment smarter.

Q: Apart from LED, what are the other two paradigm shifts you see coming?

A: Second, is the grid. Today the electricity grid is AC (alternating current). But all of our appliances – fridges, LED lighting etc – work on DC (direct current). And all renewable energy production is DC.

So our system today is that if we have a solar cell, we have to convert the electricity [it produces] from DC to AC, put it in the grid at home, and then convert it back from AC to DC in every appliance. If you want to use your car battery to store electricity, you have to convert the power from AC to DC to store it and back again to release it into your house. Every conversion step is a loss in energy. So, we need to change the entire electricity grid into DC.

Today the high-voltage grid across seas and oceans is already DC, it’s called HVDC. We want to do the same at the medium- and low-voltage level. The interesting thing is that you can easily have the 350-400V DC grid in your house – you don’t have to change your wires and you don’t have to change your appliances.

The only thing you have to do is that at this moment all your appliances have an AC-DC converter, but in future you can leave that out. The same is true for a solar system – today you need a DC-AC converter but with a DC grid, you can leave it out. This means you can save 5-10% on investments in a solar system. So it’s not only that you save on energy, you also save on cost.

If you want to develop a totally renewable energy system, you need to do that on DC, in my view it is simply not possible with an AC grid

Q: Why is the grid all AC so far?

A: It’s because of a past battle between Mr Edison and Mr Tesla. Edison, who invented the light bulb, was already working on DC at the time. Tesla was connected to Westinghouse and they made large power plants (initially hydro). The electricity produced somewhere in the Great Lakes had to be transported to Washington DC over a large distance. At the time, Tesla could increase the voltage to a higher level on AC and reduce the loss through cables over a large distance.

So he won that battle you could say. At the time we didn’t have the chips and motors working on DC like today.  Today, because of the introduction of chips, every appliance works on DC. Today, power electronics have developed and we can transport long distance over DC also. All the equipment for a DC grid is there. The only thing we have to do is change the system, which is of course a big change, a paradigm shift.

But you can do it gradually, in parts, even at house level. You could install an AC-DC converter at your doorstep for example. Then you distribute on DC in your house. You save on energy but also on the inverters that you otherwise need.

An example of an energy system of the future

“We do a test in a greenhouse in the Netherlands where we grow tomatoes. Normally you have a lighting system on the ceiling to help the plants grow faster. What we’re doing now is changing to LED lighting. And we want to put the LED lights in between the plants. But it turns out that we cannot do that because every string of LED lights has an AC-DC converter at the end, which has energy losses, which means it becomes hot. If you put this converter in between the plants, they are burned. So what we do is we put the converter outside the greenhouse and a DC grid inside, so that we don’t produce that heat anymore, can put LEDs in between the plants and reduce the energy use by a factor of 10. But we also save 1000 kg of copper per hectare because every AC-DC converter has copper wiring. And now we need only one, not one for every string of LED lights. So this is not only saving on energy, but also on materials.

In the end, if you want to develop a totally renewable energy system, you need to do that on DC because you need so much copper if you have to convert DC to AC and AC to DC again, in my view it is simply not possible with an AC grid. You need to change the system. It’s nothing to do with production, but everything to do with the distribution and use of your electricity.

Q: Who is the driving force for this makeover?

A: For HVDC it’s really the industry – companies like Siemens, GE etc. At the low-voltage level, you see that it is especially smaller, specialised companies. For example there is a company called Nextek in the US that is delivering this kind of systems for your home.

Every fuel cell engine can provide the electricity for 100 houses, not just one. So we can replace our power plants by cars

Energy companies are, sometimes reluctantly, studying the subject. Public authorities are getting more and more interested. But when you look at the electricity laws or codes for the public grid or grids in buildings, you’re not allowed to do something on DC. This is true at EU and also national level. Nobody ever thought you could do it on DC. Therefore the regulations and codes are written in such a way that you can do it in AC but not DC. So you also need innovation in regulation in this case.

Q: What about the grid operators, are they involved in this?

A: No, normally they are so heavily regulated they say ‘oh it’s not allowed’.  Also the advantage is at the customer level, it’s there that you have your energy saving, your renewable energy by solar, your copper saving. For the grid operator it’s more or less the same whether the grid is on AC or DC. They don’t see their advantage.

Q: And what about your final big paradigm shift?

A: Third, is the fuel cell car. Many car manufacturers are now working on this and it is being introduced in California, Germany, South Korea and Japan. The fuel cell car can produce electricity – it is an electric car with an electric motor – but the power comes not from the car’s batteries but is produced on board by a fuel cell converting hydrogen to electricity. The efficiency of this fuel cell is high, 60%.

The idea is that when this car is parked somewhere, it can also produce the electricity for your house, the grid, your office etc. Indeed every fuel cell engine, with about 100kW, can provide the electricity for 100 houses, not just one. The potential electricity production capacity of our cars – if they became fuel cell cars – is ten times that of our power plants worldwide. In Europe, we buy as much electricity production capacity in cars every year, as twice our power plants.

So we can replace our power plants by cars. You could build a parking lot for example, where you connect cars to a hydrogen production facility and to the electricity grid. When there is a surplus of electricity production from wind or solar, you produce hydrogen and store it in the tank of the car. When there is less electricity production, the car can produce the electricity that is needed.

Q: The car becomes both a store and producer of electricity?

A: Yes. And if you think about the development of autonomous driving, you could actually transport the car to where it is needed to produce electricity. Your car will drop you off downtown, drive to a car park to produce electricity and pick you up when you “whistle” for it. The car park can be on the city outskirts so this will also make a city cleaner and carless. We will have a totally different electricity-and-transport system.

Tesla dominates the public debate at the moment, but that’s not the main direction the car manufacturers are going

Q: But all the talk seems to be about battery-driven electric cars?

A: The car manufacturers are all talking about the fuel cell car. Tesla dominates the public debate at the moment, but that’s not the main direction the car manufacturers are going.

Hydrogen also lets you drive long distances: with 20kg of hydrogen in your car you can drive 2000km. And you can fuel your tank – that’s also a difference with a battery-powered car – in 1-2 minutes.

 

cover-green-villageQ: Your speciality is technological developments. Do you see any recognition among policymakers of these changes? In Brussels, the European Commission is talking about a redesign of the electricity market and a “new deal” for consumers, but this is all about smart meters, better information on electricity bills etc. The debate doesn’t seem to stretch to this level of system change. And how to decarbonise transport is a separate discussion all together.

A: These technological developments are happening but you don’t see them in the public debate about how a transition to a new energy system can be done. The public debate and policymakers don’t recognise these developments. It’s going much faster than they think.

Q: Is this a problem, does it risk slowing things down or even blocking them?

