green village

Car as Power Plant: nieuwe mijlpaal bereikt!

Ad van Wijk

CaPP_socket_plugEuropese primeur voor Delftse onderzoekers: brandstofcelauto die stroom levert

Onderzoekers van de TU Delft zijn erin geslaagd om een stopcontact als elektriciteitsuitgang te ontwerpen en te installeren op een brandstofcelauto. In samenwerking met innovatieve marktpartijen als Accenda, Stedin, Hyundai, RDW en GasTerra en studenten van de TU Delft, de Haagse Hogeschool en het ROC Mondriaan hebben ze gezorgd dat de zero-emission Hyundai IX35 FCEV nu een energiecentrale op wielen is; een Europese primeur.

Car as Power Plant
De onderzoeksgroep Future Energy Systems van professor Ad van Wijk binnen de vakgroep Process & Energy, faculteit 3mE, doet onderzoek naar verschillende geïntegreerde systeemtoepassingen van brandstofcellen, zoals in het programma Car as Power plant. Brandstofcelauto’s produceren elektriciteit, warmte en schoon water uit waterstof. Dat kan worden gebruikt in huizen, scholen en kantoren. De omgebouwde Hyundai brandstofcelauto kan nu 10 kW vermogen leveren. Dat is genoeg om gemiddeld tien huizen te voorzien in hun elektriciteitsgebruik. Met het stopcontact zijn de innovatoren in staat om de auto elektriciteit geprogrammeerd te laten leveren aan het elektriciteitsnet of direct aan een woning, bijvoorbeeld als aanvulling op zonne- en windenergie. Deze toepassingen worden in de volgende fase onderzocht en getest.

Omdenken in het systeem
Deze innovatie brengt meerdere technologische innovatievraagstukken met zich mee: hoe kan deze auto zijn elektriciteit zodanig leveren dat het elektriciteitsnet met een wisselend aanbod aan zonne- en windenergie stabiel wordt. En hoe kan lokaal en op een duurzame manier de benodigde waterstof worden geproduceerd uit bijvoorbeeld zonne-energie, worden opgeslagen en worden gedistribueerd? Ook ontstaan er vragen op andere, niet technologische domeinen, bijvoorbeeld als het gaat om het verdienmodel van energiebedrijven, de acceptatie door automobilisten, de bestaande wet- en regelgeving omtrent energieproductie en distributie of de training en opleiding van de installatiebranche en automobielindustrie. Om dit soort innovaties uiteindelijk in de praktijk te laten slagen, is het belangrijk te innoveren en om te denken op systeemniveau.

Systeeminnovaties op The Green Village, TU Delft.
Op de campus van de TU Delft werken vele marktpartijen samen aan innovaties op systeemniveau. The Green Village, het ‘levende systeemlab’ van en voor de TU Delft, dat momenteel in ontwikkeling is, brengt alle benodigde stakeholders bij elkaar. Wetenschappers en studenten, bedrijfsleven en overheden participeren in verschillende innovatieprogramma’s, waaronder Car as Power Plant. Al deze partijen werken gelijktijdig, ieder vanuit zijn eigen discipline en expertise, samen aan duurzame innovaties. Zo versnellen we de ontwikkeling ervan en werken we gezamenlijk aan een duurzame toekomst.

CaPP_socket

CaPP_interior

“DC in plaats van AC/DC is innovatie 2015”

“DC in plaats van AC/DC is innovatie 2015”

Ad van Wijk

groenebreinbreker500Dit artikel verscheen eerder op P-Plus

Kiezen voor gelijkstroom (DC) in plaats van wisselstroom (AC) kan onvoorstelbare hoeveelheden energieverlies besparen. Dat besef begint nu door te dringen en moet volgens hoogleraar Ad van Wijk als de belangrijkste systeeminnovatie van 2015 worden beschouwd.

Van Wijk maakt deel uit van het Groene Brein, het netwerk van duurzame wetenschappers in Nederland. Dit jaar begon hij aan de realisatie van ‘The Green Village’ bij de TU in Delft, waar geen energieverlies meer is omdat de wisselstroom (AC) uit grote energiecentrales eerst moet worden omgezet in gelijkstroom (DC), zodat alle elektrische apparaten kunnen werken. The Green Village wekt de eigen stroom op en dat is gelijkstroom.

Groene Breinbreker: Wat is de meest duurzame innovatie op energiegebied in 2015?

Antwoord prof. dr. Ad van Wijk (1956): Van Wijk zit als hoogleraar Future Energy Systems aan de TU in Delft bovenop alle innovaties die zijn vakgebied raken. Als oud-CEO van Econcern is hij bovendien niet alleen natuurkundige, maar ook nog eens ondernemer.

