Schone energie van grote hoogte

Wereldwijd blijft het aantal windturbines dat duurzame energie produceert groeien. Maar er is ook een andere, nieuwere methode om windenergie te gebruiken. Een Nederlands team zet momenteel de hele industrie op zijn kop.

Johannes houdt van vliegers. De gepassioneerde kitesurfer zeilt ook door de lucht bij zijn werk en heeft grote plannen: Als mede-oprichter en CEO van de start-up Kitepower, wil hij de windenergiesector op zijn kop zetten door elektrische energie op te wekken met vliegers.

Het principe is op het eerste gezicht eenvoudig: Het stroomopwekkingssysteem bestaat uit een generator op de grond die rechtstreeks is verbonden met een kabellier. De vlieger blijft de kabel in de lucht trekken door herhaaldelijk een 8-figuur te vliegen waardoor een sterke trekkracht ontstaat. Dit gaat door tot op een hoogte van 500 m. Daarna wordt de kabel ingetrokken (een stap waar slechts weinig energie voor nodig is) en het proces wordt herhaald.

Samenwerking met de TU Delft

Het idee is niet nieuw. Het Technische Universiteit van Delft (TU Delft) heeft al in 2004 een team samengesteld om de energie van vliegers te onderzoeken. Het concept bleef zich in de loop der jaren ontwikkelen en de groep groeide. Maar het duurde tot 2016 tot de start-up Kitepower hieruit ontstond. Het bedrijf heeft nog altijd nauwe banden met de TU Delft. naast het basisteam van tien mensen, zijn er altijd verschillende studenten die meewerken aan het project. “Dat helpt ons om onbevooroordeeld problemen op te lossen en betekent dat we altijd met nieuwe gezichtspunten te maken hebben,” zegt Johannes Peschel.

Meer groene energie

De lange geschiedenis achter Kitepower hielp het bedrijf om in korte tijd veel vooruitgang te boeken. Deze zomer heeft het team de eerste prototypes  grondig getest. De eerste commerciële versie staat gepland voor eind 2018. Het is een aantrekkelijk alternatief voor dieselmotoren en zelfs windturbines. Het nieuwe systeem, inclusief 100kW-generator, is mobiel en vereist minder constructiemateriaal dan windturbines. Daarnaast kan het Kitepower-systeem flexibel wind tot op een hoogte van 500 m gebruiken. Volgens de ontwikkelaars is het systeem hierdoor twee maal efficiënter dan bestaande technologieën.

Johannes Peschel wil met zijn product bijdragen aan een betere wereld: “De wereldbevolking begint klimaatverandering eindelijk serieus te nemen. En onze oplossing heeft als doel om meer groene energie op te wekken, door kolen- en die dieselgeneratoren te vervangen. Bijvoorbeeld op eilanden, in afgelegen gemeenschappen of in militaire kampen.”

Beide zijden profiteren van elkaar. Kitepower ontwikkelt het systeem in samenwerking met verschillende industriële bedrijven, waaronder maxon motor. Het bedrijf is mede-ontwikkelaar en leverancier van de belangrijke besturingseenheid voor de vlieger, waarmee het opnieuw zijn bekwaamheid als systeemspecialist bewijst. De eenheid, die uit 1000 unieke onderdelen bestaat, vereist een perfecte interactie tussen de motor, overbrenging en elektronica. Volgens Dominik Frey, de verantwoordelijke projectmanager bij maxon in Sexau (Duitsland), was het een grote uitdaging om de verschillende sensoren, zenders, ontvangers en batterijen te integreren.Volgens Dominik Frey, de verantwoordelijke projectmanager bij maxon in Sexau (Duitsland), was het een hele uitdaging om de verschillende sensoren, zenders, ontvangers en batterijen te integreren. Daarnaast werken extreme radiale krachten op de overbrenging. Daarom moesten de lagers van de aandrijvingen worden versterkt. De producten die werden gebruikt waren onder andere de nieuwe borstelloze EC-i 52 in combinatie met de planetaire overbrenging GP 42 UP en een encoder. De motor wordt vaak gebruikt in de robotica, omdat het een hoog koppel heeft en een compact ontwerp.

Johannes Peschel, CEO van Kitepower, zegt: “We zijn blij dat maxon aan al onze eisen kon voldoen.” En hij is optimistisch over de toekomstige samenwerking. "maxon als global player en ons bedrijf als agile startup kunnen enorm van elkaar profiteren"