A: No. Of course regulation is a part of it, but the main problem is that a lot of these elements are not recognised by the energy sector itself. They don’t see the developments because they are not looking outside their sector. For example, the DC technology is very much driven by companies like Cisco and Apple because they are developing USB standards, for example. And they use DC in their data centres. USB becomes a standard not only for data transport but also for energy transport. Outside the energy sector there are developments that influence it a lot but they are not on the radar of either energy companies or energy policymakers.

These developments will happen, will come and will affect energy companies because it is the customer that is buying these things or using them. You see already Toyota and soon also Hyundai offering a fuel cell car with a plug that can provide electricity for the home.

The energy sector will develop outside of energy companies. For example, the smart meter will be surpassed by the Internet of Things

Q: Are there still energy companies in future? What do they look like?

A: I always say the energy company of the future will be a car leasing company for example. But you can also think that Google will do this together with the car companies. The energy companies of today need to change otherwise they will be out of business. I don’t see them thinking like this today. Traditional energy companies are already puzzled by the developments in renewables.

The energy sector will develop outside of energy companies. For example, the smart meter you mentioned, such a development will be surpassed by the Internet of Things. Every appliance will be able to measure its own energy consumption. Let’s take a fridge company – it will lease a fridge to you, including the electricity for it. The company then has a million fridges all over Europe and goes to trade on the electricity market. When there is an excess of electricity it turns the fridges up – so they cool a bit more – and when there is less, it turns them down and consumes less (then the price is also high). It’s nothing to do with energy companies anymore.

Q: As we move to a much more distributed energy system, what role is left for big, centralised infrastructure such as offshore wind farms and a high-voltage grid?

A: You can produce electricity from wind, solar etc. on a large scale. But it’s not necessarily an electricity network that will collect this energy. For example, I’m working with some of the world’s biggest companies to put wind turbines in the middle of the ocean where there are much higher wind speeds than in the North Sea. You cannot connect these floating wind turbines to land with a cable – that would be well above 1000 km and very pricey – so what we do is use the electricity to produce hydrogen, put it in a ship and bring it onshore. From there, it can go to fuelling stations for cars or to industry for products because hydrogen is also a chemical component for fertilizers for example.

I’m working with some of the world’s biggest companies to put wind turbines in the middle of the ocean where there are much higher wind speeds than in the North Sea

There will [still] be a high-voltage network but there is a decreasing need for it – you can do a lot on a local scale and you can do a lot of energy transport via ships and roads too.

Q: To what extent is energy policy shaping our future energy system?

A: You need energy policy. You need it to implement hydrogen fuelling stations in Europe for example. There is a need for a carbon price or something similar to stimulate the production of clean energy. On the other hand, some of these things will happen simply because companies and consumers produce and buy them. Without regulations. It’s not forbidden to connect your car to your house to produce electricity.

Q: How do oil and gas companies view these developments? Offshore production, hydrogen etc are not a million miles away from their expertise.

A: A lot of these companies are busy with their normal oil and gas reserves but you see for example Shell not opposed to hydrogen. First, it is also a fuel. Second, you can produce hydrogen from normal natural gas (and in the future through electrolysis driven by wind and solar power). In Germany, a coalition that is building 400 hydrogen fuelling stations consists of Shell, Total and car manufacturers.

Q: Are there are any other paradigm shifts you see coming?

A: I already mentioned the Internet of Things and the fridge example. Today we think we need batteries for flexibility but it can be done through demand too, and robotising. Today you plug in a vacuum cleaner and you need 1000 W at that time. In future, it will be a robot crawling around on the floor with a battery. The battery will be charged when the electricity price is low and you can still clean whenever you want.

Robotising and the Internet of Things will make all devices clever and demand much more flexibility. Every appliance, from your fridge to your car, will have chips, an internet connection and a battery.

And what does 3D printing mean for energy demand? You will use more electricity at home but less energy in the total system because of avoided transport and logistics. You need to transport your raw material of course, but that doesn’t cost as much energy as shipping all your finished goods from China for example. You will be able to produce personalised products at the location where you need them, on time. You will cut waste by only producing what you need.

 

20150907-green-villageQ: Does this mean Europe will de-industrialise?

A: Industry will develop these printers and designs [for printing] but if you want to make chairs or kitchen appliances etc. you will be able to do that at home.

I think there are many developments in the world today that have much more influence on the energy sector than the energy sector itself and also policymakers around energy.

Q: What is the timescale for all these system changes?

A: All these developments will happen, the only question is when. I think the fuel cell car will take at least another 10 years before it produces any major changes in the energy sector. But the LED revolution and Internet of Things will go much faster – I see them coming in 5-10 years already. The DC grid, I don’t know, I think you will see it develop very fast in certain areas – new towns in China for example – but in Europe I’m not sure. On the low-voltage level you will see some developments in buildings in the next 5-10 years but I’m not sure whether the grid itself will change that fast.

However, well before 2050, you will see large impacts of all these developments on the energy system.

Editor’s Note

This is the first in a series of interviews with leading energy thinkers who will be speaking at KIC InnoEnergy’s Business Booster event in Berlin on 21-22 October. Energy Post will be hosting a panel debate at the event on “the innovations that will transform European energy”. You can register for this event here.

‘Vrijplaats mag geen museum worden’ (Dutch only)

Ad van Wijk

Proefdorp voor duurzame techniek

Auteur: Ad Tissink. Origineel verschenen op www.cobouw.nl/duurzaamheid
Auto’s die energie leveren met hun brandstofcellen, huishoudrobots die zichzelf opladen als de stroomprijs laag is, rioolwaterzuiveringen die grondstoffen leveren. Veel puzzelstukjes voor een duurzame leefomgeving zijn er al. In Green Village ontwikkelen ze die verder en maken er de complete puzzel.

Tot nu toe was het vooral een woning. De verduurzaamde doorzonwoning Prêt-à-Loger staat al sinds september vorig jaar op het braakliggende terrein dat overbleef nadat de Bouwkundefaculteit afbrandde. Vorige week kwam daar een waterstofauto bij. Die moet nu nog geregeld naar Rhoon rijden om de tank te vullen met waterstof. Maar hoogleraar Future Energy Systems Ad van Wijk verwacht dat hij eind dit jaar al kan inpluggen op het huis en zo stroom kan leveren of juist opnemen van de zonnecellen op het dak.
Als het aan het brein achter Green Village ligt, is de volgende stap de aanleg van een infrastructuur met water, waterstof, warmte, data- en stroomkabels. Niet voor wissel- maar voor gelijkstroom. In een goed toegankelijk kabelkanaal dat deels transparant in
constructief glas wordt uitgevoerd. Want Green Village wil de werking van de duurzame technologie nadrukkelijk aan iedereen tonen. In het hoekje van de campus wordt een voorschot genomen op de toekomst.