Van Wijk komt niet zomaar tot zijn antwoord, maar neemt eerst een ruime bocht, ietwat verontschuldigend. Wanneer hij uiteindelijk bij zijn antwoord aankomt, verwijst hij naar de Wikipedia, voor wie niet weet dat AC/DC niet alleen de naam van een rockband is met wereldhits als ‘Highway to Hell’ en ‘Whole Lotta Rosie’. DC staat voor Direct Current, oftewel gelijkstroom. AC betekent Alternate Current, in het Nederlands wisselstroom. Gelijkstroom is wat alle elektrische apparaten in huis gebruiken, wisselstroom is wat er in de meterkast in huis binnenkomt, aangeleverd door energieleveranciers.

Maar Van Wijk wil eerst uitleggen hoe hij erbij komt om dit onderwerp dat ruim een eeuw geleden al leidde tot ‘The Battle of the Currents’ tot innovatie van 2015 uit te roepen.

Van Wijk: “Ik was de afgelopen dagen in Berlijn bij de bijeenkomst van een Europees energieprogramma. Ik hield er een verhaal en 150 start-ups presenteerden zich. Met deze Groene Breinbreker in het achterhoofd heb ik gekeken of ik hier een keuze uit zou kunnen maken. Ik zag heel veel interessante vindingen. Een Nederlands team presenteerde een nieuw type ontwerp wasdroger die niet langer droogt met verwarmde lucht, maar met de temperatuur die de lucht heeft. Door niet meer te verwarmen, maar de was droog te blazen, bespaart deze technologie 80 procent op de energievraag. En die is heel hoog van wasdrogers, dat weet iedereen: het zijn stroomvreters. Je hoopt dat zo’n bedrijfje Eco-Dryer Systems in Apeldoorn die technologie weet weg te zetten bij fabrikanten als Bosch.

Ook hartstikke leuke technologie is die van het bedrijfje Prodrone. Dit bedrijfje ontwikkelde een technologie om met drones de bladen van windturbines heel nauwkeurig te kunnen inspecteren op scheurtjes of metaalmoeheid. Normaal doe je dat met een camera vanaf de grond. Dat is minder zorgvuldig, want door de drone te programmeren kun je steeds op dezelfde afstand controleren. Ook offshore op 250 meter hoogte, met sterke wind. Dat is heel bruikbaar.

Maar ja, als je me nu vraagt: is dit de innovatie van het jaar, dan zeg ik toch nee. Het zijn eerder allemaal puzzelstukjes, allemaal nodig om die grote puzzel van duurzame energie te kunnen leggen. Maar het zijn niet de baanbrekende innovaties van het jaar 2015. Dan moet je toch meer naar systeeminnovaties zoeken, maar daar geldt weer voor: zo’n doorbraak is lastig aan een enkel jaar vast te plakken. Dat zijn processen die jaren duren, zoals de opkomst van 3D-printen. Daardoor kan de hele maakindustrie veranderen, productie uit verre landen kan terugkomen naar Europa. Je kunt enorm gaan besparen op transportkilometers, op het voorkomen van productie-afval, op het voorkomen van overtollige voorraden. Je maakt elk product zonder afval en zonder er meer van te maken dan je nodig hebt. Dat soort veranderingen krijgen een grotere impact op het energielandschap dan de meeste mensen verwachten. Het Internet of Things is ook geen uitvinding van een jaar, maar ook een systeemverandering, omdat het ons energiegebruik veel beter kan controleren, besturen en behandelen.

Dit jaar is wel de fundamentele vraag omhoog gekomen of we ons elektriciteitsnet moeten omschakelen van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC). De situatie is nu zo dat alle elektrische apparaten de aangeleverde wisselstroom moeten omzetten naar gelijkstroom. In elk apparaat zit een omvormer die dat doet, bij het opladen van batterijen worden ze soms zelfs erg heet.

Met de opkomst van zonnepanelen vragen steeds meer mensen zich af waarom de gelijkstroom die de PV-panelen leveren door een dure omvormer moet worden omgezet naar wisselstroom die vervolgens door alle apparatuur weer wordt teruggezet naar gelijkstroom. Eigenlijk kun je die gelijkstroom gelijk gebruiken voor het apparaat. Als je de batterij van een elektrische auto gebruikt als accu heb je nog eens een extra omzetting. En bij elke omzetting is er 3 tot 5 procent verlies.

