Pukkelpop test uitklapbare energietoren

De energietoren werd ontwikkeld aan de Technische Universiteit van Eindhoven (TU/e), samen met tien bedrijven. Eén daarvan is de organisatie achter Pukkelpop, dat als festival een voortrekker wil zijn in milieubewustzijn. Vrijwel alle openluchtfestivals in Europa werken met dieselgeneratoren voor hun stroomtoevoer. Het vervuilende karakter van festivals was al jaren een doorn in het oog van TU/e-bouwkundige Faas Moonen. Met 2,3 miljoen € subsidie van het Europese Interreg begon hij in 2017 aan een duurzaam alternatief, en stelde een postdoc en drie PDEng-onderzoekers aan om hem te helpen. Aan zijn project werken negen bedrijven mee, waaronder de organisatoren van de Belgische festivals Pukkelpop en Dour en hun Nederlandse collega’s van Eurosonic Noorderslag, die volop mee hebben gedacht om aan de strenge veiligheidseisen te kunnen voldoen. Als duurzaam alternatief ontwikkelden TU/e-onderzoekers en bedrijven de Green Energy Mill (GEM-toren) een 21 m hoge toren met zonnecollectoren en een windturbine. Pukkelpop is de eerste praktijktest van de toren.
 
“Uiteindelijk moet een hele groep van dergelijke torens rondreizen langs de Europese openluchtfestivals en hen volledig van duurzame energie voorzien. Ook hoop ik dat de opvallende gestalte de feestende bezoekers meer bewust maakt van duurzaamheid”, aldus Moonen.

Duurzaam transport

Hoewel alle toegepaste oplossingen in de toren al een tijdje bestaan, was het combineren een flinke uitdaging voor het onderzoeksteam. ‘We moesten constant een evenwicht zoeken tussen onze wens om zoveel mogelijk energie op te kunnen wekken, het ontwerpen van een mooie eyecatcher én het waarborgen van de veiligheid. Dat was flink puzzelen”, legt Moonen uit.

De duurzaamheid zit hem niet alleen in het opwekken van energie, de toren zelf is van duurzame materialen gemaakt en er is nagedacht over het duurzaam transporteren van het gevaarte. De precieze opbrengst van de toren moet nog blijken uit de praktijktest, maar hij zou liefst 261 dagen per jaar stroom moeten kunnen genereren. Daarnaast bestaat de basis van de toren uit een 3 m hoog accupakket dat 90 kWh aan stroom kan opslaan. Zo moet de energiezekerheid gegarandeerd zijn.

Zonnecollectoren

De meeste energie wordt opgewekt met een 700 kg wegende verticale windturbine (3 kW) op 18 m hoogte. Deze hoogte werd gekozen vanwege de wind, die boven de 18 m het hardst waait. Is er geen wind, dan zorgen zonnecellen voor een stabiele stroomopwekking. Liefst 144 kleine flexibele thin foil-zonnecellen sieren de toren. Daarnaast horen bij de toren nog 72 grote, flexibele zonnecellen die festivalorganisatoren op de daken van hun etenskramen, toiletwagens of tenten leggen en kunnen koppelen aan het accupakket van de toren. De zonnepanelen zijn goed voor 10 kW.

De eyecatcher zijn de 20 m² gekleurde zonnecollectoren. Deze Luminescent Solar Concentrator-panelen (LSC) zijn ontwikkeld aan de TU/e, in de onderzoeksgroep van prof. Michael Debije aan de faculteit Scheikundige Technologie. Deze panelen vangen inkomende lichtstralen in de plaat en transporteren deze naar de randen. In de omlijsting van de panelen zitten zonnecellen die deze geconcentreerde lichtbundel omzetten naar elektriciteit. ‘Omdat de LSC-panelen geen direct zonlicht nodig hebben, zijn ze breder toepasbaar dan zonnecellen. Zowel in de schaduw als in de zon leveren de LSC-panelen namelijk energie. Zelfs op een volledig bewolkte dag blijven ze dus elektriciteit produceren”, weet Moonen.

Voor het uitklappen van de 14 m hoge toren is bij het eerste exemplaar van deze energietoren nog een hijskraan nodig, maar bij de uiteindelijke versie zal het met een druk op de knop automatisch ontvouwen. Om het transport te verduurzamen, is de toren uitklapbaar. Daardoor neemt het opbouwen minder dan een dag in beslag. Het 3.500 kg stalen gedeelte van de toren is ingeklapt zowat één meter dik en kan uitklappen naar een hoogte van 14 m. Het geheel is met 300 scharnieren en 542 bouten bevestigd. Verankeren is niet nodig, wel is er een betonnen tegengewicht van 2,7 m³.

Dit jaar staat in het teken van het testen van deze toren. In 2020 moet dit eerste exemplaar volledig operationeel langs Europese festivals reizen. Maar met deze ene toren is het onderzoeksteam zeker niet klaar. “We starten daarna met de bouw van een nieuwe toren, die nóg meer stroom moet opwekken en dus óók automatisch uitklapbaar is. Naast de torens willen we ons vizier ook open houden voor andere vormen van duurzame energie-opwekkers. Mijn droom is om uiteindelijk allerlei grootschalige evenementen, in zomer én winter, van duurzame stroom te voorzien met een netwerk aan batterijen, torens, zonnecellen en andere duurzame innovaties”, besluit Moonen.

In de bouw

Op Pukkelpop vervangt deze energietoren de klassieke stroomaggregaten op diesel die ook op bouwwerven worden gebruikt. In principe zouden dergelijke energietorens dus ook op bouwplaatsen moeten kunnen worden ingezet. Er zijn natuurlijk wel enkele beperkingen. De technische fiche van de Green Energy Mill vermeldt behalve de hoogte van 21 m een basis met een diameter van 8 tot 10 m, waardoor hij vooral buiten de stadscentra zou kunnen ingezet worden. De combinatie van de energietoren met torenkranen zou eveneens een aandachtspunt zijn. “Voorts wordt op een bouwplaats gewerkt met piekstroomdebieten en is het nog maar de vraag of de toren daarmee om kan”, zegt Carl Vandaele. Als invoerder van de stroomgroepen van Himoinsa volgt hij de evoluties op de voet. Himoinsa introduceerde zopas stroomgroepen op gas in plaats van diesel. “De energietoren van Pukkelpop staat nog in zijn kinderschoenen, maar het toont toch de richting die men uit wil gaan. Voor onze bouwwerven is dit in deze opstelling nog geen oplossing, maar ik zie wel mogelijkheden voor langlopende evenementen, voor toepassingen in natuurgebieden, voor bv. een tijdelijke telefoonmast en voor verlichting. Dat laatste omdat het verbruik toelaat om eerst te laden: overdag laden en ’s avonds verbruiken. Zo heeft men altijd volle capaciteit. Een bouwwerf vraagt meer dan 100% zekerheid en dit zal nog niet lukken. Maar het is zeker een start”, stelt Vandaele.