Snel

Als de infrastructuur er ligt, verwacht Van Wijk dat het snel kan gaan. Dan kunnen bedrijven en instituten een paviljoen neerzetten waar ze onderzoeken starten naar led-verlichting, 3D-printen met biobased materialen, het produceren van waterstof rechtstreeks uit zonlicht, of de productie van drinkwater door omgekeerde osmose.
Van Wijk: “Veel van die puzzelstukjes zijn er natuurlijk al. Maar we brengen ze hier verder en knopen ze aan elkaar. We bieden de systeemcontext waarin bedrijven echt kunnen zien waar ze in de praktijk tegenaan lopen. Zo leerde de bouw van een infratunnel voor
warmteleidingen aan de Zuidas dat die een mooie leefplek vormt voor ratten. Ogenschijnlijk een onbenullig probleem, maar ze helpen een project om zeep als je er geen passende oplossing voor hebt.

Gevechten

Van Wijk levert zelf nog gevechten met de hagelnieuwe waterstofauto. Hij start niet, het alarm gaat plotseling af, de raampjes willen niet open. Het ligt meer aan hem dan aan de auto waarschijnlijk, maar ook dat zijn serieuze hobbels.

green-village-vrijplaats-mag-geen-museum-wordenHij staat er een beetje verloren bij nog, Prêt-à-Loger. De energieneutrale doorzonwoning die vorig jaar een wedstrijd won voor duurzame bouw in Parijs is nu de kwartiermaker van Green Village, een proeftuin voor duurzame technologie. Niet alleen voor duurzame woningbouw, ook voor duurzame waterbehandeling, duurzame energievoorziening, duurzame mobiliteit, duurzaam alles…

Het project is de wederopstanding van Ad van Wijk, die tot 2009 aan het roer stond van Econcern. Dat bedrijf bouwde windmolenparken, biomassacentrales en ontplooide andere activiteiten op het gebied van duurzame energie. Aan het begin van de financiële crisis ging het 1400 man tellende concern failliet.

De onophoudelijke stroom duurzame ideeën bij de voormalige ceo kwam daarmee niet ten einde. Sinds vier jaar is Van Wijk hoogleraar Future Energy Systems aan de TU Delft. Op die plek bedacht hij Green Village, een plan waaraan experts van alle faculteiten meedoen. Van Technische Natuurkunde tot Bouwkunde, van chemie tot elektrotechniek. Het bedrijfsleven wordt van harte uitgenodigd mee te doen. Niet alleen om te sponsoren, maar vooral om hun nieuwe technologieën, producten en systemen te testen en verder te ontwikkelen. Uit de kruisbestuiving van bedrijven, studenten en onderzoekers van verschillende disciplines moeten mooie dingen ontstaan.

“In Green Village kan ik verder gaan dan in mijn vorige werk”, vertelt Van Wijk. “Een offshore windpark bouwen als Prinses Amalia was natuurlijk een enorm avontuur, maar een commercieel bedrijf als Econcern was genoodzaakt zich aan te passen aan de bestaande  infrastructuur. Het is veel efficiënter om de stroom van windmolens onderweg naar een gebruiker niet een paar keer om te zetten tussen DC en AC, maar we moesten wel. In Green Village gaan we een complete gelijkstroominfrastructuur bieden. Als je decentraal energie opwekt is dat veel efficiënter. Je hebt niet al die omzettingsverliezen en gebruikt minder materialen als koper. De benodigde elektronica is nog eenvoudiger ook, dus het is ook nog eens veel robuuster.”

Geen lantaarnpalen

The Green Village krijgt geen lantaarnpalen, omdat die net als de meeste lampen veel licht verstrooien en zo energie verspillen. In de proefwijk van de TU Delft wordt led-verlichting  ondergebracht in stoepranden, straatmeubilair en op andere plekken waar dat handig blijkt. Onderzoek moet uitwijzen hoe mensen de openbare ruimte ‘s avonds beleven en wat het effect is op de sociale veiligheid.

Green Village loopt daarbij wel tegen juridische belemmeringen aan. Een DC-netwerk exploiteren mag wettelijk niet eens. De Elektriciteitswet en normen als NEN 1010 maken het onmogelijk. Van Wijk rekent erop dat er een ontheffing komt en dat de overheid Green Village als kans aangrijpt om structurele oplossingen te bedenken voor deze en andere belemmeringen.

Led-lampjes

Ook led is een van de grote technologische doorbraken waarvan de voordelen in Green Village pas echt tot hun recht zullen komen. Van Wijk wijst naar de lamp boven de tafel in het Prêt-à-Loger-huis, waar het interview plaats vindt. Er zit een peertje in waarin onzichtbaar led-lampjes zijn verwerkt. “Dat verbruikt vier keer minder stroom dan een traditionele gloeilamp. Maar als je goed nadenkt, is het gek dat je het licht boven genereert, terwijl je het beneden op het tafelblad nodig hebt. Door led-strips in het tafelblad te integreren, of in de fruitschaal of in de rugleuning van je stoel of waar dan ook, verstrooi je minder licht en ben je efficiënter. Zo kun je vermoedelijk nogmaals met een factor 2 minder energie toe. Samen is dat acht keer. Wanneer je met gelijkstroom werkt en niet al die omzettings- en transportverliezen hebt, kun je dat opvoeren tot een factor 10.” Overigens loopt hij ook daarbij tegen wettelijke beperkingen aan. In dit geval vooral van de Arbowet. Die schrijft niet alleen verlichtingsniveaus voor op werkplekken, maar ook in de zone er direct omheen. Het contrast mag niet te groot zijn. Van Wijk verwacht dat Green Village wel een ontheffing zal krijgen, maar daarvoor zullen wel overheden moeten worden bewerkt. Daar ligt een schone taak voor de kersvers aangestelde zakelijk directeur Jaron Weishut.

De derde pijler onder het Green Village-project omschrijft Van Wijk als the car as powerplant. Twee weken terug nam hij de sleutels in ontvangst van een Hyundai ix35, de eerste waterstofauto van Nederland. Het is voor hemzelf en zijn team duidelijk ook nog even wennen, want het interview vindt wat later plaats omdat de accu leeg was. Hij wist niet zeker of je net als bij een benzine-auto de klemmen van een accukabel van de ene auto op de andere kan overzetten. Dat bleek wel het geval en toen de brandstofcel was geactiveerd, arriveerden Van Wijk en Weishut iets verlaat bij Prêt-à-Loger. “Het zijn van die kleine dingen die je moet ondervinden door het te doen”, verontschuldigt hij zich.