Grote energiegebruikers beseffen wat die besparingen kunnen opleveren. Ik zie dit jaar een doorbraak op schepen en bij datacenters. De omzetting van AC naar DC levert enorme warmte op en dus ook kosten om te koelen, de omvormers vragen ook heel wat bedrijfsruimte.

In Delft is aan de bouw van The Green Village begonnen, volledig op gelijkstroom.

Het is een correctie op de geschiedenis. Thomas Edison, de uitvinder van de gloeilamp, wilde al meteen gelijkstroom. Maar Tesla, die bij energieproducent Westinghouse werkte, kreeg het voor elkaar om het netwerk met wisselstroom te voeden, omdat hij de spanning naar een hoger niveau kon brengen. Nu, 115 jaar later, is de situatie totaal anders en kun je energiesystemen lokaal opbouwen, met PV-panelen en windmolens, die door de interne omzetting ook energie verliezen. Het argument van Tesla vervalt daarmee. De hoogspanningskabel van Noorwegen naar Nederland wordt al gevoed door gelijkstroom, op land wordt dat weer op wisselstroom omgezet en in de huizen en kantoren dus weer in gelijkstroom. Zelfs met gelijkstroom van 350 volt kun je al je apparaten nog gebruiken.

Ik zie tal van geïnteresseerde partijen, van ABB tot Siemens tot mensen als Harry Stokman van Direct Current die al jaren ijveren voor gelijkstroom en steeds meer gehoord worden.

De drempel is nu nog de grote onbekendheid van dit onderwerp. En het probleem is dat leveren van gelijkstroom niet mag volgens de huidige wet- en regelgeving. Omdat wetgeving per definitie altijd achter loopt op ontwikkelingen, lijkt mij het beste om van onderaf het nieuwe gelijkstroomsysteem op te gaan bouwen. Dan kan dat begeleidt worden door de ervaringen via Green Deal-achtige constructies, waar de overheid aan tafel zit.”

Stel gratis uw eigen vraag

Dit is de negende aflevering van de serie Groene Breinbrekers. Elke week zal op de website van P+ een praktijkvraag worden gesteld aan een van de 80 wetenschappers die aan het netwerk Het Groene Brein zijn verbonden. P+ roept het bedrijfsleven op eigen vragen te mailen. Beantwoording hiervan is gratis. Over een uitvoeriger onderzoek kan altijd gepraat worden. Vraag mailen naar: editor@p-plus.nl

Concurreert de waterstofauto de stekkerauto van de weg?

Ad van Wijk

Origineel verschenen in het Nederlands Dagblad (door Jaap Roelants)

Gaat de auto straks ook voor licht en warmte in huis zorgen? De auto als energiecentrale voor woning of kantoor? Deze week leverde Hyundai aan speciale afnemers, waaronder Rijkswaterstaat, de eerste zeven auto’s die op waterstof rijden. De brandstofcellen van deze auto’s zijn zo sterk dat het zin heeft ze ‘s avonds aan te sluiten op de energiecentrale van de woning. Op een volle tank waterstof zit een huisgezin er avondenlang warmpjes bij.

tudelft-logoOnderzoekers van de Technische Universiteit in Delft zijn ervan overtuigd dat de nieuwe brandstofcel van waterstofauto’s ook energie kan leveren aan huizen en kantoren. In samenwerking met een aantal partners doet de TU Delft hier onderzoek naar. Nu nog toekomstmuziek, maar straks misschien een welkome aanvulling op de energie- behoefte.

Net als concurrent Toyota zet het Koreaanse Hyundai fors in op de waterstofauto. Autopublicist Niek Schenk verbaast zich er niet over. De waterstofauto heeft twee grote voordelen boven de elektrische auto. De actieradius is met 600 kilometer ruim vier keer zo hoog en het tanken doe je in drie minuten. Bij elektrische auto’s ben je daar nog steeds uren zoet mee. Maar er is ook nog een grote hindernis te nemen: voor waterstof kun je maar op één plaats tanken en die is in Rhoon bij Rotterdam. Binnenkort komt Helmond daar nog bij, maar dat is het voorlopig. Als er niet snel een goed netwerk van oplaadpunten komt, zullen waterstofauto’s niet zo snel populair worden.