In een e-book dat vorig jaar verscheen zet Van Wijk zijn visie uiteen over de rol van die auto. Door de efficiëntie waarmee de brandstofcel waterstof omzet in elektriciteit is het volgens hem een veel efficiëntere en meer flexibele energiebron dan een conventionele elektriciteitscentrale. Het vermogen van de cel van één auto is bovendien genoeg om honderd huishoudens van stroom te voorzien. Een parkeergarage met 500 auto’s volstaat dus voor de stroomvoorziening van alle woningen in een stad als Delft. “Nu lukt dat niet met één parkeergarage, mensen willen ook rijden in hun auto’s. Maar met enkele garages kom je waarschijnlijk een heel eind. Daar moeten technische systemen voor worden ontwikkeld maar ook nieuwe businessmodellen. Je zult mensen immers moeten betalen voor de inzet van hun auto als energieleverancier.”

De artist’s impression van Green Village laat centraal in het plan een parkeergarage zien. Maar dat wordt zeker niet die parkeergarage met vijfhonderd plekken, verzekert Van Wijk. Eerder een onderzoekslaboratorium met een paar laadstations. “En het zal, zoals alles moet wijken zodra de techniek is uitontwikkeld of niet blijkt te werken”, waarschuwt hij. “Als iets mainstream is geworden en niet meer mee-innoveert, is er geen plek meer voor in Green Village.” Dat huis van de toekomst van Chriet Titulaer had wat hem betreft na twee jaar al wat treurigs en leek wel een museum voor verouderde technologie. Dat willen we koste wat kost voorkomen door duidelijke afspraken te maken met de partners en die vast te leggen in een circulariteitsovereenkomst.

“Dat geldt dus ook voor Prêt-à-Loger”, zegt hij terwijl hij zijn blik laat glijden door de experimentele woning. “Als er voortdurend innovaties komen en er bijvoorbeeld usb-stopcontacten worden aangebracht, die behalve data ook stroom afgeven, dan mag het nog een tijdje blijven staan. Misschien kunnen ze ook eens experimenteren met een flinterdunne vloerverwarmingsfolie die een Turkse fabrikant pas onder mijn aandacht bracht. Blijven ze de nieuwste technieken en producten testen, dan houden we ze graag binnenboord. Blijven ze de verduurzaamde doorzonwoning die ze nu zijn, dan moeten ze over een paar jaar onherroepelijk het veld ruimen.”

Origineel verschenen op www.cobouw.nl/duurzaamheid

‘De Waarde van Wetenschap’

Ad van Wijk

De parttime ondernemer – Ad van Wijk (Technische Universiteit Delft)

Nieuwe systemen in een nieuwe jas
Ik ben parttime bijzonder hoogleraar Future Energy Systems aan de Technische Universiteit Delft, een leerstoel die kijkt naar de energiesystemen van de toekomst. Die systemen bevatten allemaal nieuwe technologieën en het is mijn taak om te kijken hoe al die nieuwe technologieën tot een werkend geheel komen.
Neem bijvoorbeeld zonnecellen, een hartstikke leuke technologie, maar wat doe je er precies mee? Je kunt zonnecellen gebruiken om elektriciteit op te wekken net zoals een grote elektriciteitscentrale. Maar je kunt er veel meer mee. Je kunt bijvoorbeeld zonnecellen gebruiken in een kleine rekenmachine. Dit is een heel ander ‘energiesysteem’ dan het gebruik van zonnecellen als een grootschalige energiecentrale.

Als we naar het totale energiesysteem kijken, blijkt dat we in onze maatschappij ons heel erg richten op de productiekant. Je gebruikt een apparaat of machine en daar moet energie in om het te laten werken. Maar er wordt heel weinig nagedacht over hoe e’ciënt we eigenlijk bezig zijn en wat het betekent als we onze apparaten en machines moeten laten werken met alleen duurzame energie.

Als voorbeeld neem ik vaak de deurbel. De transformator in je meterkast staat altijd aan om te ‘kijken’ of iemand op het deurbelknopje drukt. Die transformator gebruikt continu stroom, terwijl een bel hooguit 1 uur per jaar gebruikt wordt. Even een snelle rekensom: de transformator in die deurbel gebruikt gemiddeld zo’n 50 kWh per jaar. In de EU heb je ruw geschat zo’n 200 miljoen deurbellen die dus 10 miljard kWh per jaar gebruiken. Daarvoor heb je twee grote kolencentrales van 600 Mw nodig om die elektriciteit voor de deurbellen te produceren, eigenlijk om de stroom te laten verspillen. Je kunt natuurlijk denken, die stroom wil ik duurzaam produceren! Dus zet je op je huis een groot zonnepaneel dat die 50 kWh produceert die nodig is voor je deurbel. Dat is de klassieke duurzame manier van denken die alleen naar de duurzame opwek technologie zonne-energie kijkt en niet verder denkt.
Wat je namelijk ook kunt doen is een kleine zonnecel nemen en die op de deurbel plakken. Die kleine zonnecel produceert maar een klein beetje stroom. Die stroom sla je op en op het moment dat er iemand aanbelt schakel je de transformator aan. Je gebruikt dan alleen stroom wanneer je het nodig hebt en bespaart daarmee bijna die 50 kWh per jaar.

Dit voorbeeld geeft precies aan waar ik in mijn leerstoel mee bezig ben. Hoe zou je een duurzaam en efficiënter energiesysteem kunnen ontwikkelen en realiseren? En wat is een goede en efficiënte manier om van het ene energiesysteem over te gaan naar een ander energiesysteem? Dat is niet door, zoals het deurbelvoorbeeld aangeeft, klakkeloos het oude systeem door een duurzaam energieproductiesysteem te vervangen. Je wilt juist kijken naar hoe je energiefuncties, zoals bijvoorbeeld het kunnen laten weten dat er iemand voor de deur staat, op een slimme en efficiënte manier, eventueel met nieuwe technologie en met duurzame energie, kunt invullen Als je een grote zonnecel toepast om die 50 kWh te verspillen is dat hartstikke duur. Maar als je het op een nieuwe manier toepast, ben je efficiënter, duurzamer en ook goedkoper bezig dan in het huidige systeem.

Test dorp the Green Village
Op dit moment zijn we bezig met het bouwen van the Green Village. The Green Village is een concept waarin we een echt dorpje bouwen op de campus van de TU Delft, waar we nieuwe duurzame energiesystemen testen en onderzoeken. Het is een soort test-leefomgeving waar we de nieuwe ontwikkelingen laten zien aan bedrijven en aan het publiek. Maar waar we ook de nieuwste ontwikkelingen samen met bedrijven testen en verder ontwikkelen. Het moet een levendig dorp worden waar we verschillende soorten events organiseren. Niet alleen maar workshops of colleges, maar bijvoorbeeld ook wedstrijden voor elektrische pizzakoeriers en LED’s dance festivals. Zo willen we niet alleen laten zien en ervaren wat er in de toekomst allemaal mogelijk is, maar het juist met bedrijven, studenten en wetenschappers verder ontwikkelen.
De Green Village is niet direct een ‘open innovation lab’ waar iedereen kan doen wat hij wil en iedereen kan experimenteren. Achter alles wat wordt toegepast in de Green Village zit wel een duidelijke duurzaamheidsvisie.

Zo zullen bij de start drie belangrijke paradigmaveranderingen binnen het energiesysteem in zogenaamde ‘Future Labs’ verder worden ontwikkeld en onderzocht. De eerste is de LED revolution. Dat lijkt heel simpel, alleen maar een nieuwe verlichtingstechnologie, maar ook hierbij heb je hetzelfde als met de deurbel. De grootste energieverspilling zit hem in het feit dat licht bijvoorbeeld in het plafond wordt geproduceerd, maar dat je het bij je ogen om zo te zeggen ‘consumeert’. De afstand tussen productie en consumptie van licht is een grote energieverspilling. Als je op een slimme manier de LED technologie toepast, bijvoorbeeld door LED’s te integreren in tafels, stoelen, wanden of vloeren, kun je de afstand tussen productie en consumptie van licht verkleinen en zo voor een nog grotere energiebesparing zorgen. Niet alleen kunnen LED’s gebruikt worden voor verlichting, maar LED’s kunnen je omgeving ook slimmer maken. Je kunt er veel meer mee doen dan alleen maar verlichten. Zoals bijvoorbeeld het Smart Window van Samsung doet: het integreren van je televisie en computerscherm in een raam waarmee je ook kunt verlichten en blinderen. Dit zou je ook kunnen combineren door licht naar de zijkant te geleiden, daar zonnecellen te plaatsen en zo een smart window op zonne-energie te kunnen laten werken. Op de TU Delft is een grote en belangrijke onderzoeksgroep met de technologieontwikkeling van LED bezig, maar in de Green Village ontwikkelen we de nieuwe energiesystemen en toepassingen met de LED technologie.

Een tweede paradigmaverandering is de verandering van een wisselstroom (AC) elektriciteitsnet naar een gelijkstroom (DC) elektriciteitsnet. Het elektriciteitsnet is nu gebaseerd op wisselstroom, maar bijna alle apparaten werken op gelijkstroom. Ook batterijen werken op gelijkstroom en zonnepanelen en brandstofcellen produceren gelijkstroom. De conversie van wisselstroom naar gelijkstroom en van gelijkstroom naar wisselstroom kent energieverlies. Voor deze conversies heb je invertoren en convertoren nodig waarin veel koper is verwerkt. Met een gelijkstroomnet moet je nog wel met step-up of down convertoren de spanning op het juiste niveau brengen, maar dat kent minder verliezen en zeker minder koper gebruik. Ook zorgt wisselstroom voor een wisselend elektromagnetisch veld dat mogelijk gezondheidsrisico’s met zich meebrengt. Bij gelijkstroom heb je dat niet. Daarom gaan we in het hele dorp gelijkstroom toepassen en onderzoeken hoe dit functioneert en geoptimaliseerd kan worden.

Een derde paradigmaverandering is het gebruik van onze auto als elektriciteitscentrale. De brandstofcel-auto die er aan komt heeft de eigenschap dat hij heel efficiënt waterstof in elektriciteit kan omzetten. Natuurlijk moet je waterstof nog ergens uit produceren, dat kan bijvoorbeeld uit aardgas of biogas. En in dat omzettingsproces gaat ook energie verloren. Maar zelfs met dit verlies erbij is het efficiënter om elektriciteit met een brandstofcelauto te produceren dan met onze elektriciteitscentrales. Het idee is dan ook om auto’s met een brandstofcel, die toch een groot deel van de dag stilstaan, te gebruiken om elektriciteit voor de Green Village te laten produceren.
Elke nieuwe auto heeft een motorvermogen van in ieder geval 100 KW. Zo’n 100 kW motor brandstofcel kan daarmee in principe de stroom voor 100 woningen produceren. Dus als je een parkeergarage volzet met 500 auto’s, kun je de stroom voor alle inwoners van Delft produceren op een hele efficiënte manier.
Je creëert daarmee een win-win situatie: je rijdt efficiënter, je bespaart brandstof en je produceert elektriciteit efficiënter, dus daarmee bespaar je ook brandstof. Het mooie is dat het gebruik van waterstof in een brandstofcel twee afvalproducten kent: warmte en schoon water. Wanneer je nu met behulp van de brandstofcelauto het transportsysteem, het elektriciteitssysteem eninde toekomst ookhet verwarmingssysteem en drinkwatersysteem inelkaar schuift, dan krijg je een heel efficiënt en duurzaam systeem.

Parttime hoogleraar
Naast de twee dagen die ik als hoogleraar werk, ben ik drie dagen actief als adviseur en zit ik in een aantal supervisory boards van bedrijven. Niet alleen bedrijven in duurzame energie maar ook gewone bedrijven die daar juist iets mee willen doen. Zo ben ik bijvoorbeeld adviseur bij een familiebedrijf met 3.000 werknemers dat wereldwijd gaspijpleidingen en elektriciteitsleidingen neerlegt. Ook zij zijn op zoek naar wat zij kunnen betekenen in de wereld van duurzame energie, bijvoorbeeld het aanleggen van elektriciteitsleidingen in windparken, of het aanleggen van WKO (Warmte/Koude Opslag) verwarmingssystemen.

Ik ben twee dagen hoogleraar, maar voel me allereerst duurzame energie ondernemer. Dat is ook de verdeling van mijn tijd. Het grootste deel van mijn tijd ben ik een gespecialiseerd ondernemer in de duurzame energie. Ik vind de interactie tussen die twee ‘rollen’ belangrijk en ik denk dat meer managers dat zouden moeten doen. Een topman die alleen optreedt als manager of boekhouder, daar gaat een bedrijf aan dood. Zonder innovatie kun je als bedrijf niet overleven en kun je niet verder groeien en ontwikkelen. Ik vind het bijvoorbeeld heel gek dat een CEO van een bedrijf niet tevens de CTO van het bedrijf is. Kijk naar de grote voorbeelden: mensen als Steve Jobs zijn CEO maar vooral de innovators van het bedrijf. Daarmee maak je een bedrijf groot. Die combinatie zou er veel meer moeten zijn. Steve Jobs was dan wel geen hoogleraar, dat hoeft ook helemaal niet. Maar innovatie moet in de genen van een bedrijf zitten. En dus in de genen van de CEO.