Waterstof is relatief eenvoudig en goedkoop te produceren, maar een `kilo’ waterstof kost toch 10 euro. In een tank gaat 5 kilo. Die prijs zal in de toekomst niet veranderen, omdat de producenten van de brandstof niet te erg uit de pas willen lopen met de benzineprijzen. Zorg voor het milieu moet de drijfveer zijn om over te stappen op deze brandstof, niet de prijs, zo vinden alle betrokkenen.

hyundai-ix35-fcevInmiddels heeft Hyundai zelf de eerste hindernis voor het populariseren van de brandstof genomen door de prijs van zijn auto’s sterk te verlagen. Met een prijskaartje van 55.000 euro is de ix35 Fuel Cell van Hyundai weliswaar duur, maar voor een bepaalde groep innovatieve autogebruikers toch betaalbaar. De vijftig auto’s die het merk dit jaar wil verkopen, worden voorlopig vooral aangeboden bij dealers in de buurt van de twee oplaadpunten.

Net als elektrische auto’s voldoen ze aan alle milieueisen. Ze stoten geen CO2 of andere schadelijke stoffen uit. Waterstof kan duurzaam worden geproduceerd en ligt daarmee zelfs een neuslengte voor op stroom uit het stopcontact, die nog vaak in kolencentrales wordt opgewekt. Bovendien bevatten accu’s veel moeilijk afbreekbare stoffen.

Niek Schenk heeft al diverse malen in waterstofauto’s gereden, zowel in de Toyota Mirai die in Japan en de Verenigde Staten is geïntroduceerd, als in de Hyundai die nu in Nederland op de weg komt. Het zijn eigenlijk gewoon elektrische auto’s, alleen de stroom komt uit een waterstofcel en dus niet uit een stopcontact. Het tanken gaat heel gemakkelijk en is te vergelijken met een lpg-auto. Ze trekken prima op en rijden bijna geluidloos en je hoeft niet bang te zijn dat ze onderweg stil vallen.

Welke brandstof het uiteindelijk gaat winnen, durft hij niet te zeggen. Het lijkt dat deze nieuwe waterstofauto’s de beste papieren hebben. Maar er wordt ook heel veel onderzoek gedaan naar een betere opslag van energie, dus naar betere batterijen zodat de actieradius van elektrische auto’s groter wordt. Als de wetenschap dat probleem weet op te lossen, liggen de papieren natuurlijk weer heel anders. Afwachten dus.

‘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

Column: ‘The Green Village’

Ad van Wijk

green-village-showcaseWelkom in the Green Village, een duurzame, levendige en ondernemende omgeving op de TU Delft campus waar we willen ontdekken, leren en tonen hoe we de grote en urgente uitdagingen van de toekomst kunnen oplossen. Een groen dorp waar we zeer efficiënt omgaan met energie, water en grondstoffen. Een groen dorp waar we de nog benodigde energie en water lokaal en duurzaam opwekken. Waar afval en biomaterialen de nieuwe grondstoffen zijn waarmee we zelf via 3D printen onze producten maken. En waar juist de nieuwe technologieën en systemen zorgen voor een efficiënte, duurzame, circulaire, groene en comfortabele omgeving om in te wonen, werken, produceren en recreëren.

Maar hoe zou een groen dorp en ons leven er uit kunnen zien over pakweg 30 jaar. Zomaar eens wat duurzame science fiction. Ik stap in mijn comfortabele brandstofcelauto die ik vertel waar hij heen moet rijden, automatisch natuurlijk. Intussen zet ik het OLED smart window van mijn auto aan en kijk ik naar het nieuws, check mijn berichten en agenda.

LED-vliegjes
Het groene Hollandse polderlandschap trekt aan mij voorbij. Aangekomen in the Green Village, rijdt mijn auto automatisch naar zijn docking station en wordt aangesloten op het elektriciteits-, water- en waterstof netwerk. Als er een overschot aan elektriciteit uit zon, wind, beweging, geothermie of osmose is, wordt dat omgezet in waterstof en de tank van mijn auto volgetankt. Is er een tekort aan elektriciteit dan wordt waterstof geproduceerd uit organisch afval, (faeces, voedselresten, gedegradeerde biomaterialen) en levert de brandstofcel in onze auto elektriciteit, warmte en schoon water.

Intussen hebben mijn LED-vliegjes me de weg gewezen naar de burgemeester, met wie ik een afspraak heb. Het LED-scherm in de tafel verbindt ons met de andere deelnemers aan de vergadering. Ik kijk naar buiten en zie een mooi groen polderlandschap. De burgemeester heeft vandaag de windturbines en gebouwen die er staan ‘uitgezet’, onzichtbaar gemaakt via de LED’s op de windturbines en gebouwen en een camera aan de andere kant van de windturbine of het gebouw. Het blijft voor mij toch vreemd, dat je met LED je omgeving kunt inrichten naar wat jij wilt zien. ‘Wat er staat zie je niet en wat je ziet staat er niet’ was de leus van de landschapsarchitecten uit de jaren ’30.