Valorisatie
Veel mensen hebben het op de universiteit nu over valorisatie. Daarmee bedoelen ze dat de kennis van de universiteit te gelde moet worden gemaakt, maar dat is nog veel te veel gebaseerd op het Technology Push idee: wij moeten onze kennis kwijt in de markt. Het gaat echter niet alleen om kennis verkopen aan bedrijven. Veel bedrijven doen namelijk ook veel op het gebied van ontwikkeling en onderzoek naar nieuwe producten, technologieën en systemen.
Het gaat er veel meer om dat je samen met die bedrijven onderzoek en ontwikkeling doet. Daarbij kijk je niet alleen wat er in de wetenschap gebeurt, maar vooral ook naar wat er in de markt of maatschappij gebeurt. Dat gebeurt nog te weinig. Die verbinding zou veel beter gelegd moeten worden. Neem bijvoorbeeld het thema van gelijkstroom (DC). Dat is een thema dat uit de markt komt en niet vanuit de wetenschap. Maar er is hier op de TU Delft nog geen gespecialiseerde hoogleraar DC. Ook binnen de universitaire wereld is er een zeker conservatisme die niet snel inspeelt op bepaalde maatschappelijke en markt innovaties. Dat is ook wel logisch, zo is het bijvoorbeeld voor een hoogleraar die zijn hele onderzoekscarrière in de wisselstroom (AC) heeft gewerkt, best moeilijk om te schakelen op onderzoek naar gelijkstroom (DC). Want dan moeten ze overstappen. Een ander netwerk opbouwen en dus best veel risico nemen.

Ik zit hier nu 2,5 jaar en ik verbaas me best nog wel over diverse zaken. Neem bijvoorbeeld onze incubator YES!Delft. Daar zijn we heel trots op. Dat is zeker terecht, want er is in het YES!Delft gebouw een goede ‘community’ geschapen waar jonge startende ondernemingen goed worden ondersteund en geholpen. Maar het is ook wel merkwaardig, want wat doe je eigenlijk? Je zet allemaal jonge onderzoekers en studenten die ondernemer willen worden bij elkaar die, badinerend gezegd, maar één verbindende factor kennen. En dat is dat ze allemaal geen ervaring hebben met het starten van een onderneming. Dat werkt in mijn ogen niet echt goed.
Je zou mijns inziens bedrijven op één terrein moeten clusteren rond een bepaald thema. In zo’n cluster heb je grote bedrijven, toeleverende bedrijven, middelgrote bedrijven en start ups naast gespecialiseerde venture capitalist, lobby organisaties en specifieke onderzoeksbedrijven. Door de samenwerking in zo’n cluster, onderlinge kennisuitwisseling en je producten aan elkaar kunnen verkopen, hebben start ups de mogelijkheid veel sneller tot bloei komen.

Incubators zie je vaak dan ook als onderdeel van zo’n technologiecluster. Dat zie je overal in de wereld, of het nou technologiecentra, clusters of valley’s heet, het zijn ‘communities’ rond een bepaald thema. Silicon Valley is hiervan natuurlijk het grootste voorbeeld. Maar ook de Philips campus in Eindhoven zie ik als een goed voorbeeld. Ik hoop hetzelfde te realiseren met de Green Village. Rondom het thema Duurzame Technologie hopen we gevestigde bedrijven, toeleverende industrie, kennisbedrijven, fondsen en start ups naar de Green Village tehalen enze te laten samenwerken met studenten en wetenschappers. Een gemeenschap die elkaar kan helpen. Op die manier krijgen start ups, in mijn ogen, ook veel beter de kans omuitte groeien tot een groot bedrijf. Het Technopolis terrein, grenzend aan de TU Delft campus, is uniek gelegen om rond bepaalde thema’s bedrijven aan te trekken, onderzoek en bedrijfsleven beter te laten samenwerken en start ups te faciliteren. De incubator YES!Delft die al op het Technopolis terrein is gehuisvest zou zo een startpunt kunnen zijn, maar ook een extra boost kunnen krijgen. Maar dan moet je het terrein wel met een dergelijke visie ontwikkelen. Wat voor bedrijven ga ik aantrekken en hoe ga ik dat doen? Je moet als universiteit niet alleen studenten werven, maar ook bedrijven naar je toe weten te halen. En misschien moet je zelfs wel willen en durven investeren als universiteit in bedrijven en start ups. Denk aan de Stanford Universiteit: zij zijn rijk geworden door te investeren in Google.

Samenwerking
Samenwerking tussen wetenschappers en mensen uit het bedrijfsleven is in mijn ogen van groot belang. Toen ik hier 2,5 jaar geleden kwam begreep ik onder meer van de rector magnificus dat we hier zo rond de 700 wetenschappers hebben die bezig zijn met energie onderzoek. Deze wetenschappers werken binnen alle faculteiten.
De TU Delft heeft het DEI (Delft Energy Initiative) opgezet om de samenwerking tussen deze wetenschappers te bevorderen, het initiatief zichtbaarder te maken en vooral ook om meer samenwerking op gang te brengen met bedrijven. Dat is een goede gedachte en leidt zeker tot meer gezamenlijke onderzoeksvoorstellen.
Met de Green Village hoop ik vooral bij te kunnen dragen om de zichtbaarheid en de samenwerking met bedrijven te kunnen vergroten. Die samenwerking is echt nodig, want de grote maatschappelijke thema’s van deze tijd oplossen, zoals de overgang naar een duurzame energievoorziening, kan de universiteit niet alleen. Daar heb je de bedrijven ook bij nodig. Niet alleen om bepaalde producten of technologieën op de markt te brengen, maar ook in het onderzoek. Er zijn op vele gebieden immers meer wetenschappers bij bedrijven bezig dan op de universiteit. Neem bijvoorbeeld die brandstofcelauto waar ik me mee bezig houd. Alleen al bij Mercedes zijn duizenden ingenieurs bezig aan de ontwikkeling van de brandstofcelauto en bij Hyundai zijn dat er nog een factor meer. Daar kun je als universiteit niet tegen op. Zij hebben veel meer geld, veel meer faciliteiten. Daar hoef je als universiteit ook niet tegenop te boksen, maar samenwerking is wel geboden.