3D-nieren
Inmiddels bijna 90 jaar oud, maar nog in goede conditie. Mijn knieën, nieren en ogen zijn inmiddels wel vervangen door een 3D geprinte versie, maar alles wordt goed in de gaten gehouden door ingebouwde sensoren, met piëzo elektrisch rubber dat stroom opwekt uit mijn hartslag. Ik voel me goed, maar moet wel wat vaker naar de wc, Tegenwoordig is dat een waterloos toilet, waar de urine en faeces direct worden gescheiden en omgezet in waardevolle stoffen, materialen en energie.

Van urine maken we direct struviet, wat als groeistof aan onze home grow LED-kas wordt toegediend waar we verse groente, fruit en vis produceren. En op het digestaat van onze faeces verbouwen we suikerbieten, niet alleen voor voedselproductie maar ook voor de productie van bioplastics, zoals PLA (melkzuur). Een van de belangrijke grondstoffen voor onze additive manufacturing productiefarms. Met deze farms, eigenlijk 3D productierobots printen we (vroeger heette dat bouwen) heel efficiënt onze nieuwe gebouwen, producten, wegen, bruggen, maar ook kleding, apparaten en zelfs onze fuel cell cars, zonnecellen en LED’s.

Vriendelijke kelnerrobot
We gaan een hapje eten in the Green Village green star restaurant, dat zijn eigen voedsel in een kas en vijver kweekt bovenop het restaurant. Het restaurant maakt de meest fantastische gerechten via 3D printing technologies. De chef-kok is een van de briljantste IT-moleculair scheikundigen van ons land. Een vriendelijke robot serveert ons het diner, waarbij ze goed in de gaten houdt dat we de juiste hoeveelheid calorieën en voedingsstoffen binnenkrijgen.

Het bestek en de servetten zijn voor ons speciaal 3D geprint met onze eigen naam erop, heel attent. We betalen automatisch en krijgen korting omdat we daar naar het toilet zijn gegaan.  Intussen wordt het bestek, de servetten en andere resten door robots verwijderd, wordt er een nieuw bioplastic filament van gemaakt en krijgen we een 3D geprint souvenir naar keuze mee naar huis.

Gone with the wind
We lopen naar buiten waar het inmiddels donker is geworden. Via de LED’s op de windturbines wordt een mooie oude film afgespeeld, Gone with the wind, tenminste als je daarvan houdt, anders hoef je die natuurlijk niet te zien. Het waait behoorlijk en er is een overschot aan elektriciteit, dat via een DC-elektriciteitsnet zonder conversieverlies geleverd wordt om er waterstof van te maken, om batterijen en vliegwielen op te laden bij datacenters, elektrische auto’s, fietsen, apparaten of robots.

Er is zelfs nog meer elektriciteit en we produceren warmte en koude dat we thermochemisch opslaan, schoon drinkwater door regenwater en grijswater te zuiveren en we maken vaste producten. Ik laat me weer naar huis rijden en kijk de film Gone with the wind af op mijn OLED smart window. En dan heerlijk slapen in mijn eigen ouderwetse bed.

Is dit science fiction of science reality? In the Green Village op de TU Delft campus gaan we het proberen te realiseren, verder ontwikkelen en tonen, samen met bedrijven, wetenschappers en studenten www.thegreenvillage.org . Iedereen is van harte welkom, doe mee en samen zorgen we voor een mooie toekomst voor ons, onze kinderen, kleinkinderen en daarna.

Deze column is eerder gepubliceerd op: http://www.energieactueel.nl/green-village/

‘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

Our Car as Power Plant

Ad van Wijk

I am very proud to announce the book Our Car as Power Plant, in which the crucial role that cars will play in our future energy infrastructure is further explained.
The full book Our Car as Power Plant can be downloaded as PDF. For Free!

Moreover, a comprehensive infrographic has been developed to visually show all the important aspects of this upcoming revolution. Check it our below!

our-car-as-power-plant-ad-van-wijk-infographic-large

‘Welcome to the Green Village’

Ad van Wijk

One of my main activities at the TU Delft is to realize the Green Village:

“Creating a sustainable, lively and entrepreneurial environment where we discover, learn and show how to solve society’s urgent challenges”

That is the Green Village vision; a vision that we want to realize at the TU Delft, in the economic heart of the Netherlands. Innovative power that sets horizons for a new, sustainable, green and circular economy is of vital importance.

Find the complete plan and background for the Green Village in the attached document.

‘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
.