Ondernemerschapsonderwijs
Ook in het onderwijs kunnen bedrijven een sleutelrol spelen als het gaat om ondernemerschap en innovatie. Op sommige faculteiten worden nu vakken en soms een minor aangeboden over ondernemerschap. Nog te vaak gebeurt dat door onderzoekers. Ik zou graag zien dat juist ervaren ondernemers ingezet worden in dit onderwijs. Dat kunnen de rolmodellen voor de studenten zijn. Haal die ondernemers en professionals van consultancy bedrijven hiernaartoe. Ze hebben in bedrijven hele goede methodische en praktische manieren om een business case, een ondernemingsplan, innovatieplan of organisatie te ontwikkelen. Haal ze hierheen en laat hen dat onderwijs verzorgen. Dan weten studenten ook hoe het er in de praktijk aan toegaat.
Ondernemerschap is niet alleen maar ‘aangeboren’, je kunt het voor een groot deel aanleren. Ik vind van mezelf ook niet dat ik aanleg heb voor ondernemerschap. Ik denk dat je achtergrond en waar je vandaan komt ook een belangrijke rol spelen. Je ziet in gezinnen waarbij de ouders hebben gestudeerd, de kinderen dat ook gaan doen. Ik kom uit een arme, boerenfamilie. Het waren ondernemers. Ik deed vroeger de boekhouding omdat mijn vader niet kon lezen en schrijven. Dat soort dingen vormen je meer dan aanleg. In het onderwijs kun je zeker veel methoden, vaardigheden en kennis aanbieden waardoor de stap naar ondernemerschap zeker wordt vergemakkelijkt.

Ik zie ondernemerschap dan ook niet zozeer als een aparte opleiding, maar als iets dat je op praktisch niveau in een minor of in bepaalde onderdelen van je studie behandelt. Het heeft geen zin om een natuurkunde student economie te leren. Hij moet juist praktische tools krijgen, op niveau, om daar wat mee te kunnen doen als hij een onderneming zou willen starten. Ik vind dat een student natuurkunde niet in zijn eentje een bedrijf moet beginnen. Daar hoort een student van de Erasmus Universiteit bij, of uit Leiden, of waar dan ook vandaan. Die combinaties moeten veel meer gemaakt worden. Er zou bijvoorbeeld een gezamenlijke cursus/minor ondernemerschap aangeboden moeten worden, met studenten van de TU Delft, de Universiteit Leiden en de Erasmus Universiteit.

De ondernemende hoogleraar
Het is niet zo dat alle wetenschappers enalle studenten ondernemer moeten worden. Dat is niet het doel van onderwijs of van de universiteit. Veel van mijn collega’s zijn fulltime wetenschapper en daar zijn ze hartstikke goed in. Die moeten niet een voorbeeld nemen aan mij en ook deels gaan ondernemen. Deze wetenschappers dragen veel meer bij aan de maatschappij als ze zich op de wetenschap focussen.
Wat er wel moet veranderen is het klimaat en de manier waarop men naar ondernemerschap kijkt, vooral in Nederland. Je hebt nog veel hoogleraren die er met enig dedain op neerkijken. Dat is verkeerd. Er moet een houding komen die meer gericht is op de maatschappij en er moet meer worden samengewerkt met bedrijven net zoals dat in andere landen gebeurt.
Als universiteit moeten we bepaalde uitdagingen oplossen en het is niet vies om daarbij ook een bedrijf op te richten of om er geld mee te verdienen.
Ik zelf werk graag vanuit een bepaalde missie en vind voor mij persoonlijk de combinatie ondernemer en wetenschapper aantrekkelijk. Mijn mission statement en die van mijn bedrijf was en is: ‘Een duurzame energievoorziening voor iedereen’. Die had ik min of meer ‘geleend’ van meneer Ford, zijn mission was: ‘A car for every American’.
Stippen op de horizon zetten en daarnaartoe werken. Je hebt een droom, een visie en missie. Dat drijft ondernemerschap en ook wetenschap.

Dit artikel is ook te downloaden als PDF: De Waarde van wetenschap – Ad van Wijk

‘Systeemefficiency is belangrijker dan energie-efficiency’ (Dutch only)

Ad van Wijk

Onderstaand artikel is recent in een special van Technisch Weekblad over duurzaamheid verschenen.

Prof.dr. Ad van Wijk (56) is ondernemer, adviseur en buitengewoon hoogleraar future energy systems aan de Technische Universiteit Delft. De voormalige ceo van duurzame projectontwikkelaar Econcern heeft verrassende ideeën over energiebesparing. ‘De ergste verspilling is dat je 1.000 kg staal verplaatst, terwijl je eigenlijk 100 kg mens wilt verplaatsen.’
Door: Mark van Baal

Waar houdt u zich in Delft mee bezig?
‘In Delft begeleid ik afstudeeronderzoek van studenten die een Master Sustainable Energy Technology (SET) doen en probeer ik een Green Village van de grond te krijgen. In deze Green Village willen we in tijdelijke kantoren drie nieuwe energietechnologieën ontwikkelen en uitproberen. De eerste is ledverlichting. Ledlampen zijn uiteraard veel efficiënter dan gloeilampen, maar de grootste verspilling zit niet in de lamp, maar tussen de lichtbron de plek waar het licht nodig is, bijvoorbeeld onze ogen. Een lamp die hoog in een lantaarnpaal of hoog tegen een plafond zit verspilt heel veel licht. We moeten een ledlamp daarom niet alleen als vervanger van een gloeilamp beschouwen, maar kijken hoe we ons licht­ systeem kunnen veranderen.’

ad-van-wijk-tudelftZou u voorbeelden kunnen noemen?
‘We zijn nu met studenten Industrieel Ontwer­ pen bezig om te kijken hoe we ledlampen kun­ nen integreren in meubels. In tuinbouwkassen hoeven we geen lampen meer bovenin de kas te hangen om planten sneller te laten groeien, maar kunnen we een streng van ledlampen, die het juiste lichtspectrum uitstralen, tussen de planten plaatsen. Dan bespaar je geen factor vier maar een factor tien aan energie. We moe­ ten ons altijd afvragen waar de grootste ener­ gieverliezen zitten. Die zitten niet in de techno­ logie, maar in het systeem. We verspillen 98 % van onze energie.’

Hoe komt u aan 98 %?
‘In de literatuur spreken onderzoekers van 10 %, omdat ze naar de efficiency van de technologie kijken, maar als je alle processen beschouwt, dan gaat 98 % verloren. Een voorbeeld dat ik in mijn intreerede heb gegeven, is het koken van een ei. Je kunt zeggen dat de efficiency van een gasfornuis 50 % is. Een van de groot­ste verliesfactoren is echter het kokende water, dat je door de gootsteen gooit. Er is maar een klein beetje energie in het eitje gaan zitten. Je kunt de kookplaat wel efficiënter maken, maar je moet eigenlijk van dat water af. Dat kan bijvoorbeeld in een magnetron. Door een strakke verpakking te gebruiken knapt het ei niet.’

Zo wilt u naar alle processen kijken?
‘Ja, dan zie je meteen hoe je die processen anders moet vormgeven. Niet alleen de ver­ brandingsmotor – ik noem het een rijdende kachel – is een inefficiënt apparaat met 15 tot 20 % rendement. De beweging moet bovendien worden overgebracht op de wielen waardoor je op 3, misschien 5 % komt. Maar het ergste is dat je 1.000 kg staal verplaatst, terwijl je eigen­ lijk 100 kg mens wilt verplaatsen. Dat is opnieuw een factor tien verlies, waardoor je op minder dan 1 % uitkomt. Als je naar al die pro­ cessen kijkt, dan is het niet meer dan 1 of 2 % efficiency.’

Wat wilt u nog meer ontwikkelen en testen in de Green Village?
‘We willen graag overschakelen op gelijk­ stroom, waarschijnlijk 380 V. Bij lagere volta­ ges zijn de verliezen in de kabels groter. Het zou logisch zijn: bijna alle duurzame bronnen produceren gelijkstroom en veel apparaten werken op gelijkstroom. Op andere plekken zie je die beweging naar gelijkstroom ook. Hoog­ spanningskabels over lange afstanden, bijvoor­ beeld tussen Nederland en Noorwegen en tus­ sen windparken op zee en het vaste land, werken al met gelijkstroom. Omdat het minder verliezen geeft. Grote datacentra werken ook al met gelijkstroom, omdat de apparatuur dan goedkoper is, minder elektriciteit gebruikt en minder ruimte inneemt. Bovendien levert het een enorme besparing in koper voor alle spoe­len in transformators.’

Wat is de derde technologie die u in de Green Village wilt ontwikkelen en testen?
‘De auto als elektriciteitscentrale. In mijn visie vervangen auto’s op brandstofcellen de grote elektriciteitscentrales. Als deze auto’s stil staan, kunnen de brandstofcellen waterstof omzetten in elektriciteit en aan het Nederlandse elektri­ citeitsnet leveren. Dat kan kleinschalig in par­ keergarages. In eerste instantie komt die waterstof uit steam reforming van aardgas. Aardgas is in mijn visie de transitiebrandstof. In de toekomst maken we waterstof door mid­ del van elektrolyse met duurzame elektriciteit. In de Green Village moet een waterstof tank­ station en een carpark power plant, een par­keergarage als elektriciteitscentrale, komen. We kunnen zo heel snel overschakelen op duurzame energie. In één jaar komen er in Nederland 500.000 nieuwe auto’s op de weg met ieder een motorvermogen van 100 kW. Dat is 50 GW, twee keer het opgestelde vermogen van alle elektriciteitscentrales in Nederland.’

Wanneer denkt u de Green Village te kunnen realiseren?
‘De universiteit neemt begin maart een formele beslissing en dan kunnen we dit jaar gaan bou­ wen. De kosten van de eerste fase zijn vier tot vijf miljoen euro. De TU draagt aanzienlijk bij en vijftig tot honderd bedrijven doen mee, onder andere door apparatuur te leveren. Daarna gaan we de Green Village rendabel exploiteren.’

Uw bedrijf Econcern ging in 2009 failliet. Denkt u wel eens: we zijn te hard gegroeid?
‘Nooit. Dat is een typisch Nederlandse vraag. In Duitsland groeien veel bedrijven veel sneller. In 2008 gebeurden er twee dingen, die bijna niemand had zien aankomen. Banken, die het toch al moeilijk vinden om nieuwe techno­logie te financieren, vielen om, waardoor onze financieringen weg vielen. Ten tweede zakte de prijs van olie, het alternatief voor duurzame energie, van 146 dollar per vat in augustus 2008 naar net boven de 30 dollar per vat in januari 2009. Die twee tegenslagen heb ik niet zien aankomen, maar dat heeft niemand. We hadden net een paar honderd miljoen opge­haald. Mensen stonden in de rij om ons te financieren.’

Wat zou u duurzame ondernemers adviseren?
‘Kijk internationaal. Je overleeft nooit als je alleen in Nederland actief bent. Zorg bovendien dat je niet alleen met gelijkgestemde technici praat, maar haal er economen en marketeers bij. Technici blijven vaak te lang in de ontwikkeling hangen. Ga zo snel mogelijk met je ideeën naar de markt. Daar leer je het meest van.’

Welke rol zou de overheid kunnen spelen?
‘De overheid zou vooral de wet­ en regelgeving moeten aanpassen. Het is toch absurd dat iemand die duurzame elektriciteit produceert, bijvoorbeeld in een coöperatie met een wind­ molen, dat moet verkopen aan elektriciteits­ bedrijven en dan weer moet terugkopen met energiebelasting. Die elektriciteit is toch van hen? Als je een koe hebt, mag je de melk toch ook zelf opdrinken en hoef je die niet verplicht aan de Melkunie te verkopen? De overheid zou daarom de elektriciteitswet moeten verande­ren. Daarnaast zou de vergunningverlening en het wijzigen van een bestemmingsplan veel sneller moeten gaan. Nu ben je zo vijf jaar verder.’

Hoe snel kan de transitie van een fossiele naar een duurzame energiehuishouding volgens u gaan?
‘16 % in 2020, waarin Nederland zich aan de Europese Unie heeft verplicht, is in ieder geval technisch haalbaar. Kijk naar Duitsland. Daar schakelen ze hun kerncentrales uit. Dat bete­kent dat ze in tien jaar tijd net zo veel duur­zame capaciteit moeten bouwen als er in Nederland aan fossiele capaciteit staat (een jaarproductiecapaciteit van ruim 100 TWh, red.). Met het juiste beleid kunnen we in twin­tig à dertig jaar heel ver zijn.’

Download ook de PDF behorende bij dit artikel
.

Launch of the Green Village

Ad van Wijk

Yesterday, on June 7, 2012 we officially launched the Green Village in the presence of His Royal Highness Prince Carlos Bourbon de Parme and Paul Rullman, member of the Executive Board of TU Delft. This will be the laboratory where we test out new ideas, check out the practical implications of some of our assumptions, and work out the kinks in our plans for the bigger Green Campus. Above all, the Green Village will be a place to meet like-minded students and researchers, and give industrial partners the opportunity to connect with them.

The preliminary steps in the construction of the Green Village will start in the coming months. Within less than two years, the Green Village should feature housing and workspaces for dozens of people, in addition to a hotel, café, shops, and EV charging points. It will also be completely autarkic!

See this video of The Harp, the combined wind turbine and solar energy generation plant we would like to see at the TUDelft:

Check out a more in-dept overview of the Green Village, or visit the official site on http://www.the-green-campus.com